水利水電工程高邊坡加固治理措施

1、水利水電工程高邊坡加固治理措施 摘要：本文主要從混凝土抗滑結構的應用、錨固技術的應用及減栽、 排水等措施的應用去論述水利水電工程高邊坡加固治理措施。 關鍵詞：高邊坡；水利水電工程；加固治理 中圖分類號：F416.9文獻標識號：A文章編號：2306-1499(2013) 05-(頁碼)-頁數 1前言 一般認為，高度大于30 m的巖質邊坡為高邊坡，土質邊坡大于 20 m即為高邊坡。隨著中國大量高壩建設的進行，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濟損失，這也導致其成為我國水利水電 工程施工中一個比較嚴峻的問題。 邊坡的穩(wěn)定性，直接決

2、定著工程修 建的可行性，影響著工程的建設投資和安全運行；甚至是不少高邊坡 工程成為制約工程進度和成敗的關鍵。 2高邊坡加固治理方法及應用 2.1混凝土抗滑結構的應用 2.1.1混凝土抗滑樁 抗滑樁是穿過滑坡體深入穩(wěn)定土層或巖層的柱形構件，用以支擋 滑體的滑動力，一般設置于滑坡的前緣附近，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，在設置時應將樁身全長的1/31/4埋置于滑坡面以下的完整 基巖或穩(wěn)定土層中，并灌漿使樁和周圍巖土體構成整體， 并設置于滑 體前緣部分使其能承受相當大的壓力。 2.1.2混凝土沉井 沉井是一種混凝土框架結構，施工中一般可

3、分成數節(jié)進行，其結 構設計是根據沉井的場地布置、受力狀態(tài)及基坑的施工條件等因素決 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。沉井下沉，是沉井的關鍵工序， 其質量的好壞將直接影響工程的質量和進度，在下沉時，應盡量減少 土體作用在沉井外壁的摩阻力；應在混凝土強度達到100%時方可開 始挖土下沉；下沉過程中需控制防偏問題，并做好及時糾偏措施等。 而封底如不成功，將會導致沉井內部出現(xiàn)滲漏。嚴重影響沉井壽命， 因此，在封底前，應清洗基面；在混凝土強度達到 70%時，應澆筑混 凝土封底。 2.1.3混

4、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，并可與排水等措施聯(lián)合使用。它能有效地從局 部改變滑坡體的受力平衡，阻止滑坡體變形的延展，具有結構簡單， 能快速起到穩(wěn)定滑坡作用等優(yōu)點。在設計混凝土擋墻時。應根據最低 滑動面的形狀和位置來設計擋墻基礎的砌置深度， 并在墻后設置泄水 孔，使其不僅能削弱作用于擋墻上的靜水壓力，還能防止墻后積水浸 泡基礎而造成的擋墻滑移。 2.2錨固技術的應用 錨固技術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），另一端與 工程建筑物聯(lián)結，可以承受由于土壓力、水壓力或風力所施加于

5、建筑 物的推力，利用地層的錨固力以維持建筑物的穩(wěn)定。 錨固按結構形式 可分為抗滑樁、錨洞、噴錨支護及預應力錨固（錨索）4類。 221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 過程中應遵循由內向外、自上而下、循序漸進、逐層加固等原則，同 一搞成結構面的錨固洞應跳洞開挖施工，避免不利結構面上已有抗滑 力的削弱，從而影響邊坡的穩(wěn)定。 2.2.2噴混凝土護坡 噴混凝土護坡是一種生產效率高，施工速度快，不用模板，并把 混凝土運輸、澆筑、搗固結合在一起，實現(xiàn)機械化連續(xù)施工的新型混 凝土施工工藝。因其是依靠一定的沖擊速度噴射而成的，因而其作為 臨時支撐比木結構強度高，比鋼結構經濟。

6、作為永久支護時，比現(xiàn)澆 混凝土襯砌的早期強度高。配合使用錨桿?？梢詼p少洞室開挖量，減 薄襯砌厚度，節(jié)約水泥用量。特別是噴混凝土施工時，可以不用模板, 不立拱架，加大了洞內的有效空間，施工時能緊跟開挖面進行噴射， 減少巖石暴露風化的時間，及時控制圍巖的變形。 2.2.3預應力錨固（錨索） 預應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)定坡體施加一個預應力，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。采用預 應力錨索進行邊坡加固，其優(yōu)點有：在高邊坡或隧洞洞口明挖中采用， 可增加

7、邊坡穩(wěn)定。從而減少開挖量，也為提前進洞創(chuàng)造條件；可在水 庫正常運行條件下用于混凝土壩體或壩基加固；用于修補混凝土裂縫 或缺陷，可將集中荷載分散到較大范圍內；加固洞室。改善洞室的受 力條件等。這些優(yōu)點使其在高邊坡加固中得到廣泛應用。其具體施工 如下： （1）錨孔鉆造。洞室開挖應按照設計樁號采用拉線尺量，結合 水準測量進行放線，并用貼釬和油漆標記準確定位錨孔位置； 鉆機嚴 格按照設計孔位、傾角和方位準確就位，錨孔下傾與水平面夾角為 20度。傾角誤差不超過度，方位誤差不超過2度；錨索鉆孔要求 干鉆，禁止開水鉆；在鉆進過程中應對每個孔的地層情況、地下水情 況等認真做好記錄，如鉆孔成徑、孔深要求不得小于

8、設計值，并超鉆 50 cm,鉆進達到設計深度后，不能立即停鉆，要求穩(wěn)鉆3 min 5 min, 同時應及時進行錨孔清理；鉆造結束后，須用高壓空氣將孔中巖土粉 及水全部清除出來，并經現(xiàn)場監(jiān)理檢驗合格后，方可進行錨索（桿） 安裝。錨孔鉆造完成后，應及時進行錨筋體安裝和錨孔注漿，原則上 不得超過24 h,以避免長時間擱置造成塌孔。 （2）錨索（桿）制作。錨索材料選用高強度、低松弛預應力鋼 鉸線；錨筋下料時應整齊準確。誤差不大于+50mm,預留張拉段鋼絞 線為1.5 m,并注意各單元體長度的不同值；錨索在制作時，應將無 粘結鋼絞線繞繞承載體彎曲成u型，并用鋼帶與承載體綁扎牢固；注 漿管與隔離架應按設計

9、要求安設，注漿管底端距孔底20 cm;各單元 錨桿的外露端應做好永久性標記；制作好的錨索體在運輸和安裝過程 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嚴格按照經試驗合格的 配比備料，并應嚴格按照配合比攪拌均勻，漿體強度不低于40 Mpa; 應采用水灰比0.4： 0.5的純水泥漿。錨孔采用孔底返漿法進行注漿， 并且注漿要一次完成，中間不得間斷，待砂漿強度達到設計強度后， 方可進行錨索張拉。注漿過程應認真做好現(xiàn)場注漿記錄，每批次注漿 都應進行漿體強度試驗，試驗不得小于兩組。當錨索張拉鎖定后，應 向錨頭與自由段間的空隙實施充填灌漿。 2.

10、3減載、排水等措施的應用 2.3.1減栽反壓 減載反壓在邊坡加固治理中應用廣泛。 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 載有時并不能起到阻滑的作用。最好是與反壓措施結合起來，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 表里排水包括排除地表水和地下水。 排除地表水，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 坡體內的地表水，可利用地形和自然溝谷，布置樹枝狀排水系統(tǒng)。排 除了地表水，可減小滑動力，降低了附近巖土體的含水量或孔隙水壓 力，達到了增強抗滑力和提高邊坡穩(wěn)定性的作用。 排除地下水的方法，可根據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采用截水溝、盲溝和水 平鉆孔等方法；深層地下水排水工程可采用截水盲溝、集水井、平孔 排水和排水廊道等方法。排除了地下水，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結束語 綜上所述，高邊坡的加固治理是水利水電