摘要：水利工程常受到水流的冲击与侵蚀，边坡经常会出现各种病害，埋下安全隐患，严重者会引发安全事故。因此，做好水利水电工程的边坡加固与治理工作是保证经济发展与社会安定的关键。本文对高边坡滑坡失稳的原因进行了分析，通过多项加固、治理边坡的方式和措施的应用进行了探讨。
关键词： 水利水电 水工建筑 高边坡 治理 加固
一、引言
随着我国国民经济的飞速发展，水利水电工程的建设速度不断加快，建设规模也在不断的提高，在水利水电工程的施工中，经常会遇到高边坡的失稳问题，针对高边坡稳定性采取必要的支护技术进行加固处理是确保工程顺利完工并稳定运行的重要保障。
二、高边坡滑坡失稳的原因分析
1、地层岩性：地层岩性属高边坡物质基础，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。
2、地质构造：受到构造的影响，如高边坡体上节理裂隙发育，岩体破碎，将严重影响其稳定性。
3、地形地貌：不利形态和规模的边坡，往往会在坡顶产生张应力，引起坡顶出现张裂缝；在坡脚产生强烈的剪应力，出现剪切破坏带，这些作用极大地降低边坡的稳定性。
4、水文地质条件：是造成边坡失稳的重要因素。是否具地下水及地下水发育程度是评价边坡稳定的重要因素。
5、降雨：是滑坡致灾的最主要外因。降雨渗入到风化岩土体之下的基岩面或断水层面变成润滑剂，降低了接触面的抗滑稳定性。
6、人为因素：边坡的不合理设计、爆破、开挖或加载，大量生产生活用水的渗入等都能造成边坡变形破坏，甚至整体失稳。
三、水利水电工程高边坡的治理加固措施
1、减载、压坡
减载反压在边坡加固治理中应用广泛。减载的目的在于降低坡体的下滑力，其主要方法是将滑坡体后缘的岩土削去部分，但单单减载有时并不能起到阻滑的作用。最好是与反压措施结合起来．即将减载削下的土石堆于边坡或滑坡前缘阻滑部位，使之既能起到降低下滑力，又增加抗滑力的良好效果。此措施应用于上陡下缓的滑坡效果更好。
2、混凝土抗滑桩
抗滑桩是穿过滑坡体深入稳定土层或岩层的柱形构件，用以支挡滑体的滑动力，一般设置于滑坡的前缘附近，起稳定边坡的作用，用于正在活动的浅层和中层滑坡效果较好。其适用于边坡滑动面以下为稳定的基岩或密实的土层，能提供可靠的锚固力的情况。
3、混凝土挡墙
混凝土挡墙是治坡工程中最常用的一种方法，它能有效地从局部改变滑坡体的受力平衡，阻止滑坡体变形的延展。利用混凝土挡土墙与滑坡之间的摩擦力来达到加固的目的。挡土墙适用于需要保护的土质边坡和多种岩质边坡。
4、混凝土沉井
混凝土沉井技术大致可以包括平整场地、沉井制作、沉井下沉、封底四个步骤，混凝土沉井在高边坡加固过程中起到挡土墙和抗滑桩的作用。施工过程中，要平整场地，保证施工时的安全和方便，根据沉井的受力状态进行沉井下沉，尽量减小下沉过程中的摩擦力，防止内部出现渗漏。最后请洗地基，浇筑混凝土封底。
5、混凝土框架和喷混凝土护坡
混凝土框架对滑坡体表层坡体起保护作用并增强坡体的整体性，防止地表水渗入和坡体的风化。框架护坡具有结构物轻，材料用量省，施工方便，适用面广，便于排水，以及可与其它措施结合使用的特点。在岩性较好的部位可采用锚杆和喷混凝土保护坡面。适用于边坡浅表层岩体存在不利的层理、片理、裂隙和断层等结构面。
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6、锚固洞
在边坡治理工程中得到了广泛采用。一般在应用锚固洞加固处理时，应遵循以下原则：由内而外、循序渐进，由上而下，逐层加固。按照锚固洞加固原则进行施工，在相同施工面中，应采取跳洞开挖方式，尽量避开抗滑力，避免对边坡的稳定性造成不利影响。
7、排水、截水
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。排除地下水的方法，可根据地下水的埋深分为浅层地下水和深层地下水排水工程两种。浅层地下水排水工程可采用截水沟、盲沟和水平钻孔等方法；深层地下水排水工程可采用截水盲沟、集水井、平孔排水和排水廊道等方法。
四、水工建筑高边坡加固治理方法及应用
1、抗滑挡土墙支护
混凝土挡墙的基本作用原理，它能够通过自身结构改变高坡在下滑过程中的受力平衡。实践中，因其具有结构简单、效果明显等特点被广泛的应用于各种水工建筑的高坡防护中。如某二级水电站工程，因为连降大雨，480m高程夹泥层上面的岩体滑动超过10cm，463m高程平台上出现多条裂缝。为此采取了在450m高程浇筑40m长的混凝土挡墙和打锚杆等措施。在该二级水电站厂房高边坡坡顶设置了混凝土挡土墙，以防止滑坡体的复活，部分坡面采用浆砌块石护面加固，坡脚设置混凝土防护墙，取得了不错的效果。
2、抗滑桩加固
抗滑桩是穿过滑坡体深入稳定土层或岩层的柱形构件，用以支挡滑体的滑动力，一般设置于滑坡的前缘附近，起稳定边坡的作用，用于正在活动的浅层和中层滑坡效果较好。为了提高加固效率和节约混凝土，可以除去中性面附近的混凝土，形成了具有空腔的抗滑桩。由于预应力柱的抗拉能力较强，所以可以减少抗滑桩的横截面积。
3、锚索及预应力锚索加固
预应力锚索加固技术，主要是指通过锚固在坡体深部稳定岩体上的锚索，把力传出去，加给混凝土框架，在由框架对于不稳定坡体施加一个预应力，对于不稳定松散的岩体进行挤压，同时可以使岩体间的正压力以及摩阻力能够大大的提高，这样可以起到增加抗滑力的作用，还能够有效的限制不稳定液体的发育，最终起到加固边坡、稳定坡体的作用。如在高州水库边坡工程中，采用了1000kN 级锚索369 根、800kN 级锚索15根、500kN 级锚索669 根，均为胶结式内锚头的预应力锚索，采取后张法施工。预应力锚索由锚索体、内锚头、外锚头三部分组成。内锚头用纯水泥浆或砂浆作胶结材料，其长度1000 kN级为2～3m，2000kN级为4～5m；外锚头为钢筋混凝土结构，与基岩接触面的压应力控制在2.0 MPa以内。
4、压力分散型锚索在高边坡加固
压力分散型锚索是近年来发展的一项新技术，在不同长度的无粘结钢绞线末端套以钢质承载板和挤压簧、挤压套，将锚索锚固段受到的集中拉力分散为几个较小的压力区，分部段作用于较短的锚固体上，使锚固体与周围岩土的粘结应力峰值大幅降低并较均匀地分散到整个锚固段长度上，从根本上充分发挥了岩土的抗剪强度，显著地提高了锚索的承载能力。因为压力分散型预应力锚索的灌浆体由受拉改为受压状态，灌浆体不易开裂，有利于锚索体防水、防腐。
五、结语
总之在设计中，针对高边坡问题，水利电工程高边坡的加固是水电工程建设的重要环节，处理的措施有很多种，各种处理措施有其适用条件。高边坡支护作为水利水电工程水工建筑施工中的重要环节，除采用合理的支护技术与方案外，工程前期地质资料收集与勘探的准确性至关重要。只有对高边坡的治理防护措施进行多方详尽的论证，才能确保高边坡在工程施工过程中的稳定性及工程完工后的长期使用寿命。
参考文献
[1]丁参军，张林洪，于国荣，张永祥.边坡稳定性分析方法研究现状与趋势[J].水电能源科学，2011（08）：1-2.
[2]唐辉明，晏鄂川，胡新丽.工程地质数值模拟的理论与方法[M].武汉：中国地质大学出版社，2001.
论文作者:何俊杰
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年9期
论文发表时间:2019/8/27
标签：混凝土论文; 滑坡论文; 锚固论文; 沉井论文; 地下水论文; 预应力论文; 稳定论文; 《建筑学研究前沿》2019年9期论文;