通常情况下在水利水电工程中会将高度超过30米的岩质边坡定性为高边坡,在工程施工过程中一旦高边坡出现失稳的情况则会带来较为严重的安全隐患。针对此种情况则需要结合水利水电工程其岩质边坡的力学结构及性质特征等分析如何科学的对加固技术进行运用,以此来降低在水利水电工程施工中对高边坡的扰动及影响,使水利水电工程施工效益得到提高。
一、造成水利水电工程高边坡失稳的因素分析
1.地质因素
地质是影响水利水电工程高边坡稳定性的直接因素,针对高边坡地质特征来看其在实际中主要包括了土岩性质、地层构造、岩体状态等,若是未根据水利水电工程高边坡的地质条件及水文特征来进行爆破及挖凿作业则可能带来较为严重的安全隐患,进而使水利水电工程无法顺利的完成施工。
2.设计因素
通常在水利水电工程高边坡施工中必须要针对其岩土结构的自然应力状态来进行设计,从而制定出详细的加固方案来提升高边坡的稳定性。但是在水利水电工程高边坡设计中若是其方案内容不符合高边坡的坡度、高度特征,则可能使加固及防护结构不符合水利水电工程实际的施工要求及施工条件,此种情况将会导致技术不适用的问题出现。
3.技术因素
在水利水电工程高边坡加固施工中必须要针对工程要求及地质条件来制定完善的施工技术方案,以此来明确相关的施工组织规划,从而对施工工艺、施工技术的应用进行有效指导,使开挖施工、加固治理与支护作业等可以得到良好的配合。同时在高边坡加固施工中若是其采用的施工技术不符合实际条件则可能导致其岩体结构出现新的力学形变,致使高边坡出现失稳的情况。
二、在水利水电工程高边坡中常用的加固技术分析
1.混凝土加固技术
(1)抗滑桩
在水利水电工程高边坡中若是其存有滑坡的隐患则可以利用抗滑桩来稳定土层,抗滑桩其柱状结构在实际的应用中可以有效的抵挡高边坡滑塌所产生的作用力,从而使岩土层可以具备更高的稳定性。通常情况下在加固施工中需要对高边坡其各项地质参数进行勘察,判断及预测其是否存有滑塌的隐患危险,若是存有滑坡隐患可以利用抗滑桩进行加固,并且对于一些滑塌面较小的高边坡也可以应用此种加固技术进行治理。
(2)沉井法
沉井属于一种混凝土框架结构,根据施工场地与基坑状态等,进行沉井结构设计。通过计算下沉重量来设计沉井井壁厚度与横隔墙厚度,沉井结构在使用中能够采取分节施工的工艺。将混凝土沉井技术应用于高边坡加固治理中,能够发挥挡土墙与抗滑桩作用。混凝土沉井法的实现需要经过以下四个步骤,分别为场地平整、制作沉井、进行沉井下沉、封底。其中沉井下沉与封底属于施工中的重点与难点,尤其是沉井下沉质量的控制直接影响着整体工程的质量。开挖下沉需要保证混凝土强度生长完全,在下沉过程中将下沉偏差控制在一定范围内。
(3)挡土墙
挡土墙是在滑坡的防治作业中经常使用的方式,其原理就是以其自身的重量为支撑,对滑体的下滑力进行支挡的结构。并且,排水设施和混凝土挡墙相互结合使用效果更佳。这种结构通过对滑坡的受力平衡进行改变,从而阻止坡体由于下滑力而出现的变形的扩展,并且其结构较为简单,见效也快,对于滑坡的稳定有着较为明显的作用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于挡土墙的设计要以最低的滑动面的位置以及形状进行深度的决定,并且需要在墙后留有泄水孔,泄水孔的主要作用就是对作用在墙上的静水压力进行削弱,并且还能够及时的排除水分防止积水对墙基造成侵蚀破坏。
2.锚固加固技术
(1)锚固洞
锚固洞加固是治理高边坡稳定问题的重要措施,然而在进行锚固洞加固的施工中,需要注重其施工工序的次序,保证按照先内后外,从上至下,逐渐加固,循环递进的方式进行,在施工过程中应避免对边坡造成负面影响。
(2)护坡
喷混凝土护坡是治理加固高边坡的常见工艺,其施工工艺十分简单,进行混凝土拌制并浇筑即可,施工速度十分快,工作效率高,治理加固高边坡的成本较低,并可以与锚杆相结合,发挥良好的加固作用。喷混凝土护坡施工之前,需要清理岩层碎石,并安装锚栓,从而更好的固定岩石,防止出现滑坡等问题。
(3)预应力
预应力锚固技术,主要是将锚索固定在高边坡坡体深部稳定岩体中,由锚索将力传递给混凝土框架,混凝土框架则给坡体一定预应力,限制不稳定岩体发育,最终实现稳定坡体加固边坡的作用等。
三、在水利水电工程高边坡中常用的治理措施分析
1.减载反压
在减载反压治理工艺的应用中其主要是对水利水电工程高边坡其存有滑坡隐患的岩体部分进行清除,这样可以有效的减轻高边坡所承受的压力,防止岩体受到下滑力的影响而出现滑塌的情况,之后利用反压工艺将所清除的岩体、土石堆至于防滑部位,这样可以提升高边坡下方的承载能力,使边坡下滑力施加于经过反压工艺处理的防滑部位,从而使水利水电工程高边坡稳定性得到进一步提升。
2.地表排水
在水利水电工程中若是其地表水渗入到高边坡中将会使边坡整体的体量增加,并且受水的影响及作用会使高边坡其内部岩层、土石之间的摩擦力减小,这样会增加岩层整体的滑动力。为此在进行水利水电工程高边坡治理的过程中可以通过排除地表水的方式来降低水分对高边坡的影响,利用排水措施来减小岩层空隙中的水压力,使岩层之间的滑动力可以得到有效的降低。通常情况下在地表水的排除中主要是利用降低地下水位的方式来减少地表积水的留存,而对浅层地下水的处理中其可以采用的技术种类较多,如通过设置截水沟的方式可以起到较好的排水效果,而对于深层地下水则可以利用排水廊道对其进行治理。并且需要注意在水利水电工程中对于高边坡范围内的地表水需要采取对应的方案进行治理,其主要是对开裂土层进行封堵,顺地表水流向设置排水沟,做好排水工程。
结语:当前水利水电工程的数量不断增加,然而在很多水利水电工程施工中,出现了高边坡失稳现象,造成了较为严重的经济损失。高边坡稳定性问题在水利水电工程施工中十分重要,甚至在一些情况下成为决定工程成败的关键性因素。为此需要做好高边坡加固治理作业,保证高边坡稳定性。在实际应用中,需要根据实际情况,选择合适的加固治理方法,采取综合措施,保证高边坡稳定性,实现工程质量。
参考文献:
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论文作者:洪永存
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第6期
论文发表时间:2019/6/5
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