黎石良
东莞市大岭山镇水务工程建设运营中心 广东东莞 523000
摘要: 在水库除险加固工程施工中，护坡形式的选择是施工中的重点，方案选择的正确与否，直接影响着施工工程质量、工期与投资。为此，本文结合具体实例，从某水库的实际情况与地质条件出发，对其进行了除险加固设计，进而重点分析了水库边坡防护中因地制宜的采用了四种护坡型式，仅供参考。
关键词：水库；除险加固；护坡方法
引言
水库作为一项水利工程建筑物，在推动农业生产及社会经济发展过程中发挥着十分重要的作用。但当前我国大部分水库经过长期的运行，由于受到多种因素的影响，导致其存在诸多的老化问题及安全隐患，在一定程度上制约了水库作用的发挥。因此需要对这些水库进行除险加固，以确保其安全运行。在水库除险加固工程中，对边坡进行加固防护是非常重要的。基于此，本文结合工程实例，对水库除险加固工程中的护坡方法进行探讨。
1.基本情况
某水库是一座以防洪、工业和城市生活用水为主，兼顾灌溉、发电、养鱼等综合利用的大(2)型水利枢纽工程。
水库的建设经历了兴建期、续建期、保坝加固期三个阶段。虽经过保坝加固设计，但经过多年运行，存在诸多老化问题及安全隐患。据相关报告可知，该水库大坝安全类别评定为Ⅲ类，属病险水库，因此需对水库进行除险加固从而解决水库老化及安全隐患问题。
该水库原溢洪道引渠段、泄槽段及大坝东侧上坝路侧为天然裸露岩石高陡边坡，由于坡面岩石风化、风吹日晒、地震以及人为因素的影响，存在发生垮塌、孤石滚落、山体滑坡等边坡失稳风险，另外存在产生山体滑移造成的水库库区崩塌溃岸、溢洪道行洪受阻等风险。因此在水库除险加固工程中，对水库库区范围内的高、危、裸露的不良地质边坡进行加固防护是非常重要的。
2.护坡方法
该水库所处弓地具有发达的温泉旅游产业，同时水库下游生态湿地区建设已具规模的特点。因此在水库除险加固工程中，护坡方法在保证对安全的前提下，还应充分考虑与周边自然生态环境的和谐一致性[1]。
边坡防护技术措施分为工程类防护和柔性防护两大类[2]。在水库除险加固工程的边坡防护中，以提高边坡自身稳定性为主，人工治理措施为辅。施工过程中以因地制宜为原则，根据不同工程位置及地质条件，采用柔性生态边坡防护技术，用软体特殊环保材料取代高耗能的钢筋混凝土、石材等硬体刚性材料。柔性生态护坡技术使结构稳定、水土保持与生态绿化一次完成，是综合生态、环保、节能与柔性结构边坡建设新技术。
2.1喷射混凝土护坡方法
水库泄洪洞进口处施工部位均为裸露不规则岩石边坡，此处不具备施做混凝土板护坡的条件。另外泄洪洞口处位于水位变化区，因此也不适合采用生态护坡。为防止岩石继续风化而剥落入库，为保证库区及泄洪洞进口安全，在此处实际施工采用喷射混凝土护坡方法。如图1所示。
施工过程中，喷射混凝土采用湿喷法施工。首先将岩体表面松动岩块、浮渣及岩渣等覆盖堆积物清理干净后，在指定部位的岩面铺设钢筋网，钢筋网与岩面距离为3～5cm，然后进行喷射混凝土作业，钢筋保护层厚度不小于4cm。喷射混凝土的回弹率不大于15%，在喷射混凝土终凝2h后，进行喷水养护。
图1泄洪洞进口喷射混凝土
2.2喷锚混凝土塑石护坡方法
在大坝东侧上坝路的立陡边坡段有大面积风化较重的岩石，时有孤石从山体滚落，对车辆通行及人员安全均存在隐患。此处位于整个大坝库区的核心位置，上有青山，下有碧水，若采用喷射混凝土护坡方法，虽可满足工程加固要求，但灰色色调及不规则的造型与周边自然环境及大坝防浪墙、砌石护坡等工程造型部位均不协调，因此对此工程部位施工中采用喷锚混凝土塑石护坡方法，既满足了工程安全需要，又与周边环境协调统一。
施工时，先对此部位山体表面松动的岩石进行橇挖排险工作，清除浮石、孤石、浮渣等不稳定岩体。然后进行喷锚混凝土施工，施工要点与2.1节相同。最后进行细部造型，采用砂浆抹灰造型，如图2所示。然后上色、面油处理，清洗养护。造型处理后的应用效果如图3所示。
2.3客土喷播防护生态绿化护坡方法
水库溢洪道高边坡防护采用了客土喷播防护生态绿化护坡方法。该部是由下部混凝土挡墙开挖后，在挡墙与交通路间形成的裸露陡峻的岩石边坡。该部位毗邻水库风景区路，并且该部为溢洪道泄槽段，与下游滨河景观路相衔接，所以在该部位防护处理中，采用客土喷播防护生态绿化护坡方法，该方法能够解决传统喷射混凝土护坡与周边环境不协调的问题[3]。
客土喷播防护生态绿化护坡方法施工步骤:
(1)坡面清理:首先人工清理山坡上的碎石，浮石等，其次巡查并处理松动、存在脱落风险的石块。对山体进行全面清理，清除表面的杂物、垃圾等。
(2)挂网:根据清坡整形后的山体坡形走势，将柔性丝网用钢钎灵活随势的固定在坡面，牢固性能达到人力拉扯而不脱离。该柔性丝网是山体绿化专用网，本工程选用勾花铁网直径为2mm，孔径为6.5cm×6.5cm，网与岩面的自然距离1cm以上，实际施工期图如图4所示。
图4客土喷播防护施工期图
(4)植物管理与养护:加强管理经常巡视，及时施肥保证土体的营养要求，酌情打药防治病虫害。若遇到长期干旱的情况，喷播种植后加盖无纺布或遮阴网可起到保湿降温的作用，同时保证足够的水源供给喷灌系统进行施喷，保证成活率。
2.4岩锚框格客土喷播高陡边坡加固生态防护综合护坡方法
溢洪道右岸山体边坡陡峭，高差约40m，山体表面坡积物覆盖，植被发育形成林地。表面坡积物主要为碎石夹土，呈松散状态，下部岩体大部分为强风化岩，局部呈全风化状态，岩体以碎裂结构为主，局部呈散体结构。在雨季连续多日持续降雨后，表层坡积物失稳，发生山体滑坡，滑坡总长度52m，滑动厚度4m左右，滑坡方量约为2000m3，地表坡积物及滑坡岩块裹挟林木整体下滑，大部分滑入溢洪道泄槽内，拥堵水流下泄通道，对溢洪道的度汛、泄洪形成威胁，同时对水库的安全运行形成隐患。发生滑坡以后，山顶形成临空面，存在再次滑坡可能。为避免汛期雨水加剧恶化该部位，防止再次滑坡堵塞溢洪道，经研究比较后采用岩锚框格客土喷播边坡加固方法立即对滑坡体进行处理。
岩锚框格客土喷播高陡边坡加固生态防护综合护坡方法，是一种新型的边坡加固方法。该方法施工工艺简单，工程投资较刚性全断面混凝土护坡少，同时能够节省工期。该方法融合高陡边坡的工程安全加固需要及周边环境生态和谐需求。该技术的应用使水库溢洪道与周边风景区及村落的生态环境更加和谐统一。
岩锚框格客土喷播高陡边坡加固生态防护综合护坡方法的施工步骤:
(1)坡面清理:与客土喷播相同。
(2)挂网:与客土喷播相同
(3)岩锚:斜坡上设置2m×2m混凝土菱形框格，在每个框格节点处设直径为25mm的锚筋，锚筋长度为3.5m，顶部与混凝土框格内受力筋焊接，深入岩石或土体不小于3.3m，垂直网格面布置。如图6、7所示。
(4)岩锚框格内客土喷播:岩锚框格内客土喷播施工工艺基本与2.3节相同。选用的植物种子均为矮株草籽，成型之后与框格颜色、高度协调、整体性强。如图8所示。
3.结语
综上所述，在本工程施工中，综合考虑多方面因素，在水库边坡防护中因地制宜的分别采用喷射混凝土护坡方法、喷锚混凝土塑石护坡方法、客土喷播生态绿化护坡方法、岩锚框格客土喷播高陡边坡加固生态防护综合护坡方法四种护坡型式。实践证明：四种护坡方法技术可靠且合理，不仅顺利完成除险加固的目的，确保水库安全运行，而且也满足了经济节省、生态和谐的要求。以上四种护坡方法均适用于非过水断面的护坡要求，同时可为其他边坡加固提供参考作用。
参考文献：
[1] 王衍行. 水库除险加固工程上游混凝土护坡加固方法探讨[J]. 城市建设理论研究:电子版, 2012(13).
[2] 王奉州. 小水库除险加固工程中上游坝面护坡方案的确定[J]. 城市建设理论研究:电子版, 2015(15).
[3] 王建英, 王东方. 客土喷播施工在汤河水库加固工程中的应用[J]. 工程技术:全文版, 2016(46):00185-00186.
论文作者:黎石良
论文发表刊物:《防护工程》2018年第12期
论文发表时间:2018/10/19
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