关键词:水利水电工程;高边坡;加固技术
水是人类赖于生存的基本要素，电力是社会发展的主要能源。水利水电工程学科是在水的自然特性研究之基础上，以工程或非工程措施调控和利用水能资源的工程科学。水利水电工程作为我国民生工程中的重要组成部分,对保障人民正常生活和生产也具有十分重要的现实意义,同时也为我国社会经济发展做出了巨大的贡献。然而在现代我国开展水利水电工程建设中,通常会遇到较多的高坝,在对其开展施工时也较常出现边坡失稳情况,对整个水利水电工程建设质量和安全造成严重的威胁,为有效预防和解决这一问题,就需要结合工程实际情况,采用有效的高边坡加固技术,提升水利水电工程施工质量。在本文中,通过对高边坡加固的重要意义及导致高边坡出现失稳的原因进行阐述和分析,并在此基础上提出有效的高边坡加固技术措施,通过这些加固技术措施的应用,减少边坡失稳情况发生,也进一步提高水利水电工程施工质量,为人民群众提供更好的服务。
一、水利水电工程高边坡加固的重要意义
目前,我国开展水利水电工程建设施工,经常会遇到岩质边坡高度超过一定规模,并且也出现较多的高坝,为确保边坡的稳定性,就需要借助加固技术发挥作用。如:在对水库高坝开挖的过程中,出现边坡失稳问题,就需要对相应部位实施加固措施,以确保施工安全性和工程施工质量。针对水利水电工程,如在构建溢洪道和放水廊道实际挖掘过程中,在施工完成后两边自然就形成了边坡,如果不对其采取加固措施,就很容易出现失稳、坍塌等情况。近几年,随着我国加大了对水利水电等民生工程的投资和建设,对水利水电工程工程施工安全、质量编制了施工规范,要求对高边坡开挖编制施工方案，并组成专家组进行专家论证方案是否可行，针对不同的高边坡情况也制定了不同的加固措施,其最终的目的也在于确保水利水电工程正常、有序进行。
二、高边坡损害原因分析
(一)地层岩性和地质构造
地层的岩性作为水利水电高边坡的基础指标,也直接决定着岩石的强度、边坡的高度和实际抗风化的能力,如果地层的岩性较弱,主要组成的物质为含沙比较严重的粘性土,在下部构造上为灰岩、覆页岩等,在实际开展施工过程中就很容易导致出现坍塌、破损等情况,若是高边坡高度和陡度超过一定规模,也将进一步引发失稳隐患的发生。此外,地质的构造直接决定了岩层发育程度及是否出现破碎带的情况,如果施工中出现的高边坡地质构造属于节理性破碎发育,也将很容易引发坍塌、失稳等问题发生。
(二)地形地貌和水文条件
地形地貌作为导致滑坡、坍塌情况发生的主要因素之一,一旦遇到地形地貌的不利影响,在高边坡的坡底就会出现一定的剪应力,也将大幅度的降低高边坡的稳定性。此外,水文条件也是导致水利水电工程高边坡失稳的重要因素之一,其中尤其是地下水也加剧了对岩体软化的速度,也会进一步降低岩体的强度,使得岩体出现下滑的现象,最终导致高边坡失稳。
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(三)大气降水和人为因素
导致水利水电工程高边坡失稳的外界因素还包含大气降水和人为因素两方面,其中大气降水主要是由于在开展工程施工过程中,受到降水的影响,使得水体渗透到内部中,导致岩体的重量增加,而岩体的抗剪力强度也就会不断下降,最终导致接触面抗滑能力严重不足,出现失稳的情况。而人为因素则包含了对边坡的施工设计规划不够合理、开展爆破开挖施工不够规范、施工材料应用质量不过关等,也会导致边坡出现失稳、坍塌情况。
三、高边坡加固技术在水利水电工程中的应用
(一)高边坡加固和治理中锚固技术
锚固技术在水利水电工程高边坡施工中进行应用,主要是通过将受拉杆件一端固定到地基岩层内部,又或者是边坡土层中,并将另外一段连接到水利水电工程建筑物上,以增强抵抗水压力、土压力等施加给工程建筑物的推力,然后借助地层的锚固力确保建筑物稳定性和可靠性。其中锚固洞也是一种加固高边坡,保障边坡安全、稳定的一种有效方式,在实际应用时也需要遵循"由内向外、自上而下、层层加固"的原则开展施工,针对相同高层结构面的锚固洞开展开挖工作,需要采取跳洞开挖的方式,其主要目的是避免出现削弱抗滑力的情况,进而对边坡的稳定性造成影响。此外,在喷射混凝土护坡的时候,也要注意混凝土质量,确保混凝土运输、泵送等工艺的连续性,其中尤其是在开展混凝土喷射施工过程中,可以不对模版和拱架进行搭设,增大洞内空间,喷射时也要紧跟开挖面,注意缩短围岩暴露在空气中的风化时间,同时避免围岩发生变形。
(二)沉高边坡减载、排水技术
在现代有条件施工条件下,减载压坡是一种优先考虑的边坡加固方法,对其进行应用主要是通过减载反压和表里排水法实现。由于地表水渗入到出现滑坡现象的坡体内,不但增强了滑坡体承受重量和滑动力,而且还使得岩层内在摩擦力大幅度下降,这对于滑坡体的稳定性也造成严重的影响。而针对滑坡体之外的地表水,就可以采取修建排水沟等方法,有效实现地表水的引流和排泄,针对坡体范围以内的地表水,若是已经出现开裂的情况,就可以运用粘性材料进行封堵,若是低洼积水就可以运用废渣对其进行填平。与此同时,也可以采用设置专门排水洞的方式进行排水,并且在洞内向上和坡外方向也设置排水孔,通过对高边坡失稳和三维渗流的分析也表明了地下水作为影响高边坡失稳的最为主要的原因,当对高边坡失稳坡喷射混凝土防渗背景下,若是遭受到暴雨的袭击,再加上没有采取其他的排水、防渗措施,也将进一步增加引发边坡失稳风险程度,在这一环境下,对排水洞进行设置,不仅可以起到降低地下水位的作用,还能够增强排水效果。基于此,对高边坡采取减载、排水技术,就需要借助"截、防、排"综合措施,在实际操作过程中也要以地下排水为主,防排水为辅,以降低高边坡岩体地下水位,也进一步降低渗水的压力,维护和提高高边坡的稳定性。
(三)混凝土挡土墙技术
所谓的混凝土挡土墙则是在高边坡的外侧所建立的挡土墙,挡土墙通过自己产生的静摩檫力来抵抗边坡的滑动力,进而对边坡进行加固,简单一点来说,混凝土挡土墙的作用就相当于剪力墙的作用。相对混凝土沉井工艺,混凝土挡土墙的施工工艺要简单许多,但是混凝土挡土墙也存在最大的一个缺点,则是施工成本较高,因此大部分工程都不会优先考虑该方式来对高边坡进行加固处理。在利用混凝土挡土墙的方法来对高边坡进行加固处理的时候,一定要注意对高边坡所在地基进行承载力的计算以及混凝土挡土墙的抗倾覆稳定性的验算。
四、结束语
综上所述,现代水利工程建设施工离不开边坡加固处理技术的科学高效应用,在开展水利工程边坡加固施工活动时,要结合现场实际地质环境特点和工程施工情况,有针对性的优化设计出最佳施工方案,合理运用边坡加固处理技术,确保能够在最低成本下创造出最大的经济效益,同时还可以保障边坡加固处理的高质量,避免发生滑坡隐患，威胁到人们的生命安全和财产安全。
参考文献:
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论文作者:苑红伟
论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年1月第2期
论文发表时间:2020/4/22
标签：挡土墙论文; 混凝土论文; 水利水电工程论文; 技术论文; 情况论文; 工程论文; 稳定性论文; 《工程管理前沿》2020年1月第2期论文;