摘要:在水利水电工程施工过程中经常碰到岩质高边坡的治理问题,高边坡加固与整治措施多种多样,技术复杂的程度也各不相同,但目的均是为了防止边坡的滑动,提高岩体稳定性,确保边坡的整体稳定,从而保障高边坡下的水工建筑能够安全运行,充分发挥其技术与经济运行能力。基于此,本文就围绕水利水电工程中高边坡的加固治理措施展开分析。
关键词:水利水电;高边坡;加固处理
1、水利水电工程高边坡加固治理的概述
1.1高边坡加固治理的意义
高边坡是指高度大于30m的岩质边坡,或者高度大于20米的土质边坡。在实际应用过程中,我国近几年内出现了十几起水利水电工程施工过程中的高边坡的滑坡及失稳问题,治理过程中不仅浪费了大量的人力物力资源,而且影响了正常使用。所以针对水利水电工程高边坡的加固及治理工作,要在平时的运行过程中就开始进行,采用先进的技术手段,定期对水利水电工程高边坡容易出现的问题进行防护工作,从而不断提升水利水电高边坡在运行过程中的稳定性,有助于提升整个工程的使用效率及发展程度。高边坡稳定性直接关系着水利水电工程运行安全性与投资效益,属于水利水电工程建设处理的关键问题。高边坡加固与处理,即采取加固措施,防止高边坡滑动,提高岩体稳定性,保障水利水电工程运行安全性及效益。
1.2引起高边坡滑坡失稳的原因
1.2.1地层岩性。地层岩性属于水利水电工程高边坡物质基础,直接决定着岩石强度、抗风化能力、岩体结构与边坡高度等。如地层岩石软弱性较强,则其构造破损较为严重,当切坡达到一定高度或陡度时会引发高边坡失稳问题。
1.2.2地质构造。地质构造决定着岩层产状、岩层是否存在节理发育及其发育程度、岩层断层破碎带性质等状况。如高边坡其地质构造存在着岩体破碎及节理裂隙发育,则会引起高边坡失稳问题。
1.2.3地形地貌。地形地貌属于滑坡现象产生的重要因素,如受地形地貌影响导致高边坡坡底产生剪应力,则会降低边坡稳定性。
1.2.4水文条件。水的存在是引起水利水电工程高边坡失稳的重要因素,地下水的存在,会对岩体进行软化,降低岩体或土体强度,导致岩体下滑,引起边坡失稳。
1.2.5大气降水。大气降水属于高边坡失稳主要外因,受降水影响,水渗入滑体内部,增加岩体重量,降低了岩体抗剪强度,从而导致其接触面抗滑稳定性不足。此外,水利水电工程边坡设计不合理,开挖、爆破不规范等引起生活用水渗入边坡,也会引起或加快边坡失稳。
2、常用水利水电工程高边坡的加固方法
2.1 应用混凝土抗滑桩技术的高边坡加固方法
在治理高边坡滑坡问题上,最经济可靠的施工方法就是使用抗滑桩技术。抗滑桩技术在滑坡面较缓的情况下,优势以及施工效果会更好。因此在加固高边坡的施工过程中,抗滑桩技术已经成为了优先的选择技术。在选择抗滑桩技术施工的过程中,现在最常见的就是两排抗滑桩并排布置的方式。但是需要注意的是在施工过程中需要通过设置钢支撑的方式来应对施工过程中可能出现的塌方问题。由于实际施工中该技术应用最为广泛,因而在不断的实践中,混凝土抗滑桩技术逐步臻于成熟。该技术优势:施工便捷、施工成本相对较低,且在缓坡的加固中效果良好。
2.2 应用沉井技术的高边坡加固方法
在高边坡加固处理技术中,沉井主要就是指混凝土结构的一个施工框架,该技术在高边坡加固处理中应用相对较为广泛,并且加固效果良好。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆我们在施工过程中通常分为小节进行施工,沉井的施工加固不仅仅能够对高边坡进行有效的加固,同时还能够具有挡土墙的作用。因此在设计并且实施沉井的过程中要对沉井的周边地理环境以及地质结构,受力状况进行详细的分析以及研究。在设计沉井结构的过程中采用“田”结构最多。该技术施工便捷,且加固效果显著,但是由于该技术受地理环境限制且成本相对较高,因而需要结合实际需要确定是否使用。
2.3 混凝土挡墙加固方法
混凝土挡墙能够很好的改善滑坡体的受力失衡问题,进而使得滑坡体变形得到很好的控制。通常这种施工方式具有结构简单易于操作且迅速起到相应的稳定高边坡结构的优点。在进行混凝土挡墙的设计时,应该充分考虑滑面的形状以及位置,从而选择适合的挡墙基础砌筑深度,此外,挡墙后面应该设计必要的泄水孔,从而有效的减少静水压力以及水的浸泡腐蚀。
3、现代水利水电中高边坡加固治理措施
3.1锚固技术
锚固技术是将一种受拉杆件的一端固定在边坡或地基的岩层或土层中,这种受拉杆件的固定端称为锚固端,另一端与工程建筑物联结,可以承受由于土压力、水压力或风力所施加于建筑物的推力,利用地层的锚固力以维持建筑物的稳定。
锚固洞加固,是治理边坡稳定的一种有效措施。在锚固洞加固的过程中应遵循由内向外、自上而下、循序渐进、逐层加固等原则,同一搞成结构面的锚固洞应跳洞开挖施工,避免不利结构面上已有抗滑力的削弱,从而影响边坡的稳定。喷混凝土护坡是一种生产效率高,施工速度快,不用模板,并把混凝土运输、浇筑、捣固结合在一起,实现机械化连续施工的新型混凝土施工工艺。特别是喷混凝土施工时,可以不用模板,不立拱架,加大了洞内的有效空间,施工时能紧跟开挖面进行喷射,减少岩石暴露风化的时间,及时控制围岩的变形。
3.2高边坡的减载、排水
在有条件的情况下,减载压坡应是优先考虑的加固措施。将部分下滑力传至滑坡体前缘及治坡建筑物上,对滑坡整体的稳定不利,因此能有效控制后坡滑移也就能减缓整体滑坡。
地表水渗入滑坡体内,既增加滑坡体的重量,增加滑动力,又降低了滑动面上岩层的内摩擦力,对滑坡体的稳定是不利的。对于滑坡体以外的山坡上的地表水,采取层层修建拦水沟、排水沟的方法排水。在坡体范围内的地表水,对开裂的地方用黄土封堵,低洼积水地方用废碴填平,顺地表水集中的地方设排水沟排走地表水。利用施工支洞和专设排水洞排水,并在洞内向上、向坡外方向打辐射形排水孔,高边坡稳定分析结果表明,地下水是影响边坡稳定的主要因素。三维渗流分析成果表明:高边坡形成之后,在坡面喷混凝土防渗条件下遇连续降雨,若无排水设施,边坡山体地下水均在较高位置出逸;当设置排水洞后,地下水位较无排水情况有所降低,但不明显;当在排水洞中设置排水孔幕之后,地下水位有较大幅度降低,南北坡地下水出逸点已接近,排水效果显著。为此,高边坡采用地表截、防、排水与地下排水相结合的综合排水方案,以地下排水为主,地表截、防排水为辅,有机结合,通过截、防、导、排,尽可能降低边坡岩体地下水位,减小渗水压力,改善边坡稳定条件,提高边坡稳定性。
结束语
高边坡的加固治理关系着工程的建设与安全运行,是影响工程进度和投资的关键因素,因此,在进行高边坡加固治理时,应从引起高边坡滑坡的原因入手,结合高边坡的地层岩性、地质构造、地形地貌及水文地质条件,并预测高边坡可能的破坏形式,然后结合工程特点,提出相应的加固方案,最后综合考虑施工方法和经济条件,选择便于实施的加固治理方案。
参考文献
[1]冯仲宁.水利水电工程高边坡的加固与治理[J].科技信息,2014.
[2]李安吉.浅析水利水电工程中高边坡的加固与治理[J].科技创业家,2012.
[3]马生林.浅析如何加固水利水电工程高边坡[J].科技创业家,2013.
论文作者:刘向阳
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第23期
论文发表时间:2018/1/17
标签:滑坡论文; 过程中论文; 技术论文; 水利水电工程论文; 沉井论文; 锚固论文; 混凝土论文; 《建筑学研究前沿》2017年第23期论文;