关键词：水库边坡；稳定性；边坡防护；防护措施
引言
水库工程是我国重要的基础设施,其承担着各项防洪、灌溉、发电等任务,与国家经济社会建设与发展、人们的日常生产生活都紧密相连。而正是由于水库工程功能的特殊性,其在建设施工时难度较大,在实际施工中就需要应用到各种边坡防护技术,以避免施工或环境因素引发的坍塌问题,进而保障水库工程项目建设的顺利开展。
1水库边坡稳定的重要性
水库在建成蓄水后,库水位会产生较大的波动,其整体水位呈现上升的趋势,而随着地下水位的不断上升,水库沿岸的水文地质条件就会发生直接的改变,如水库沿岸的土层在水的浸润下会逐渐松软,进而很容易导致沉陷、变形、滑坡等现象的发生。如果这一问题没有得到有效的解决,那么该安全隐患就会直接影响到水库临水边坡的稳定性,同时还会严重威胁到附近居民的人身安全。因此,为了保证水库的正常有效运行,同时保证水库周边的安全性,就必须加强对水库临水边坡的防护处理,保证边坡的稳定性和可靠性。
2影响边坡稳定性的因素
第一，地质结构因素。地质结构是边坡稳固的基础,其在一定程度上影响着边坡的稳定性。在水库工程的实际建设过程中,如果在不规则的地形地貌上建立边坡,易导致边坡出现裂痕,相应的坡脚剪应力也会破坏边坡的主体结构,使得边坡出现不稳定现象,不利于工程的施工与建设。第二，自然环境因素。通常情况下,边坡下方都存有丰富的地下水。在此种情况下,水库工程的基础支护结构会受到地下水的浸泡,长时间浸泡会导致结构的变形,从而影响边坡的稳定性。此外,降雨也会影响边坡的稳定,严重时会出现滑坡现象,即雨水会流入滑体结构,使得砂石和岩体的容积、质量增加,形成了天然的润滑剂,使得边坡的抗剪强度降低和稳定性不强。第三，施工阶段的影响因素。水库工程是一项工序繁杂的工程,在施工现场存在相对较多的临时边坡作业。在实际的施工过程中,如果没有按照施工要求进行操作,易导致边坡失稳的情况发生,比如,在开挖过程中,未及时进行支护工作;进行爆破作业时,安全作业距离较短等,均可能会造成边坡的不稳定性。第四，人为因素。设计是施工的重要前提,其质量极大程度上影响着施工质量。有些设计人员由于自身专业水平不高,使得边坡的设计不合理,比如,增加一些不必要的工序,使得边坡的稳定性受到影响。另外,在施工现场未进行生产生活用水的有效引流,使得大量水流入,给边坡主体结构造成一定破坏,甚至会引起滑坡现象。
3工程案例分析
新疆地处欧亚大陆腹地，气候比较干旱，灌溉水源对当地的农业生产具有非常重要的作用，鉴于水库对灌溉农业发展的重要价值，新疆地区一直十分重视水库建设，截止2018年底，新疆共修建小型水库工程451座，总库容7.9亿m 3 。这些水库在当地的防洪、灌溉、供水以及生态保护等方面均发挥出重要作用。由于这些小水库中的大部分均兴建于20世纪50~70年代，不仅建成运行时间较长，同时受制于当时的经济和技术条件，工程的设计和建设标准往往偏低。此外，由于后期的工程运行管理比较滞后，造成部分水库年久失修、病险情况比较严重，给当地小型水库的安全管理带来诸多问题。近年来，得益于国家和自治区对水利建设的重视，不断投入巨资进行小水库除险加固工程改造，大部分小水库的病险问题得到有效解决。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但是，如不能加强小水库安全管理领域的资金、技术、人力和制度供给，改变重建设、轻管理的思想，积极探索小水库的良性运行机制，不久之后，小水库的病险问题必将卷土重来，给下游群众的生命财产安全造成潜在威胁，同时也不利于水库功能的有效发挥。
4提高水库临水边坡稳定性的防护措施
4.1安全辅助钢筋网和喷混凝土
在边坡防护的作业过程中,通过架设额外的钢筋网以及喷射混凝土,其目的是有效避免塌陷的可能。而之所以选择混凝土的方式进行封闭,是因为混凝土具备较好的建筑强度,能够有效避免多项问题,同时混凝土的造价也相对低廉,不论是喷射还是拆除的成本都较为便宜,是值得广泛使用的技术之一。需要注意的是,尽管混凝土具备极高的操作价值,但其使用中应当避免阳光的直接暴晒。
4.2混凝土喷射技术
混凝土喷射技术也是边坡防护施工中的一项加固技术,其主要目的是为挖开后的边坡基面进行封闭强化,以减少外界自然环境因素对边坡基面的影响,最大程度上降低其被风化的概率。在具体施工时,要注意两方面内容,一是要选择符合质量标准的优质混凝土,同时结合环境情况合理选择混凝土种类;二是在喷射混凝土时要严格按照要求控制好喷射的厚度、速度和凝固时间。此外,为了切实提升支护质量,还应该通过造价控制确保混凝土喷射的施工质量,不仅使边坡防护的效果达到最佳,也尽可能地保障施工方的经济利益。
4.3锚固技术
锚固技术是指将受拉杆件的一端固定在边坡或者地基上,而另一端固定在建筑物上,从而由受拉杆来承受外界给工程建筑带来的压力或者推力。通过应用锚固技术,能够有效解决边坡的推力问题,使得边坡更加稳固。同时,也可通过锚索来加强边坡的稳定性,具体来说,应根据水库工程的实际情况,选择适宜的原材料来制作锚索。通常选用预应力低且强度较高的钢绞线作为锚索原材料,对钢绞线进行U型加工处理,之后将其放置于锚固孔中。完成锚索安装后,对锚固孔进行混凝土注浆施工,从而保障锚固施工质量,提升边坡的稳定性,进而确保水库工程的正常运转。
4.4石笼填石型护坡
石笼填石是将块石等材料填充入由钢丝网架构成的箱笼内,坡体的基本结构分为挡墙、护坡、护底、护脚和水下抛石。选用具有一定抗拉强度的钢丝作为方格网防护体,同时保持一定的填充料空隙度,使之具备适应变形的能力。如果地基出现了不稳定的情况,如遇到突发性地震等,所有的材料仍然被填充在箱体内,会进行自发性地调整直至完全平衡。由于箱体并非完全硬性结构,因此具备相应延展性。所以,即使上方的边坡出现明显的结构变形,也不会影响地下的结构。该护坡最大的优势在于,具备突出的性价比优势,能够抵抗大规模的变形,并且在具备较好的耐腐蚀性。
4.5设置排水沟
设置排水沟是防止水库临水边坡滑坡的一种有效防护措施,其在提边坡稳定性方面发挥着重要的作用。比如可以在水库蓄水前,在边坡滑体两侧布设排水沟,利用排水沟将积水、暴雨进行排出,以此来降低水位对边坡土质的影响,进而提边坡的稳定性。在排水沟设置过程中,需要根据水库水位情况及地质环境情况进行科学合理的设置,如可以将截水沟布设在滑体后缘,以此来降低边坡滑体发生率。
结语
总而言之,边坡的稳定性强弱影响着水库工程建设的安全性,因此,要采取边坡加固措施来增强边坡稳定性。就边坡防护加固技术来说,常用的有混凝土抗滑结构、锚固技术、减载排水等,在实际的应用中,要根据水库工程实际情况,选择适宜的技术,从而达到加固的作用。
参考文献
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[3]兰绍华.水库临水边坡稳定性分析及防护措施[J].陕西水利.2018(02):135-137.
论文作者:程镇
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年21期
论文发表时间:2019/11/29
标签：水库论文; 稳定性论文; 混凝土论文; 工程论文; 防护论文; 锚固论文; 结构论文; 《工程管理前沿》2019年21期论文;