湖北省襄阳市引丹工程管理局 湖北 襄阳 441800
摘要:高边坡加固治理中,经常会遇到岩质高边坡的治理难点,对水利水电工程施工具有重要影响,为保证水利水电工程的施工质量,就必须保证高边坡的施工技术,改善现存的质量不足问题,减少水利水电工程高边坡加固与治理工程的质量问题。本文对水利水电工程技术中高边坡加固技术进行了探讨。
关键词:水利水电工程;高边坡;加固技术;应用
1 水利工程中高边坡失稳的原因
1.1地层岩性
地层结构中岩石的性质比较松散,这样的岩石层在承载性能上严重不足,同时高边坡自身结构重量比较大,如果仅依靠岩石层的承载能力来对工程结构进行支撑,自然在质量安全上不能达预期标准。常常出现的问题是在所开展的水利工程建设中高边坡已经达到了设计稳定性标准,但实际使用中仍然会受到现场环境因素的影响,地层岩性承载能力与稳定性不足,导致建设在基层岩石基础上的高边坡出现稳定性失衡的现象,并不能为水利工程提供稳定基础环境。地层岩性及其组合是构成高边坡的物质基础,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。
1.2地质构造
这一原因表现为基层存在地质断裂层,承载能力自然也是不均衡的,水利工程的综合质量管理中,这一内容也是很难体现的,通过简单的技术性方法来配合解决常见问题,最终的工程建设质量才能得到提升。影响高边坡的稳定性因素中,地质结构影响所占比例也最大,对此加强管理计划的落实应用,也能得到更深入的解决,并为后续计划开展创造一个有利环境,这也是解决问题的有效方法之一,断层区域离地表越近这种影响也更加严重,高边坡的自身结构受基层地质影响也十分严重,仅仅通过简单的防护治理方法是很难达到效果,针对基层地质问题仍然要从地基处理加固方面解决。
1.3地形地貌
受这一因素影响高边坡很容易发生滑坡问题,滑坡虽然能够通过简单的治理方法解决,但如果在不合理的建设区域进行水利工程施工,这种影响问题也会更加严重,高边坡的滑坡问题也会逐渐增大。最终导致结构坍塌的严重问题,地形地貌问题是很难解决的,只能在前期设计中对区域进行合理选择。受基层这种地形地貌的影响,会对高边坡产生一个张应力,坡面顶部因此损坏,出现严重的质量安全问题。
1.4水文条件
水文深度增大后,基层结构的稳定性因此而发生改变,地下水水位变化受多种因素影响,例如降雨、气候季节变化等。因此水利工程建设任务完成后,在基层中也可能会因水文变化而出现结构受力体系改变的现象,经过一段时间的发展最终导致整体承载力下降,难以达到预期的建设管理效果。水文条件问题前期治理也能得到适当的控制,降低对水利工程高边坡稳定性的影响。
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2 水利水电工程技术中高边坡加固技术应用
2.1 锚固技术的应用
2.1.1 锚固洞
锚固洞加固方式要按照一定的顺序进行施工,整体的施工顺序是:由内向外、自上而下、循序渐进、逐层加固。在施工的过程中采用跳洞的形式保证表面的抗滑性和稳定性,摒弃传统的悬臂梁结构,采用桩洞合一的结构方式保证抗力的大小,维持高边坡的强度。
2.1.2 喷混凝土护坡
喷混凝土护坡是利用一定的喷射力将混凝土喷射到高边坡,形成混凝土保护层,从而做到维护高边坡稳定的效果。喷混凝土护坡技术不仅能使高边坡强度更强,更经济,而且通过使用锚杆还能节约水泥。喷混凝土护坡加固方式结构轻便,施工简单,而且排水方便,适用范围广。
2.1.3 预应力锚固
预应力锚固能通过锚索将力传给混凝土框架,框架对滑体施加一个预应力,因而这种加固的方式叫预应力加固。预应力加固能够增强高边坡的稳定性,限制不稳定的因素,预应力加固的步骤如下:锚孔钻造、锚索(杆)制作、锚孔注浆。锚孔钻造的过程中应该以桩子的大小为标准,准确定位锚孔的位置,保证钻孔的过程精确、认真,并且做好记录。钻孔完毕之后,选用强度高、松弛度低的钢铰线作为锚索(杆),最后严格按照配料比例进行注浆材料的配备,最终完成锚孔注浆,加固高边坡。
2.2 混凝土抗滑结构的应用
2.2.1 混凝土挡墙
混凝土挡墙是利用本身对高边坡滑体的阻挡作用来工作的,并且要在墙上设置泄水孔来减小水对墙体的软化作用和水本身的静压力,进而保证高边坡的受力平衡,防止高边坡继续变形失衡。混凝土挡墙结构简单,施工方便,保护作用明显,是最常用的加固治理高边坡的措施。
2.2.2 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,首先要平整场地,保证施工时的安全和方便,然后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。
2.2.3 混凝土抗滑桩
抗滑桩是稳定滑坡的圆柱形结构的装置,它是打穿到滑坡体的土壤或者岩石的深处,来阻止物体滑坡的动力的。抗滑桩的位置一般在形成滑坡的前面边缘处为最佳位置,其深入滑坡体内部的长度以1/3-1/4 为最适合的长度,同时在内部进行灌浆,将抗滑桩和滑坡体内部分裂的土层和岩石融为一体,这样的构造能够抵抗巨大的压力,然后将其置于滑坡体前缘,有利于巩固滑坡体,并有效的加大滑坡阻力。
2.3 减载排水等措施的应用
2.3.1 减载反压
削方减重或减载是在滑坡体上部主滑段和牵引段挖去部分滑体,减小滑体坡推力的治理措施,减载反压通过改变滑坡体的形态提高滑坡的稳定性,具有经济性,耐久性等优点。在运用减载反压技术解决水利水电工程高边坡加固及治理问题,要注意以下几点,首先要对滑坡体需要减载的部分和数量进行严格计算分析,以便达到提高稳定性的目的;其次在削坡后人工坡面应该满足工程安全系数标准要求,确保不存在发生新的滑坡风险,并对施工期的稳定条件进行校核,保证施工期的安全和稳定;然后在削坡后进行坡面形态和入渗率改变值的计算,将计算数据存储到档案中,万一以后出现问题还可以及时查阅档案,快速找到解决的方法;最后要注意在水利水电工程高边坡加固及治理中要注重采用分段开挖,只有保证每一段工程达到安全要求才能开展下一段边坡的削坡施工作业。
2.3.2 表里排水
表里排水包括排除地表水和地下水。排除地表水,即是要拦截流入边坡变形破坏区的地表水流,包括泉和雨水。如,可在滑坡体外修建拦水沟、排水沟的方法排水;在滑坡体内的地表水,可利用地形和自然沟谷,布置树枝状排水系统。排除了地表水,可减小滑动力,降低了附近岩土体的含水量或孔隙水压力,达到了增强抗滑力和提高边坡稳定性的作用。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。
综上所述,对于水利水电施工企业来说,需要加强对有效加固技术的研究,以此促进高边坡稳定性的提升,确保水利水电工程的整体稳定性以及安全性。
参考文献:
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[3]张莹.水利水电工程施工中高边坡加固技术的应用[J]. 科技创新与应用. 2015(02).
论文作者:丁伟
论文发表刊物:《防护工程》2018年第24期
论文发表时间:2018/12/27
标签:滑坡论文; 混凝土论文; 沉井论文; 稳定性论文; 结构论文; 地下水论文; 岩石论文; 《防护工程》2018年第24期论文;