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(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(hào)：F416.9文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A文章編號(hào)：2306-1499(2013) 05-(頁碼)-頁數(shù) 1前言 一般認(rèn)為，高度大于30 m的巖質(zhì)邊坡為高邊坡，土質(zhì)邊坡大于 20 m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，直接決

2、定著工程修 建的可行性，影響著工程的建設(shè)投資和安全運(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入穩(wěn)定土層或巖層的柱形構(gòu)件，用以支擋 滑體的滑動(dòng)力，一般設(shè)置于滑坡的前緣附近，起穩(wěn)定邊坡的作用，用 于正在活動(dòng)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1/31/4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(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

3、分成數(shù)節(jié)進(jìn)行，其結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì)是根據(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(diǎn)。沉井下沉，是沉井的關(guān)鍵工序， 其質(zhì)量的好壞將直接影響工程的質(zhì)量和進(jìn)度，在下沉?xí)r，應(yīng)盡量減少 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)方可開 始挖土下沉；下沉過程中需控制防偏問題，并做好及時(shí)糾偏措施等。 而封底如不成功，將會(huì)導(dǎo)致沉井內(nèi)部出現(xiàn)滲漏。嚴(yán)重影響沉井壽命， 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

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(jié)構(gòu)簡單， 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)根據(jù)最低 滑動(dòng)面的形狀和位置來設(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(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），另一端與 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

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(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。 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(yīng)遵循由內(nèi)向外、自上而下、循序漸進(jìn)、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，避免不利結(jié)構(gòu)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(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。因其是依靠一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)。

6、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。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(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， 減少巖石暴露風(fēng)化的時(shí)間，及時(shí)控制圍巖的變形。 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(duì)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。采用預(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采用， 可增加

7、邊坡穩(wěn)定。從而減少開挖量，也為提前進(jìn)洞創(chuàng)造條件；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)按照設(shè)計(jì)樁號(hào)采用拉線尺量，結(jié)合 水準(zhǔn)測量進(jìn)行放線，并用貼釬和油漆標(biāo)記準(zhǔn)確定位錨孔位置； 鉆機(jī)嚴(yán) 格按照設(shè)計(jì)孔位、傾角和方位準(zhǔn)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(jìn)過程中應(yīng)對(duì)每個(gè)孔的地層情況、地下水情 況等認(rèn)真做好記錄，如鉆孔成徑、孔深要求不得小于

8、設(shè)計(jì)值，并超鉆 50 cm,鉆進(jìn)達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，不能立即停鉆，要求穩(wěn)鉆3 min 5 min, 同時(shí)應(yīng)及時(shí)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)及時(shí)進(jìn)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(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)整齊準(zhǔn)確。誤差不大于+50mm,預(yù)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(shí)，應(yīng)將無 粘結(jié)鋼絞線繞繞承載體彎曲成u型，并用鋼帶與承載體綁扎牢固；注 漿管與隔離架應(yīng)按設(shè)計(jì)

9、要求安設(shè)，注漿管底端距孔底20 cm;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)格按照經(jīng)試驗(yàn)合格的 配比備料，并應(yīng)嚴(yán)格按照配合比攪拌均勻，漿體強(qiáng)度不低于40 Mpa; 應(yīng)采用水灰比0.4： 0.5的純水泥漿。錨孔采用孔底返漿法進(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)認(rèn)真做好現(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) 向錨頭與自由段間的空隙實(shí)施充填灌漿。 2.

10、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。最好是與反壓措施結(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(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)。排 除了地表水，可減小滑動(dòng)力，降低了附近巖土體的含水量或孔隙水壓 力，達(dá)到了增強(qiáng)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(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(jié)束語 綜上所述，高邊坡的加固治理是水利水電