浅谈水利工程边坡的加固与治理技术措施论文_谭建钊

浅谈水利工程边坡的加固与治理技术措施论文_谭建钊

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摘要:边坡治理是一项技术复杂、施工困难的灾害防治工程。近年来,随着我国水利工程建设事业的迅速发展,以及大型重点水利工程项目的日益增多,边坡治理总是越来越突出。对于不稳定的边坡岩土体,采用支挡结构对其进行支护,是一种可靠的治理手段,它的优点是可从根本上解决边坡的稳定性问题,达到根治的目的。

关键词:水利工程、边坡加固、治理技术

边坡的地质构造往往比较复杂,影响滑坡的因素也很多,因此,我国广大水电科技人员在与滑坡灾害作斗争的过程中,不断总结经验教训,积极开展科技攻关,总结出了一整套水电高边坡工程勘测、设计和施工新技术。就水利水电工程岩质边坡的加固与整治措施作一简要介绍。

1、抗滑桩结构

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。但对正在活动的滑坡打桩阻滑需要慎重,以免因震动而引起加动。

使用抗滑桩,土方量小,施工需有配套机械设备,工期短,是广泛采用的一种抗滑措施。

根据滑坡体厚度、推力大小、防水要求和施工条件等,选用木桩、钢桩、混凝土桩或钢筋(钢轨)混凝土桩等。

抗滑桩对滑坡体的作用是利用抗滑桩插入滑动面以下的稳定地层对桩的抗力(锚固力)平衡滑动体的推力,增加其稳定性。当滑坡体下滑时受到抗滑桩的阻抗,使桩前滑体达到稳定状态。根据滑体的厚薄、推力大小、防水要求及施工条件等选用木桩、钢桩、混凝土及钢筋混凝土桩。抗滑桩埋入地层以下深度,按一般经验,软质岩层中锚固深度为设计桩长的三分之一;硬质岩中为设计桩长的四分之一;土质滑床中为设计桩长的二分之一。当土层沿基岩面滑动时,锚固深度也有采用桩径的2~5倍。抗滑桩的布置形式有相互连接的桩排,互相间隔的桩排,下部间隔、顶部连接的桩排,互相间隔的锚固桩等。桩柱间距一般取桩径的3~5倍,以保证滑动土体不在桩间滑出为原则。

2、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。

张槎西一涌边坡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6设置混凝土防护墙。

在河源水电站边坡工程中也采取了浇混凝土挡墙及浆砌石挡墙、混凝土防掏槽等措施,综合治理边坡工程。

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3、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,以及可与其他措施结合使用的特点,岩性较好的部位可采用锚杆和喷混凝土保护坡面。

4、锚固技术的应用

锚固技术是水利工程施工中十分重要的一项技术之一,其核心是应运锚杆支护水利工程边坡,它是利用土体或岩体的锚固力维持地下结构的稳定,防止水利工程施工中如坍塌、滑移、等灾害性出现,保证施工安全,锚固技术分为土锚和岩锚两种形式,其都是一端与工程结构物或挡土墙联结,另一端锚固在地基的土层或岩层中,以承受结构物的上托力、抗拔力、或挡土墙的土压力、水压力。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。

在小浪底工程中大规模采用的无粘结锚索具有明显的优点,其大部分钢绞线都得到防腐油剂和护套的双重保护,并且可以重复张拉。由于在施工时内锚头和钢铰线周围的水泥浆材是一次灌入的,浆材凝固后再张拉,因此减少了一道工序,提高了工效。

预应力锚杆也是常见的一种加固形式,如天生桥二级水电站边坡工程中实施了减载、排水、抗滑桩等技术后,滑坡位移速度虽有明显减小,可未能完全停止。为了确保雨季在滑坡体前方的施工安全,稳定抗滑桩到滑坡体前缘的约20~40m长,10余万m3的滑坡体,决定在565m高程马道上设置300 kN预应力锚杆。锚杆分两排,孔距2m、孔径90mm,孔与水平成60°夹角,用36的钢筋,共实施了152根预应力锚杆,保证了工程的安全。

5、减载、排水等措施的应用

减载、压坡——在有条件的情况下,减载压坡应是优先考虑的加固措施。

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。

6、结论

水利工程边坡工程在对其进行稳定性分析的基础上,采用分段多种支护形式的设计对其进行加固施工。通过分析施工期间和施工完毕半年后的监测资料可知边坡变形均在相关规范规定的允许范围内,表明本边坡加固治理效果良好。根据边坡地层及周边环境的实际情况对边坡不同地段分别采用不同的支护形式,具有安全可靠、适应性强、施工周期短、造价低等优点,其方案的综合效益明显。

论文作者:谭建钊

论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期

论文发表时间:2019/7/23

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