摘要：高边坡滑坡的失稳问题一直以来困扰着水利水电工程的建设。广大水电建设者在与滑坡灾害作斗争的过程中不断总结经验教训，总结出了一整套水电高边坡工程勘测、设计、施工新技术。本文对高边坡滑坡失稳的原因进行了分析，通过混凝土抗滑桩、混凝土沉井、预应力锚索、锚杆、以及减载、排水等加固、治理边坡的方式和措施的应用，探讨了常见加固治理技术的应用策略。
关键词：高边坡；滑坡；加固
随着我国大量建设高坝，高边坡的加固问题尤为突出，并在水电建设中得以表现。我国曾经有几十个水利水电工程在施工中发生过边坡失稳的问题。治理边坡不仅会浪费大量的资金，还拖延了其建设工期，成为水利水电工程施工过程中一个比较严峻的问题，边坡工程甚至已经成为制约工程进度和成败的关键。因此，研究水利水电工程高边坡相关的加固治理策略具有十分的现实意义。
1高边坡滑坡失稳的原因分析
1)地层岩性:构成高边坡的物质基础就是地层岩性及其组合，岩性决定岩石的强度、抗风化能力、岩体结构及所能保持的边坡高度。岩石软弱，风化深度大，构造破碎严重，当切坡高度、陡度达到一定值时会发生失稳现象。
2)地质构造：决定了岩层的产状、节理裂隙的性质及发育程度、断层破碎带的性质等。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：是产生滑坡的重要条件。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。地下水软化岩(土)体，降低其强度，增大容重而增大了下滑力，产生静、动水压力，产生边坡的失稳。坡体内具丰富的地下水，岩性软弱，往往导致大规模变形，如坡体滑坡、边坡滑坡的产生。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。降水对滑坡的作用是一个动态过程，大气降水注入滑体，增加岩土的含水量、增加岩土体容重、软化岩体、降低岩体的抗剪强度。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。
2水利水电工程岩质高边坡的加固治理策略
1)减载、压坡
在有条件的情况下，减载压坡应该是优先考虑的加固措施。当减载压坡难以实施或仍不能满足设计标准时，再考虑采用其它加固措施。
2)混凝土抗滑桩
我国曾在50年代少量工程中试用混凝土抗滑桩技术。从60年代开始，该项技术得到了推广，并从理论上得到了完善和提高。混凝土抗滑桩因为能有效而经济地治理滑坡，尤其是滑动面倾角较缓时，其效果更好，因此在边坡治理工程中得到了广泛采用。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。挡土墙适用于需要保护的土质边坡、堆积体边坡、填方边坡和坡脚受水流冲刷、风化破碎或软岩构成的岩质边坡。
4)混凝土沉井
沉井是一种混凝土框架结构，施工中一般可分成数节进行。在滑坡工程中既起抗滑桩的作用，有时也具备挡土墙的作用。沉井结构设计根据沉井的受力状态、基坑的施工条件和沉井的场地布置等因素决定，沉井结构平面呈“田”字形，井壁和横隔墙的厚度主要由满足下沉重量而定。
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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，组合成较普遍分布的不稳定块体和楔体，容易发生滑动、倾倒或溃屈等破坏的情况。
6)锚固洞
在边坡治理工程中得到了广泛采用。采用预应力锚索进行边坡加固，具有不破坏岩体，施工灵活，速度快，干扰小，受力可靠，且为主动受力等优点，加上坡面岩体抗压强度高。由于锚固洞具有一定的倾斜度，防止了混凝土与洞壁结合不实，同时采取洞桩组合结构的受力条件远较传统悬臂结构合理，可望提供较大的抗力。该措施适用于岩体坚硬完整的边坡滑面较陡部位。
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。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。
3高边坡加固治理方法及应用
1)抗滑挡土墙支护
抗滑挡土墙是最常用的一种方法，为防止路基填土或山坡岩土坍塌而修筑的、承受土体侧压力的墙式构造物。挡土墙的设计应根据现场的实际情况，如地质条件、材料供应状况等进行，因地制宜，方能设计出合理、经济的挡土墙。天生桥二级水电站工程下山包厂址未定之前，由于连降大雨，550m高程夹泥层上面的岩体滑动10余cm，584m高程平台上出现3条裂缝。为此采取了在550m高程浇筑50余m长的混凝土挡墙和打锚杆等措施。天生桥二级水电站厂房高边坡坡顶设置了混凝土挡土墙，以防止古滑坡体的复活，部分坡面采用浆砌块石护面加固，坡脚680m高程设置混凝土防护墙，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，是一种抗滑处理的主要措施。安康水电站坝址区两岸边坡属于稳定性极差的易滑地层，再加上雨水的侵入，致使边坡开挖过程中发生十几处大小不等的工程滑坡，采用抗滑桩是稳定安康溢洪道边坡的主要手段，在263m高程平台上共设置了9根直径1m的钢筋混凝土抗滑桩，每根桩都贯穿几个棱体，最深的达35m，桩顶嵌入溢洪道渠底内。
3)锚索及预应力锚索加固
锚索支护通过锚索将软弱、松动、不稳定的岩土体悬吊于稳定的岩土体中，以防止其离层滑落。在漫湾水电站边坡工程中，采用了1000kN级锚索1371根、1600kN级锚索20根、3000kN级锚索859根、6000kN级锚索21根，均为胶结式内锚头的预应力锚索，采取后张法施工。
4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。在进行加固方法的选择时，首先需要仔细查明边坡的岩性、水文条件，合理预测高边坡可能的破坏方式；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方案。各种高边坡的加固方式均有自身的优点，将多种加固方式联合使用，更容易获得安全、经济的综合效益。
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论文作者:曾劲
论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期
论文发表时间:2019/9/22
标签：滑坡论文; 混凝土论文; 沉井论文; 挡土墙论文; 地表水论文; 措施论文; 岩土论文; 《基层建设》2019年第16期论文;