赵永涛 罗超
中国水利水电第三工程局有限公司 711509
摘要：当前，在水利水电工程等项目建设中，天然岸坡稳定性较差；水利水电工程规模巨大，不可避免地衍生一批复杂边坡工程是，随着水能的进一步开发，遇到的边坡工程的规模也越来越大，一般200～300m级的高坝工程，需要人工开挖边坡将达到300～500m，开挖边坡上部还可能存在数百米至千余米自然边坡，工程高边坡稳定问题十分突出。本文旨在总结和介绍高陡边坡工程特点以及工程防护研究，为水电资源开发和基础设施建设提供一定借鉴。
关键词：水利水电；高陡边坡工程；防护
引言
随着我国社会化进程不断深入，社会经济不断攀升，我国水利工程正处于快速发展时期，大大小小水利工程项目陆续开工建设，已形成或即将形成的裸露边坡数量众多，如何在水利工程建设的过程中做到对高陡边坡的合理防护与治理，并采取妥善的方法尽可能恢复边坡的自然生态环境，以实现经济社会可持续发展，已成为我国水利水电工程建设的新趋势。
1高陡边坡的稳定性影响因素
通过对岩质边坡失稳进行调查研究发现，影响边坡结构稳定性的因素包括岩层特性、突发地震、岩石种类、施工干扰、边坡型式、降雨等。如果岩质边坡受到自然风化，大量降雨渗入地层中，或者局部地下水上升，就会导致地质断层力学性能降低，影响边坡抗滑能力。另外，在降雨地表水流动以及施工开挖的影响下，边坡下滑力逐渐增加。上述影响因素都会造成局部滑块边界的力学性能降低，导致边坡稳定性降低，进而造成滑坡地质灾害。
2水利水电高陡边坡工程防护
2.1排水和防渗、削坡压脚措施
自90年代末至今，在登录的117个边坡信息中，发现其中53%的滑坡发生变形破坏的诱因是水的作用，也有十滑九水之说。为了防治岩土体强度下降，产生超空隙水压力，就必须控制地表水和地表水。地表水，常采用截水沟拦截和引排，其中坡体以外的地表水，于适当位置拦截引排；坡体上的地表水要注意防渗工作，快速汇集疏出。地下水，常选用渗井、平孔排水、汇水隧洞等到排水措施来疏干，大大降低孔隙水压力，提高抗滑力，保证岸坡的稳定。高陡边坡截排水原则是以地下排水为主，地表截、防排水为辅，最大程度上降低岸坡岩体地下水位，减小渗水压力，提高边坡稳定性。当场地允许时，削坡压脚应是优选方案。当削坡压脚难以实施或仍不能满足时，宜结合抗滑桩或预灌浆—梁锚结构等方案治理。
2.2注浆钢锚管
（锚式体系）：这种技术类似于钢筋砂浆锚杆，在施工的过程中其于破面保持一定的角度，然后再加入注水的泥沙，使得边坡更加的稳定。这种方法的优点体现在：有效的改善了岩土的基本结构，这对边坡脚度的抗压能力，通过上述方法的具体描述，高陡边坡的稳定性也有较大的提升。
2.3高陡边坡生态防护
“生态植物修复技术”指的是在工程建设中采用相关的生态植物(如不同的乔、灌、草、藤等)，根据一定比例在特定环境条件下混合配置后，对开挖或填方所形成的边坡进行植被恢复的一种综合技术应用方案，它包含了绿化景观、固土保水、防止浅层滑坡和塌方等生态环境保护”。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆目前，常选用“普通绿化”、“普通喷播”、“挂网喷播”或“香根草技术”等。其中，铺贴草皮、普通喷播以及挂网喷播是可以达到绿化景观的目的技术，对比施工工艺和成本，前两种有明显的优势。而“香根草技术”具有抗滑护坡和水土保持的作用；因此，香根草技术不仅能达到恢复植被和绿色景观的目的，而且具备固土保水和防止浅层滑坡的能力。
2.4混凝土抗滑结构
首先，混凝土抗滑桩是一种较为常见的加固形式。在实际操作过程中，通常将抗滑桩桩长的1/3～1/4埋于滑坡面以下的完整基岩或稳定土层中。有利于减小下滑力，从而阻碍滑坡体的下滑趋势。要想取得更好的防滑效果，还应当及时灌入砂浆，使得混凝土抗滑桩和周围岩土体具有整体性。采用抗滑桩能有效降低工程处理费用，并且对于治理正在活动的浅层或中层滑坡的效果较为明显。因此，在边坡处理技术中，混凝土抗滑桩的应用比较广泛。其次，采用混凝土挡墙来进行水利工程边坡加固处理也较为常见。混凝土挡土墙的结构较为简单，主要由墙体组成，利用自身的重量阻碍下滑体的下滑力从而有效地改变滑坡体的受力平衡，防止滑坡体继续变形。在施工过程中，只要合理设计挡墙的位置和高度，就可以对高边坡起到很好的加固效果。与此同时，为了有效避免水对墙体造成侵蚀，并且削弱挡墙上的静水压力，应当在挡墙后设置排水孔。最后，沉井也能起到防止边坡下滑的作用。然而与混凝土抗滑桩和挡墙相比，沉井的结构更为复杂。在施工过程中，沉井可大致分为四个施工环节，即场地平整、制作沉井、沉井下沉以及封底。其中，场地平整和制作沉井属于准备环节，而施工的重点和难点在于沉井下沉和封底。在沉井下沉时，要求沉井必须要完全达到设计要求的强度后才能开始下沉，并在下沉过程中注意纠正其方向，在封底时最好一次成功，以免沉井内出现渗漏。
2.5混凝土框格护坡
混凝土框格护坡是指用混凝土等材料，在高陡边坡上形成框格骨架，防止边坡在坡面水冲刷下形成冲沟，并提高边坡表面糙率，减缓水流速度。框格形状可根据人们的想象，对美的追求，做出各式各样的造型，如矩形框格、菱形框格、拱形框格等。框格防护多用于填筑区边坡，既增加美化景观的效果，也可防止边坡出现冲刷和脱坡。混凝土框格护坡具有布置灵活、框格形式多样、截面调整简便、与坡面贴合、可随坡就势等特点，还可充分发挥植物防护与工程防护的双重优势，混凝土框格主要维持边坡的稳定，框格内的植物起到绿化、美化的效果。它适用于各类土质边坡及渣场边坡，是贵州省水利工程中运用广泛的一种边坡护坡形式。
2.6深埋混凝土抗剪结构
抗剪置换洞采用坡内施工，治理的深度不受结构体本身的限制，对处置岸坡深部不利结构面，控制的岸坡稳定发挥不可替代的作用。技术特点是针对性强，实施难度小。经过地质勘察，一旦发现选址区存在深层软弱结构面或断层时，优选抗剪置换洞方案，该技术适用于结构面上下盘有坚硬完整岩体的情况。针对可能发生深层滑动的结构面上、下盘均为坚硬完整岩体时，利用混凝土或钢筋混凝土置换软弱结构面上软弱土层。其中抗剪洞在锦屏一级水电站左岸边、坡龙羊峡对近坝、李家峡在左坝肩和大岗山右岸边坡等边坡上的成功运用，取得不错效果。
2.7预应力锚索（锚式体系）
通过预应力钢索自身的一些特点，钢索会进入到边坡一定的深度，那么在相关的设计中就要给钢索计算一定的拉力，进而可以对边坡产生主动的预应力，最终可以更好地使边坡保持稳定。
2.8混凝土沉井
混凝土沉井具备挖土量少、对邻近建筑物的影响比较小，并且沉井基础埋置较深、稳定性好、能支承较大的荷载，已广泛应用于桥梁、烟囱、水塔的基础。减压沉井在滑坡工程中，沉井深入承压水层能降低承压水头，沉井埋置较深能抵抗较大下滑推力，同时也具备挡土墙的作用。如天生桥二级水电站左坝肩下游边坡进入时效阶段，采用沉井抗滑+坡面保护+排水的支护方案，有效控制边坡的稳定。
结语
高陡边坡是工程建设中常见的工程形式，在工程中发挥了重要的作用。因此相关的设计施工的工作者尽可能的融合工程的实际状况，有针对性的选择合适的设计方案，不但对高陡边坡的施工质量提供了可靠的保障，而其极大地促进了我国的水利水电工程安全事业。
参考文献
[1]崔雷，崔征，宋阳.预应力锚索在延吉山区高速公路边坡防护中的应用[J].科技资讯，2013（33）：12-15.
[2]张俊云，周德培，李绍才.岩石边坡生态护坡研究简介[J].水土保持通报，2015（04）：23-26.
论文作者:赵永涛,罗超
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第34期
论文发表时间:2019/4/4
标签：沉井论文; 混凝土论文; 工程论文; 结构论文; 滑坡论文; 护坡论文; 地表水论文; 《建筑学研究前沿》2018年第34期论文;