水利水電工程高邊坡加固治理措施

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摘要：本文主要從混凝土抗滑結(jié)構(gòu)的應(yīng)用、錨固技術(shù)的應(yīng)用及減栽、排水等措施的應(yīng)用去論述水利水電工程高邊坡加固治理措施。

關(guān)鍵詞：高邊坡；水利水電工程；加固治理

中圖分類號：F416.9文獻(xiàn)標(biāo)識號：A文章編號：2306-1499（2013）05-（頁碼）-頁數(shù)

1.前言

一般認(rèn)為，高度大于30m的巖質(zhì)邊坡為高邊坡，土質(zhì)邊坡大于20m即為高邊坡。隨著中國大量高壩建設(shè)的進(jìn)行，高邊坡的穩(wěn)定問題在水利水電工程中表現(xiàn)突出。近年來，由于邊坡失穩(wěn)造成了工程重大事故，人員傷亡和巨大的經(jīng)濟(jì)損失，這也導(dǎo)致其成為我國水利水電工程施工中一個(gè)比較嚴(yán)峻的問題。邊坡的穩(wěn)定性，干脆確定著工程修建的可行性，影響著工程的建設(shè)投資和平安運(yùn)行；甚至是不少高邊坡工程成為制約工程進(jìn)度和成敗的關(guān)鍵。

2高邊坡加固治理方法及應(yīng)用

2.1混凝土抗滑結(jié)構(gòu)的應(yīng)用

2.1.1混凝土抗滑樁

抗滑樁是穿過滑坡體深化穩(wěn)定土層或巖層的柱形構(gòu)件，用以支擋滑體的滑動力，一般設(shè)置于滑坡的前緣旁邊，起穩(wěn)定邊坡的作用，用于正在活動的淺層和中層滑坡效果較好。為了能使抗滑樁更有效的防止滑坡，在設(shè)置時(shí)應(yīng)將樁身全長的1/3～1/4埋置于滑坡面以下的完整基巖或穩(wěn)定土層中，并灌漿使樁和四周巖土體構(gòu)成整體，并設(shè)置于滑體前緣部分.使其能承受相當(dāng)大的壓力。

2.1.2混凝土沉井

沉井是一種混凝土框架結(jié)構(gòu)，施工中一般可分成數(shù)節(jié)進(jìn)行，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是依據(jù)沉井的場地布置、受力狀態(tài)及基坑的施工條件等因素確定。在高邊坡工程中，沉井具有抗滑樁的作用和擋土墻的作用。

沉井施工包括平整場地、沉井制作、沉井下沉及封底，且其中的沉井下沉和封底是沉井的施工難點(diǎn)。沉井下沉，是沉井的關(guān)鍵工序，其質(zhì)量的好壞將干脆影響工程的質(zhì)量和進(jìn)度，在下沉?xí)r，應(yīng)盡量削減土體作用在沉井外壁的摩阻力；應(yīng)在混凝土強(qiáng)度達(dá)到100%時(shí)方可起先挖土下沉；下沉過程中需限制防偏問題，并做好剛好糾偏措施等。而封底如不成功，將會導(dǎo)致沉井內(nèi)部出現(xiàn)滲漏。嚴(yán)峻影響沉井壽命，因此，在封底前，應(yīng)清洗基面；在混凝土強(qiáng)度達(dá)到70%時(shí)，應(yīng)澆筑混凝土封底。

2.1.3混凝土擋墻

混凝土擋墻是借助自身的重量以支擋滑體的下滑力的一種有效防止滑坡的常用方法，并可和排水等措施聯(lián)合運(yùn)用。它能有效地從局部變更滑坡體的受力平衡，阻擋滑坡體變形的延展，具有結(jié)構(gòu)簡潔，能快速起到穩(wěn)定滑坡作用等優(yōu)點(diǎn)。在設(shè)計(jì)混凝土擋墻時(shí)。應(yīng)依據(jù)最低滑動面的形態(tài)和位置來設(shè)計(jì)擋墻基礎(chǔ)的砌置深度，并在墻后設(shè)置泄水孔，使其不僅能減弱作用于擋墻上的靜水壓力，還能防止墻后積水浸泡基礎(chǔ)而造成的擋墻滑移。

2.2錨固技術(shù)的應(yīng)用

錨固技術(shù)是將一種受拉桿件的一端固定在邊坡或地基的巖層或土層中，這種受拉桿件的固定端稱為錨固端（或錨固段），另一端和工程建筑物聯(lián)結(jié)，可以承受由于土壓力、水壓力或風(fēng)力所施加于建筑物的推力，利用地層的錨固力以維持建筑物的穩(wěn)定。錨固按結(jié)構(gòu)形式可分為抗滑樁、錨洞、噴錨支護(hù)及預(yù)應(yīng)力錨固（錨索）4類。

2.2.1錨固洞

錨固洞加固，是治理邊坡穩(wěn)定的一種有效措施。在錨固洞加固的過程中應(yīng)遵循由內(nèi)向外、自上而下、按部就班、逐層加固等原則，同一搞成結(jié)構(gòu)面的錨固洞應(yīng)跳洞開挖施工，避開不利結(jié)構(gòu)面上已有抗滑力的減弱，從而影響邊坡的穩(wěn)定。

2.2.2噴混凝土護(hù)坡

噴混凝土護(hù)坡是一種生產(chǎn)效率高，施工速度快，不用模板，并把混凝土運(yùn)輸、澆筑、搗固結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化連續(xù)施工的新型混凝土施工工藝。因其是依靠確定的沖擊速度噴射而成的，因而其作為臨時(shí)支撐比木結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，比鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)。作為永久支護(hù)時(shí)，比現(xiàn)澆混凝土襯砌的早期強(qiáng)度高。協(xié)作運(yùn)用錨桿?？梢韵鳒p洞室開挖量，減薄襯砌厚度，節(jié)約水泥用量。特別是噴混凝土施工時(shí)，可以不用模板，不立拱架，加大了洞內(nèi)的有效空間，施工時(shí)能緊跟開挖面進(jìn)行噴射，削減巖石暴露風(fēng)化的時(shí)間，剛好限制圍巖的變形。

2.2.3預(yù)應(yīng)力錨固（錨索）

預(yù)應(yīng)力錨索加固是通過錨固在坡體深部穩(wěn)定巖體上的錨索將力傳給混凝土框架，由框架對不穩(wěn)定坡體施加一個(gè)預(yù)應(yīng)力，將不穩(wěn)定松散巖體擠壓，是巖體間的正壓力和摩阻力大大提高，增大抗滑力，限制不穩(wěn)定液體的發(fā)育，從而起到加固邊坡、穩(wěn)定坡體的作用。接受預(yù)應(yīng)力錨索進(jìn)行邊坡加固，其優(yōu)點(diǎn)有：在高邊坡或隧洞洞口明挖中接受，可增加邊坡穩(wěn)定。從而削減開挖量，也為提前進(jìn)洞創(chuàng)建條件；可在水庫正常運(yùn)行條件下用于混凝土壩體或壩基加固；用于修補(bǔ)混凝土裂縫或缺陷，可將集中荷載分散到較大范圍內(nèi)；加固洞室。改善洞室的受力條件等。這些優(yōu)點(diǎn)使其在高邊坡加固中得到廣泛應(yīng)用。其具體施工如下：

（1）錨孔鉆造。洞室開挖應(yīng)依據(jù)設(shè)計(jì)樁號接受拉線尺量，結(jié)合水準(zhǔn)測量進(jìn)行放線，并用貼釬和油漆標(biāo)記精確定位錨孔位置；鉆機(jī)嚴(yán)格依據(jù)設(shè)計(jì)孔位、傾角和方位精確就位，錨孔下傾和水平面夾角為20度。傾角誤差不超過±l度，方位誤差不超過±2度；錨索鉆孔要求干鉆，禁止開水鉆；在鉆進(jìn)過程中應(yīng)對每個(gè)孔的地層狀況、地下水狀況等細(xì)致做好記錄，如鉆孔成徑、孔深要求不得小于設(shè)計(jì)值，并超鉆50cm，鉆進(jìn)達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，不能立刻停鉆，要求穩(wěn)鉆3min～5min，同時(shí)應(yīng)剛好進(jìn)行錨孔清理；鉆造結(jié)束后，須用高壓空氣將孔中巖土粉及水全部清除出來，并經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)理檢驗(yàn)合格后，方可進(jìn)行錨索（桿）安裝。錨孔鉆造完成后，應(yīng)剛好進(jìn)行錨筋體安裝和錨孔注漿，原則上不得超過24h，以避開長時(shí)間擱置造成塌孔。

（2）錨索（桿）制作。錨索材料選用高強(qiáng)度、低松弛預(yù)應(yīng)力鋼鉸線；錨筋下料時(shí)應(yīng)整齊精確。誤差不大于+50mm，預(yù)留張拉段鋼絞線為1.5m，并留意各單元體長度的不同值；錨索在制作時(shí)，應(yīng)將無粘結(jié)鋼絞線繞繞承載體彎曲成u型，并用鋼帶和承載體綁扎堅(jiān)實(shí)；注漿管和隔離架應(yīng)按設(shè)計(jì)要求安設(shè)，注漿管底端距孔底20cm；各單元錨桿的外露端應(yīng)做好永久性標(biāo)記；制作好的錨索體在運(yùn)輸和安裝過程中，不能出現(xiàn)死彎折，不得損壞隔離架、注漿管及鋼絞線外包的涂塑層。

（3）錨孔注漿。錨桿注漿的注漿材料應(yīng)嚴(yán)格依據(jù)經(jīng)試驗(yàn)合格的配比備料，并應(yīng)嚴(yán)格依據(jù)協(xié)作比攪拌勻整，漿體強(qiáng)度不低于40Mpa；應(yīng)接受水灰比0.4：0.5的純水泥漿。錨孔接受孔底返漿法進(jìn)行注漿，并且注漿要一次完成，中間不得間斷，待砂漿強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，方可進(jìn)行錨索張拉。注漿過程應(yīng)細(xì)致做好現(xiàn)場注漿記錄，每批次注漿都應(yīng)進(jìn)行漿體強(qiáng)度試驗(yàn)，試驗(yàn)不得小于兩組。當(dāng)錨索張拉鎖定后，應(yīng)向錨頭和自由段間的空隙實(shí)施充填灌漿。

2.3減載、排水等措施的應(yīng)用

2.3.1減栽反壓

減載反壓在邊坡加固治理中應(yīng)用廣泛。減載的目的在于降低坡體的下滑力，其主要方法是將滑坡體后緣的巖土削去一部分，但單單減載有時(shí)并不能起到阻滑的作用。最好是和反壓措施結(jié)合起來，即將減載削下的土石堆于邊坡或滑坡前緣阻滑部位，使之既能起到降低下滑力，又增加抗滑力的良好效果。此措施應(yīng)用于上陡下緩的滑坡效果更好。

2.3.2表里排水

表里排水包括解除地表水和地下水。

解除地表水，即是要攔截流入邊坡變形破壞區(qū)的地表水流，包括泉和雨水。如，可在滑坡體外修建攔水溝、排水溝的方法排水；在滑坡體內(nèi)的地表水，可利用地形和自然溝谷，布置樹枝狀排水系統(tǒng)。解除了地表水，可減小滑動力，降低了旁邊巖土體的含水量或孔隙水壓力，達(dá)到了增加抗滑力和提高邊坡穩(wěn)定性的作用。

解除地下水的方法，可依據(jù)地下水的埋深分為淺層地下水和深層地下水排水工程兩種。淺層地下水排水工程可接受截水溝、盲溝和水平鉆孔等方法；深層地下水排水工程可接受截水盲溝、集水井、平孔排水和排水廊道等方法。解除了地下水，將盡可能降低邊坡巖體地下水位，減小滲水壓力，改善邊坡穩(wěn)定條件，提高邊坡穩(wěn)定性。

3結(jié)束語

綜上所述，高邊坡的加固治理是水利水電工程