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探究水利水电工程高边坡的加固与治理

发表时间：2020/8/24 来源：《基层建设》2020年第10期作者：李芳

[导读] 摘要：高边坡指的是高度超过30m的岩质边坡或者高度超过20m的土质边坡。

        广西壮族自治区桂林市青狮潭水库灌区管理站广西壮族自治区桂林市灵川县 541299
        摘要：高边坡指的是高度超过30m的岩质边坡或者高度超过20m的土质边坡。在水利水电施工中，高边坡的稳定性直接关系到工程整体的质量和施工进度。如果水利水电工程出现滑坡的现象，会严重危害到周边居民的生命和财产安全，也会给国家带来无法估量的损失。因此，本文将从边坡治理的重要性出发，对影响高边坡稳定性的主要因素进行了分析，最后探讨了相应的加固与治理措施。
        关键词：水利水电工程；高边坡；加固；治理
        引言：随着经济社会的发展，水利水电工程在生产生活中发挥着重要的作用。水利水电工程的高边坡在冲击与浸泡作用下，会出现边坡失稳问题，从而诱发滑坡等灾害，进而就会影响水利水电工程的顺利施工，同时对人们的生命安全也造成了一定的威胁。因此，对于水利水电工程而言，加强高边坡的加固与治理工作是十分必要的，其能够有效提升工程的稳定性与安全性。
        1、水利水电工程高边坡加固与治理的重要性
        随着经济社会的发展，我国水利水电工程项目的数量逐步增多，创造了巨大的经济社会效益的同时，也给施工带来了安全威胁，尤其是高边坡的失稳，直接影响了施工进度与质量。因此，高边坡的治理与加固是水利水电工程施工中的重要内容。如果对于高边坡的处理不到位，就会诱发严重的安全事故，因此，要重视高边坡的处理。水利水电工程建设中，高边坡的处理与加固是提升工程质量与效益的重要途径，国家有关制度已经明确规定了高边坡处理的规范性，需要在实际的施工过程中加以严格的治理与加固处理，确保高边坡的稳定性。
        2、影响高边坡稳定性的主要因素分析
        2.1外部因素
        造成高边坡滑坡失稳的外部因素有很多，总结起来主要有以下几条：地质构造、地层岩性、地形外貌、降雨、水文地质等。其中，降雨是影响高边坡稳定最主要的外部因素，降雨能够以持续的动态环节来影响高边坡的稳定，下降的雨水能够击打边坡，渗入边坡的雨水能够“腐蚀”边坡，而且增加岩体重量，降低岩体的强度。此外，地下水也会软化岩层，降低岩层的强度。因此，一个地区的水文地质也是影响高边坡稳定性的重要因素。
        2.2人为因素
        人为因素也是造成高边坡失稳的重要因素，主要是由于在工程项目中，高边坡设计不合理造成的。在施工过程中，有时单纯追求工程进度，会采用一些爆破、开挖等施工方式，从而会诱发较大的安全事故。另外，在水利水电工程中一些不合格材料的使用等也是造成边坡失稳的重要原因。生活用水的渗透等也是主要的人为因素。与外部因素不同，人为因素具有可控性，可以通过采取预防措施加以控制。
        3、水利水电工程高边坡的加固与治理技术
        3.1混凝土抗滑结构的应用
        （1）混凝土挡墙技术。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）混凝土沉井技术。土沉井是一种由混凝土构成的框架结构，在进行施工时往往分为数节进行。在水利水电高边坡工程中既可以起到抗滑桩的作用，同时也可以起到挡土墙的功能。在进行土沉井施工时，一般包括场地平整、沉井制作、沉井下沉以及封底等操作，在这其中沉井下沉以及封底操作是工程中的重点和难点。在进行沉井下沉施工时，应该尽量减小土体与沉井之间的摩擦力，而且必须要等到沉井混凝土强度达到要求后，才能够进行下面的挖土下沉操作。在进行封底操作时，首先要对基面进行清洗，当混凝土的强度达到七成时，进行混凝土浇筑封底施工。
        （3）混凝土抗滑桩技术。

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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。
        3.2锚固技术的应用
        （1）锚固洞加固技术。在加固高边坡时，锚固洞加固技术是一种较为常见而且有效的方法，在施工时应该按照由内而外、自上而下、逐层加固的方式进行。处于同一结构面的锚固洞应该采取跳洞开挖的施工方式，从而降低由于抗滑力的减少而影响高边坡的稳定性。此外，锚固洞自身具备一定的倾斜度，从而有效的避免了混凝土与洞壁之间结合不实的现象。
        （2）喷混凝土护坡。喷混凝土护坡的方式是一种加固效果较好的施工方式，该种施工技术应用中，不需要使用模板，只需要直接进行混凝土的喷射就可以保证加固效果，这种加固方式的速度快、效率高，并且加固效果好，因此，在很多水利水电中都得到了较为普遍的应用。喷混凝土护坡施工中，混凝土的运输、浇筑、振捣等都是一体完成的，因此，施工对于机械设备的依赖性较大。与钢结构相比，护坡方式的经济性更高。与木结构相比，护坡结构的强度大，加固效果明显。因此，喷混凝土护坡的方式具有较好的应用市场与前景，如果水利工程施工处于雨季，工期短，进度紧张，就可以采用这种施工技术。
        （3）预应力锚固（锚索）。预应力锚固的加固方式主要是通过在坡体深部的稳定岩石上固定锚索，通过力的传输来实现的，这种结构方式将力直接传输给了混凝土框架，从而使得框架对不稳定的边坡施加预应力，从而使得不稳定的岩层等可以发生挤压作用，提高岩体的正压力与摩擦力，增大岩体的抗滑力，减小岩体的不稳定性因素，实现边坡的加固。
        通常情况下，预应力锚固方式可以在高边坡或者隧洞洞口明挖段中采用，可以大大提高边坡结构的稳定性，减少在工程施工中的开挖量，使得其他施工工序可以正常进行。比如，这种施工方式在水库运行中的混凝土坝体和坝基加固中的应用等都取得了较好的施工效果。
        3.3减载、排水等措施的应用
        （1）减载反压的应用。减载反压在边坡处理与加固中的应用也较多，减载主要是减小坡体的下滑力，一般是通过滑坡体后缘的岩体切削实现的，按时单纯的减载对于阻滑的效果并不明显，与反压的结合可以实现更好的阻滑效果，将减载削下的土石堆于边坡等部位，使得其既可以阻滑，又可以增加抗滑力，这种加固方式多应用于上陡下缓的边坡结构。
        （2）表里排水的应用。表里排水主要是对地下水与地表水的排除。就地表水的排除而言，主要是要拦截地表的雨水等，通过在边坡体外修筑拦水沟、排水沟等方式，在此过程中，可以充分利用自然地形条件。地表水的排除可以减小边坡的滑动力，降低岩土体的含水量，从而提高了边坡结构的稳定性。地下水的排除一般包含了浅层与深层地下水的排除，前者主要是通过截水沟、盲沟等实现排除的，而后者一般是通过集水井、平孔排水等实现的。
        结束语：
        综上所述，高边坡质量管理工作是水利水电工程实施的重要工作环节，直接对整个工程质量产生影响，因而，要重视其加固和管理工作。在实际操作过程中，可以利用混凝土抗滑、锚固、排水截水、减载反压等技术加以应用，但是具体方法要根据水文地质构造情况和影响因素进行科学合理的选择，才能发挥边坡处理技术的最大性能，保证工程建设安全与使用寿命。
        参考文献：
        [1]孙友良.水利水电工程高边坡的加固与治理策略研究[J].产业与科技论坛，2020.
        [2]任志雄.水利水电工程高边坡的治理与加固方法研究[J].中国水运（下半月），2020.
        [3]刘同合.水利水电工程高边坡的加固与治理思路构架实践[J].建筑工程技术与设计，2019.
        [4]于连利.关于水利水电工程高边坡的加固与治理研究[J].农民致富之友，2019.