关键词：水利水电；工程施工；边坡技术
1.前言
水利水电工程作为我国重要的民生工程组成之一，它能够为国家的经济建设和人民的生活提供巨大的能源供支撑。而作为其工程开发的重要内容，边坡开挖以及加固技术是为了保证水利水电工程的整体进度和安全，如何针对边坡地质条件特点，采取针对性的有效的处理措施，确保在安全前提下的边坡加固质量，同时加快施工进度，为后续的大坝填筑施工创造有利条件，节约整个工程投资是其施工技术的重点和难点。
2.边坡加固支护的概念
边坡加固支护指为保证边坡及其环境的安全，对边坡采取的支挡、加固与防护措施。影响边坡稳定的因素有：岩土性质、岩体结构、水的作用、风化作用、地震、地应力、地形地貌及人为因素等。水利水电工程常用的高边坡加固支护结构型式有：喷护、防护网、预应力锚杆、锚筋桩、锚索、抗滑桩、灌浆等。
3.水利水电边坡开挖支护技术
3.1混凝土喷护
混凝土喷护是借助喷射机械，利用压缩空气或其他动力，将一定比例配制水泥、砂、石的拌合料，通过管道输送，以高速喷射到受喷面上凝结硬化而形成的一种混凝土支护，分为素喷混凝土支护和复合式喷射混凝土支护。在施工过程中，一般将混凝土支护与锚杆支护结合起来，以起到更好的高边坡保护效果。在混凝土喷护施工过程中，主要有供料、压气、供水以及供电四大支持系统，只有四个环节都保证质量达标、设备齐全，才能有效地完成喷护工作。但是，在喷护作业中，工作气压多少、喷头方向以及与目标的距离把握、多次喷护每次的喷护厚度为多少以及该方法与其他防护方式的配合效果如何，都需要严格把握，科学应用。就当前我国经验总结来看，一般在水平喷送距离30~50米，供气压力保持在0.12~0.18MPa之间，喷射机的工作效果是最佳的；水压一般比气压高0.1MPａ左右最合适；喷头的喷射方向应当与目标面保持垂直，并略向刚喷射完的部分倾斜，这样的情况下，混凝土回弹量最少。
对于边坡岩石比较破碎的情况，大多增加设计钢筋网，通过锚杆将钢筋网固定在岩石边坡上，然后再进行混凝土喷护，增加边坡的稳定性。
3.2防护网支护
防护网支护是一种新颖的边坡防护观念的新技术产品，应用原理上类似于喷锚和土钉墙等面层护坡体系，它能够将工程对环境的影响降到最低点，适用于任何复杂的地形，安装程序标准化、系统化，同时又不破坏原始地貌，产品呈网状，便于人工绿化，利于环保，将工程与环境融合。防护网支护按防护方式分为主动防护网和被动防护网。主动防护网在边坡治理中除了边坡滑裂面较深的边坡不适用外，几乎适用于其他所有的边坡，但主动防护网在其他类型的工程项目中运用较锚喷体系受限制，一般不能使用喷锚支护体系的情况有：边坡滑裂面发育很深、锚杆长度无法到达滑裂面外、对钢筋和水泥有强烈腐蚀性的地层以及对于边坡绿化有严格要求的边坡。被动防护网系统一般用于建筑设施旁有缓冲地带的高山峻岭，把岩崩、飞石、雪崩、泥石流拦截在建筑设施之外，以避开灾害对建筑设施的毁坏。
3.3 预应力锚杆
预应力锚杆由锚头、杆体及垫板组成，通过锚头产生的锚固力对围岩施加一定的预压应力，主动地加固围岩。主要采用高强度精轧螺纹钢作为主要受力构件，对钢筋进行预应力张拉、锁定，从而施加荷载。预应力锚杆主要应用于锚固地层为碎块状及以上地层的支护，也用于块体较小的危岩体的处理；在一些结构混凝土裂缝处理中，也有用预应力锚杆进行锚固。
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3.4锚筋桩
锚筋桩指的是在水利水电工程施工现场所钻的孔内浇筑的钢筋混凝土桩。考虑到锚筋桩的直径偏小，布局相对密集，因此我们一般用水泥砂浆代替混凝土以方便浇筑工作的进行。锚筋桩的主要结构有钢筋骨架、桩身砂浆以及锚头混凝土。锚筋桩基本一直处于被动受力状态，以保证建筑物的稳定性。在实际情况中，砂浆锚筋桩一般主要由三根长度为１２.００ｍ、直径为φ２８ｍｍ的Ⅱ级钢筋均匀分布在φ３８ｍｍ钢管的外圆周上，骨架的底部φ38mm钢管一般比φ28mm的钢筋高出30cm。端部呈钩状，以保证桩头混凝土内所受力可以均匀地分散出去。锚筋桩施工时在岩石或土质边坡上钻孔，将注浆管与锚筋桩绑扎后一起插入孔中，利用注浆管全孔一次灌注纯水泥浆液或砂浆，锚筋桩的浆液灌注采用孔底升浆法。
3.5 锚索
由钻孔穿过软弱岩层或滑动面，把一端锚固在坚硬的岩层中（称内锚头），然后在另一个自由端（称外锚头）进行张拉，从而对岩层施加压力对不稳定岩体进行锚固，这种方法称预应力锚索，简称锚索。锚索技术的应用主要解决了高边坡所受推力的问题，保证了工程稳定性与高质量。同时，锚索应根据具体的水利水电工程施工情况来挑选合适科学的制作材料，以增强高边坡的可靠性。一般情况下我们会选择预应力较低但强度较高的钢绞线作为锚索的原材料。锚索是需要施加预应力的，因此它是主动受力，多应用于危岩体处理、已出现变形或对变形要求严格的工程部位。预应力锚索在边坡加固时，多采用大、中型粘结式拉力集中型锚索。
3.6 抗滑桩
抗滑桩是穿过滑坡体深入于滑床的桩柱，用以支挡滑体的滑动力，起稳定边坡的作用，适用于浅层和中厚层的滑坡。施工过程中，我们一般将混凝土抗滑桩放置在高边坡的前端位置，以方便在增强整个坡道的稳固性同时，减小高边坡的滑动力，起到抗滑的作用。实际上抗滑桩的设置原理与透土桩类似，都是在高边坡的中部或偏底部处设置一种柱状构件，通过桩身将上部承受的坡体推力传给桩下部的侧向土体或岩体，依靠桩下部的侧向阻力来承担边坡的下推力，而使边坡保持平衡或稳定。抗滑桩主要承受水平荷载，断面形式有圆形和矩形，施工方法有打入、机械成孔和人工成孔等，结构形式有单桩、排桩、群桩等。
3.7 灌浆
灌浆主要指的是将浆液通过灌浆泵或利用浆液自重灌注到岩石、沙砾、混凝土或土体中没有严密贴合的地方，包括自身的裂分以及空洞。所有的灌浆工作都需要按照一定的规定顺序来进行，主要有排间分序、排内分序等，布孔有矩形布孔、梅花型布孔等，单孔灌浆一般有两种方法：①全孔一次灌浆法：该方法适用于浅孔灌浆，主要通过有压浆液浇灌进全孔的岩层缝隙中，以灌浆将孔口封闭；②全孔分段灌浆法：该方法适用于深孔灌浆，主要将全孔自上而下分成若干段，通过灌浆塞进行自上而下或自下而上灌浆或通过孔口封闭装置进行自上而下灌浆。边坡岩体破碎时，作为建筑物基础往往由于整体性差承载力不足而采用灌浆的方式进行处理。
4. 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，避免发生滑坡现象，威胁到人们的生命安全和财产安全。
参考文献：
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[2]梁全杰，刘颖枕，史彦彦.对目前水利水电施工技术探讨[J].工程技术：全文版，2017（10）：00210-00210.
作者简介：刘贵军 男 1974年生人，大学本科，高级工程师，多年从事水利水电工程建设基础处理施工技术及管理工作。
论文作者:刘贵军
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年22期
论文发表时间:2019/12/12
标签：混凝土论文; 预应力论文; 浆液论文; 锚固论文; 防护网论文; 水利水电论文; 钢筋论文; 《工程管理前沿》2019年22期论文;