水利水电工程加固与治理研究

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摘要：目前我国在用的水利电力工程，部分都需要高边坡加固的问题，高坡加固施工是一项专业性比较强的作业，通过多年的治理目前我国在高边坡加固技术方面基本成熟。本文就水利水电工程高边坡的加固进行深入的研究和探讨，提出高边坡加固的科学方法和治理措施。

关键词：水利水电工程；高边坡加固；治理措施

边坡的加固是水利工程中比较常见的问题，在我国水利工程施工中经常发生边坡失稳的问题，如漫弯水电站左岸坝肩高边坡和龙羊峡水电站下游虎山边坡等都出现国边坡失稳的问题，在治理过程中花费了大量的资金，同时使工程无法按时交工，因此边坡的加固成为水利工程中最为关键的技术问题。在边坡加固过程中，要根据边坡工程地质条件，首先确定坡体结构及不同的边坡变形破坏模式，在此基础上，进行稳定性分析与计算，根据计算结果确定边坡加固工程规模及类型，针对不同的边坡变形破坏模式，分别采用不同的加固工程措施。本文仅就水利水电工程岩质高边坡的加固与整治措施作一简要介绍。

1高边坡加固的治理方法

1.1采用混凝土抗滑桩的治理方法。混凝土抗滑桩的作用是对高边坡起到加固的作用，具体的工艺过程是在土层或者岩层内建筑桩基础，将桩柱穿过需要固定的滑坡体内，将坡体进行稳定和支撑。抗滑桩的位置一般设计在滑坡的前缘附近，桩的1/3~1/4作为基础埋在完整基岩或稳定土层中，经过多年的实践将抗滑桩周围岩土浇筑成一体效果最好，抗滑桩对阻止浅层和中层出现滑坡效果比较好。1.2采用混凝土沉井方法沉井施工作业质量十分关键,在施工过程中一定要把好每个环节的质量关。沉井施工作业的具体操作如下：按照设计要求，在沉井施工的地点对场地进行平整，之后对沉井进行制作，最后进行沉井下沉及封底作业。在沉井施工过程中，沉井下沉和封底施工两项作业是施工过程中的重点和难点，也是混凝土沉井施工中水分关键的施工工序，施工质量的优与劣直接影响工程的总体质量和工程进度，其施工的关键点是：（1）应尽量减少土体作用在沉井外壁的摩阻力；（2）要在混凝土强度达标准时才能开始挖土下沉；（3）在下沉过程中一定要缓慢进行，在下沉时要注意防偏问题，并做好防偏应急措施等。在封底作业时，假如封底不成功，就可能会发生沉井内部发生渗漏的现象，将会影响沉井的使用寿命，所以在封底前，要做好清洗基面工作；当混凝土强度基本达到70%时，浇筑混凝土进行封底。1.3采用混凝土挡墙方法在防止滑坡的方法中，混凝土挡墙方法是一种较为常见的也是较为有效的，此方法的原理就是借助自身的重量支挡滑体的下滑力，要求与排水措施联合使用。在设计混凝土挡墙基础时，基础的砌置深度一定需要根据最低滑动面的具体形状和位置来设计；设计排水措施时，要在档墙后面设计一定的泄水孔，使其不仅能削弱作用于挡墙上的静水压力，还能防止档墙后积水浸泡基础而造成的挡墙滑移。

2锚固技术的治理措施

2.1采用锚固洞法

锚固洞加固法是治理边坡失稳的一种十分有效的技术措施。在锚固洞加固时，要按照技术要求的顺序进行施工，如先上后下，先内后外，逐步施工的基本原则，最后一起进行捣制施工。

2.2采用喷混凝土护坡措施

喷混凝土护坡一般采用机械喷洒，因为生产比较高效率高，施工速度比较快，既节约人工费用，又能降低施工成本。在施工时，把尽量把混凝土的运输、浇筑、捣固一起进行，形成连续的施工作业。因为是依靠一定的冲击速度喷射而成的，相比之下，比木制结构的强度要高，与钢制结构相比，成本更低。如果与锚杆一起使用，就可以一些不必要的洞室开挖量，还可以减薄衬砌厚度，降低成本。在机械喷混凝土的施工时，不用模板，不立拱架，可以有效的加大了洞内的空间，施工时一边开挖一边面喷射，可以有效的减少岩石暴露风化的时间，能够有效的控制围岩的风化变形。

2.3采用预应力锚固加固措施

预应力锚固加固措施就是在坡底岩层或者固定土层做基础，之后在基础上做固定锚，通过锚索传给混凝土框架，再由框架对不稳定坡体施加压力，在多处锚索的作用下，使不稳定松散岩体滑坡得到固定，其作用原理是增加岩体间的摩阻力和正压力，有效的限制不稳定液体的发育，从而起到稳定和加固边坡的作用，施工方法要按照以下步骤进行。2.3.1锚孔的钻造。洞室开挖应按照设计桩号采用拉线尺量，结合水准测量进行放线，并用贴钎和油漆标记准确定位锚孔位置：钻机严格按照设计孔位、倾角和方位准确就位，锚孔下倾与水平角为20度。锚素钻孔要求干钻，禁止开水钻；在钻进过程中应对每个孔的地层情况、地下水情况等认真做好记录，如钻孔成径、空深要求不得小于设计值，并超钻50cm，钻进达到设计深度后，不能立即停钻，要求稳钻3min~5min，同时应及时进行锚孔清理；钻造结束后，须用高压空气将孔中岩土粉及水全部清除出来，并经现场监理检验合格后，方可进行锚素安装。在完成后，应24小时内进行锚筋体安装和锚孔注浆，以避免长时间搁置造成塌孔。2.3.2锚素（杆）制作2.3.2.1材料选用。锚素材料要选择高强度、低松弛预应力钢铰线，锚筋在将长度对应准确。2.3.2.2锚索制作施工。预留张拉断钢铰线绕承载体弯曲成u型，并用钢带与承载体绑扎牢固；注浆管与隔离架应按设计要求安设，注浆管低端距孔底20cm；各单元锚杆的外露端应做好永久性标记。制作好的锚素体在存放、装卸和运输过程中，杜绝碰撞、挤压，以免造成死弯折，影响锚索的正常安装，同时不得损坏隔离架、注浆管及钢绞线外包的涂塑层。2.3.3锚孔注浆。锚杆注浆材料的使用。注浆材料应按照取样化验的材料进行选择，配比也要按照试验时的比例进行施工，在施工中采用孔底返奖法进行注浆，并且要做到一次注浆完成，杜绝中间间断，经过养生后，待砂浆强度达到设计强度后，方可进行锚索张拉。

3减载及排水等措施的应用

3.1减载反压

减载反压是防止滑坡的常规固破方法。减载的目的是降低坡体顺势下滑力，具体做法是将滑坡体后缘的岩土垂直削去一部分，然后将减裁下来的石土堆于垂直以下的部分，使之即能起到降低下滑力，又增加抗滑力的良好效果，此措施应用于上坡下缓的滑坡效果更好。

3.2表里排毒

3.2.1排除地表水，即是要拦截留入边坡变形破坏区的地表水流，包括泉和雨水。3.2.2排除地下水的方法。按照具体地质条件，一般情况下，地下水分成浅层地下水和深层地下水，排水工程也分成两种，浅层地下水的排放和深层地下水的排放。浅层地下水的排放可采用戴水沟、盲沟和水平钻孔等方法；深层地下水排水工程可用戴水盲沟、平孔排水、集水井、和排水廊道等方法。

作者:刘宏伟 单位:黑龙江省金恒基工程勘察设计有限公司

参考文献

[1]宋胜武，冯学敏，向柏宇，邢万波，曾勇.西南水电高陡岩石边坡工程关键技术研究[J].岩石力学与工程学报，2011（1）.

[2]常杰.浅析水利工程中边坡加固的处理措施[J].中国水运(下半月刊)，2010（12）.