2018关于水利水电工程高边坡加固与治理措施的探讨

2733031

　　【摘要】水利水电工程中会经常遇到高边坡的加固和治理等稳定问题，高边坡是否稳定决定水利水电工程的建设质量，直接关系到工程的建设投资和安全运行。本文结合笔者多年的实践经验，对水利水电工程中的高边坡加固与治理措施进行探讨。
http://
　　【关键词】 水利水电工程；高边坡；加固与治理
　　
　　在水利水电工程中经常遇到对岩质高边坡的加固和治理问题，高边坡是否稳定对水利水电工程的正常运营非常重要，高边坡的加固与治理措施多种多样，有的技术复杂，操作繁琐，有的技术简单，操作方便，只要选择合适的方法均可防止边坡的滑动，提高岩体稳定性，确保边坡的整体稳定。
　　1、水利水电工程高边坡加固与治理的措施
　　(1)混凝土抗滑桩
　　上世纪五六十年代，我国在水利水电工程中采用混凝土抗滑桩技术从起步到推广应用，得到了丰富的实践经验，其技术从理论到实际都得到了完善和提高。到上世纪八十年代，采用混凝土抗滑桩来处理高边坡已达到了较高的水平。混凝土抗滑桩的优点是滑动面倾角较缓时，对高边坡的治理非常有效，而且工程费用较低，因此在边坡治理工程中得到了广泛采用。
　　（2）混凝土沉井
　　混凝土沉井在边坡治理中也应用的非常广泛， 所谓沉井是一种混凝土框架结构，一般采用田字型结构，由下至上分成数节，施工时分节进行，完成一节下沉一节。混凝土沉井具有两个作用，一是起抗滑桩的作用，一是起挡土墙的作用。经过多年的实践检验，混凝土沉井在水利水电工程高边坡治理上取得了良好的效果，但其缺点是，高边坡的岩体不能过于坚硬，否则不利于沉井的下沉。
　　（3） 混凝土框架
　　混凝土框架的优点有：1、保护滑坡体的表层坡体。2、增强坡体的整体性。3、阻止地表水的渗入和坡体的风化。4、混凝土体量小，结构轻，用料省。5、技术成熟、施工方便。6、不管是土质边坡还是岩质边坡，均可适用。7、利于边坡的排水。另外，其可于别的处理措施结合使用，在岩性较好的坡面通常会结合锚杆和喷混凝土保护坡面结合处理。
　　（4） 混凝土挡墙
　　混凝土挡墙是在边坡治理中最为常用的方法之一，通过挡墙的作用，可以有效地从局部改变滑坡体的受力平衡，阻止边坡的滑坡和变形。
　　（5）锚固技术
　　为防止高边坡的滑坡和变形，可以在坡体表面设置高刚度建筑构件，并利用一种受拉杆件于边坡或地基的岩层或土层像连接，使其连接为一个整体，防止边坡变形。这种受拉杆件可以承受由于土压力、水压力或风力，其固定在岩层或土层的一端称为锚固端(或锚固段)。利用地层的锚固力可以使边坡表面的建筑构件处于稳定状态，这样就可以保证边坡的稳定。锚固分为抗滑桩、锚洞、喷锚支护和预应力锚固(锚索)四类。
　　①锚固洞
　　锚固洞技术在水利水电工程高边坡治理中有较好的效果。其在施工过程中有几点需要注意：1、要由内向外、自上而下、循序渐进、逐层加固。2、当在同一坡面进行锚固洞施工时，应避免相邻的锚洞连续开挖施工，应采用跳洞施工，这样就不会削弱不利结构面上已有抗滑力，保边坡在施工过程中的稳定。
　　②喷混凝土护坡
　　喷混凝土护坡是一种施工速度快，生产效率高，不需要模板，经济性好，机械化施工程度高，可连续施工的新工艺。喷射混凝土具有一定的冲击速度，喷射到坡面凝固而成。与木结构相比，其强度高，与钢结构相比，其经济性好，作为临时支护方便快捷。作为永久支护时，因其早期强度高，比现浇混凝土衬砌方便实用。当起与锚杆配合使用时，可以少开挖洞室，衬砌的厚度也可以减薄，从而节约水泥用量。其最大的特点是不需要使用模板，不立拱架，这样洞内的有效空间就加大了，另外，喷射混凝土施工可以在开挖后直接进行喷射，缩短了岩石暴露的时间，减少其风化，及时控制围岩的变形。
　　③预应力锚固
　　预应力锚索加固是让锚固件在锚固端和坡体表面的建筑构件上产生一个预应力，将不稳定松散岩体挤压，大大提高岩体间的正压力和摩阻力，增大抗滑力，从而保证边坡的稳定。预应力锚索加固的优点有：1、采用明挖高边坡中，可增加边坡稳定，减少开挖量。2、当水库需要正常运行时，其不受影响，可对混凝土坝体或坝基加固。3、将集中荷载分散到较大范围内，用于修补混凝土裂缝或缺陷。4、改善洞室的受力条件，加固洞室。正是由于其具有这些优点，预应力锚固技术在高边坡加固中应用广泛。
　　（6）排水、截水
　　地表水对坡面的危害是非常大的，一旦其渗入滑坡体内，不仅增加了滑坡体的重量，还相当于增加润滑剂，降低了滑动面上岩层的内摩擦力，很容易诱发坡体的滑坡，改变坡体的稳定状态。通常可以采用层层修建拦水沟、排水沟的方法，对于滑坡体以外的山坡上的地表水进行排水。当坡体范围内出现开裂现象时，可在开裂的地方用黄土封堵，对于低洼积水的地方可用废碴填平，在地表水集中的地方设置排水沟，总之要排走地表水，避免其影响坡体的稳定。
　　2、水利水电工程高边坡加固与治理存在的问题及治理建议
　　水利水电工程在高边坡的加固与治理方面还存在着一些问题和不足，如有些施工企业的设备非常陈旧过时，经常出现故障，不能满足抢险等时间紧张的工程；第二，缺乏专业的技术人员，或者说现有的技术人员整体素质达不到工程质量和进度的要求；第三，在管理问题上，建设单位和施工单位都缺乏先进的现代管理思想，对工程目标出现偏差时不能及时的优化及调整，这些问题应引起我们的高度重视。
　　对于这些问题和不足，应采用最新全面质量管理模式。在全面质量管理中，质量的概念和全部管理目标的实现有关，具体在水利水电工程高边坡的治理和加固中的表现是：我们要改变以前以事后检验的思想观念，要转变为以预防为主，即从管结果转变为管因素，通过预防质量事故来保证质量目标的完成。改变过去的就事论事、分散管理的模式，转变为以系统的观点来指导进行全面的综合治理。突出以质量为中心，优化施工工艺流程，提高技术管理。
　　3、结束语
　　综上所述，在水利水电工程中经常遇到高边坡的稳定问题直接决定着工程修建的可行性，决定着水利水电工程质量的好坏，影响着水利水电工程的建设投资和安全运行。在处理高边坡治理时，要根据地质构造的特性，分析滑坡的影响因素，选择合理可行的处理措施，并在长期的实践过程中不断的总结经验教训，通过理论研究和实验积累，开展科技创新，探索出适合水电高边坡治理工程的经济有效的技术。同时，还要积极向工程领域的其他行业的施工技术学习，通过技术分析和工艺实践，创造适合水利水电工程的新技术、新工艺和新产品，保证工程质量，降低施工成本，提高经济效益，促进我国水利水电工程高边坡加固与治理技术的发展。
　　
　　参考文献
　　[1]张书贵.沙坝水电站高边坡稳定性的数值仿真模拟及其结构优化[J].水利水电技术， 2005.
　　[2]林元兴.岩土工程治理手册[M].沈阳：辽宁科学技术出版社，2003.
　　[3]张宗德.有限元法新编教程[M].上海：同济大学出版社，2009.
　　[4]唐川新.工程地质数值模拟的理论与方法[M].中国地质大学出版社，2010.