水利水電工程中高邊坡的加固與治理技術探討

高邊坡的地質結構較為復雜，導致其出現滑坡的因素也較多，如何有效的對高邊坡進行加固和處理成為水利水電工程技術人員關注的焦點，本文作者結合自己多年從事水利水電工程施工的經驗，探討幾種常用的加固治理方法。

一、運用混凝土結構進行高邊坡的加固治理

1、采用抗滑樁進行高邊坡的加固治理

混凝土抗滑樁在邊坡加固上經濟性較好，特別是對于滑動面角度較小時加固效果更好，因而被廣泛用于高邊坡的加固與治理上。如某水電站在進行壩址土方開挖過程中，因當地地質、爆破等影響而出現面積為3萬平米、平均厚度為35m的滑坡體。滑坡體剛出現時每日滑動速度為3mm，第二年開始每日的滑動速度達到10mm;若再不采取措施進行加固處理，將引起更大規(guī)?；碌某霈F。因此，施工方采用混凝土抗滑樁進行邊坡加固處理，沿著滑坡體縱向設置兩排抗滑樁，抗滑樁之間的距離為6m，依據滑坡體的厚度確定樁深，深度在26～40m變化，單根混凝土抗滑樁可以承受12800kn的剪力作用，共設置18根混凝土抗滑樁，可以承受滑坡體產生的大約220000kn的推力?？够瑯妒┕r，其開挖深度為3m，之后在周圍噴射厚度為35cm的混凝土。對于周圍的巖體具有較好穩(wěn)定性的，先在井壁四周采用噴錨掛網的方式進行支護處理，之后在周圍噴射厚度為15cm的混凝土;部分出現塌方的井壁，可以結合場地情況設置鋼支撐。在抗滑樁的開挖滿足設計要求之后，就可以進行鋼軌的吊裝以及鋼筋籠的綁扎?；炷潦褂脻M足水工要求的配合比，在混凝土攪拌站拌合好后運輸到施工現場直接澆注，澆注的速度應當控制在1.5m/h;對于滑動面3m左右應當進行機械振搗;當澆筑到離地表6m左右時，應當對混凝土進行分層機械振搗。在混凝土抗滑樁完成施工以后，有效的阻止了滑坡體的滑動，加固效果較好。

2、采用混凝土沉井進行高邊坡的加固治理

混凝土沉井為框架結構，施工過程中應當分節(jié)進行?；炷脸辆粌H能夠達到抗滑樁的的效果，而且也可以充當擋土墻。在進行混凝土沉井設計時，應當綜合考慮沉井現場布置、基坑施工條件、沉井受力狀態(tài)等，水平面可以按照“田”字型進行布置，沉井隔墻以及井壁的厚度應當滿足下沉重量的要求?；炷脸辆虏烤诘暮穸葹?0cm、上部井壁的厚度為80cm，橫隔墻應當超出腳踏面1.5m，以便工程施工人員能夠正常通行?；炷脸辆纳疃葹?1m，分成三節(jié)進行施工?；炷脸辆氖┕み^程主要有填心、沉井下沉、沉井制作、平整場地等環(huán)節(jié);在進行沉井下沉施工時，應當使用人力進行沉井的開挖，使用簡單的設備將渣土運到井外，密切監(jiān)測沉井的偏移，當出現偏移時應采取措施進行修正。

3、噴射混凝土和混凝土框架護坡

混凝土框架可以保護滑坡體的表層，提高滑坡體的整體性能，避免滑坡體出現風化以及地表水的滲入?；炷量蚣茏o坡有著排水方便、適用面廣、施工方便、用料省、結構自重小等優(yōu)點，并且可以將其與其他加固措施配合使用。如某水電站的下山包滑坡面就使用節(jié)點中心為2m、尺寸為50×50cm的混凝土框架進行加固治理，對于框架節(jié)點處安設錨桿，對于高程為560～550m的坡面框架節(jié)點處采用直徑為32和36cm、長度為14m的砂漿錨桿;對于高程為560～580m的坡面框架節(jié)點處采用直徑為26cm、長度為8m的砂漿錨桿，同時在框架內按照構造要求進行鋼筋配制。在設置混凝土框架時，應當先沿著坡面開挖寬度為50cm、深度為30cm的溝槽，混凝土框架應部分埋在坡面里，之后再摻入耕植后進行回填作業(yè)，以便在邊坡表面形成植被防護。對于性能較好的巖層，可以考慮使用噴射混凝土加錨桿的方式進行坡面的防護。

4、采用錨固洞進行高邊坡的加固治理

在某水電站邊坡加固治理工程中，使用72個截面積不同的錨固洞，進而使邊坡具有一定的抗剪強度。在該水電站的左側邊坡出現滑坡體之前，就已經20個設置了截面積4m2的錨固洞，單個錨固洞可以承受8000kn的剪力。除此之外，利用已經存在的地質探回洞來承受一定的坡面剪力作用。錨固洞設置時應保證適當的傾斜角度，以便能夠確保錨固洞與混凝土之間的密實性。

5、采用混凝土擋墻進行高邊坡的加固治理

對于水利水電工程高邊坡加固來說，混凝土擋墻是較為常用的加固治理方法，它能夠從高邊坡的局部來強化邊坡的整體性能，改善邊坡自身的受力平衡，進而有效防止滑坡體變形的發(fā)展。如某水電站在高邊坡頂部處，設置了混凝土擋土墻以后，有效的避免的原有滑坡體的滑動，有的坡面使用漿砌石塊進行加固處理，并在高邊坡的坡腳安設了混凝土擋土墻。

二、錨固技術進行高邊坡的加固治理

在水利水電工程中，使用錨固技術進行高邊坡的加固治理，有著主動受力、受力可靠、干擾小、速度快、施工靈活、巖體破壞小等優(yōu)點。如在某水電站邊坡加固工程施工中，使用了25根6000KN級錨索、912根3000KN級錨索、24根1600級錨索、1412根1000級錨索，所有的預應力錨索均使用膠結式內錨頭，采用后張法進行預應力作業(yè)。所用的預應力錨索主要由外錨頭、內錨頭、錨索體構成，使用砂漿或者純水泥漿作為內錨頭的膠結材料，6000KN級的長度約為12m、3000KN級的長度約為9m、1000KN級的長度約為5m;使用鋼筋混凝土作為預應力錨索的外錨頭，控制外錨頭與基巖之間的壓應力不大于20Mpa。

為了保證錨索預應力的均勻，水電站施工期間運用了小型千斤頂，運用“分組單根張拉”的方法進行施工作業(yè)，這種方法不僅降低的操作工序的繁瑣性，而且可以確保錨索能夠均勻受力。在進行錨索的補償張拉時，可以采用大型千斤頂對錨索進行整體張拉操作，也可以繼續(xù)使用采用單根張拉的方法進行操作，兩種方法都可以保證錨索實現均與受力。在水利水電工程的高邊坡施工中，為了能夠確保錨固施工與邊坡開挖能夠同步作業(yè)，應采取適當的措施降低預應力錨索操作時間，以便能夠盡快對高邊坡的巖體加預應力，進而在實現提高工程施工速度的前提下，保證邊坡的整體穩(wěn)定性。

三、其他措施的運用

1、壓坡、減載措施的運用

在進行高邊坡加固時，若現場條件允許應當優(yōu)先考慮使用減載、壓坡的方式。對于滑坡體覆蓋層厚度較大的部位，在能夠確保不影響施工道路前提下，應當盡可能的在后緣進行減載。在某水電站邊坡加固施工中，采用的減載壓坡的方式，第一次施工減少了15萬m3的土體，在首次減載結束以后滑坡體的下滑速度下降明顯;第二次施工又減少了13萬m3的土體，兩次共減載了28萬m3的土體，有效的降低的滑坡體的下滑速度，提升的高邊坡的安全穩(wěn)定系數。

2、截水、排水措施的運用

當地表水滲透到滑坡體以后，就會使滑坡體的自重增大，加大滑坡體的滑動力，同時使滑動面與巖層之間的內摩擦力減小，這樣就影響了高邊坡的整體穩(wěn)定性。對于處在滑坡體外部的地表水，可以采用設置多條排水溝、攔水溝的方式進行排水;對于位于滑坡體表面的地表水，應當使用黃土對滑坡體表面開裂部位進行填堵，對于地勢較低、容易積水的地方，應當使用礦渣將其填平，地表水集中的地方應設置排水溝，以便能夠及時將地表水排除滑坡體。對于高邊坡來說，地下水的存在對其穩(wěn)定有顯著的影響;可以采用排、導、防等措施來降低邊坡附近的地下水位，降低地下水對滑坡體的滲水壓力，以便能夠有效改善高邊坡的自身性能，進而提升邊坡的整體穩(wěn)定性。

水利水電工程高邊坡的加固應當結合現場的實際情況，考慮采用混凝土抗滑樁、噴射混凝土和混凝土框架護坡、混凝土沉井、錨固洞、混凝土擋墻以及預應力錨索技術等進行加固處理，配合使用壓坡、減載、截水、排水等措施，全面提升高邊坡的穩(wěn)定性。

參考文獻：

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