水利水电工程高边坡的加固与治理措施探析

水利水电工程高边坡的加固与治理措施探析

永胜县水务局674200

摘要:当前,永胜县水利水电工程建设速度迅猛,某水库高坝正在进行建设,随之而来的就是高边坡的质量稳定问题。高边坡的稳定性,直接影响水利水电工程的安全运行和建设投资,成为工程的关键问题。所以必须重视高边坡的加固治理问题,提高工程高边坡的稳定性,确保工程质量达到要求。

关键词:水利水电工程;高边坡;加固与治理

1.水利水电工程高边坡加固与治理的目的

高边坡的稳定问题随着我国大量高坝建设的进行在水利水电工程中表现突出。工程修建的可行性、工程的安全运行和建设投资都受到边坡的稳定性的影响,更有甚者使得不少高边坡工程直接制约工程进度和成败,因此加强高边坡的加固治理成为了永胜县水利水电工程建设的重要环节。在永胜县水利水电工程主要水工建筑施工过程中经常碰到岩质高边坡的治理问题,如水库溢洪道开挖后的边坡、水电站前池、明渠、隧洞口开挖后的边坡及大坝岸坡开挖后的边坡等均存在高边坡的加固与整治问题。高边坡整治与加固的措施是相当多的,技术程度也不尽相同,但其共同目的都是为了提高岩体稳定性,确保边坡的整体稳定,防止边坡的滑动,从而促使高边坡下的水工建筑的安全运行,因此才能更好的发挥其技术和经济能力。

2.造成水利水电高边坡滑坡失稳的原因

2.1外部因素

造成水利水电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。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。雨水还能成为高边坡和地基之间的“润滑剂”和“软化剂”,进一步增加安全隐患的可能性。地下水能够软化岩层,降低岩层的强度,一个地区的水文地质是影响高边坡稳定性的重要因素。

2.2人为因素

设计者在设计的过程中如果高边坡设计不合理极易造成高边坡的滑坡失稳。为了缩短工期,加快进度,大量的使用爆破、加载和开挖手段也很容易造成严重的事故。生活用水的大量渗透也会影响水利水电工程的安全问题。还有的水利水电工程在施工过程中,将法律法规和标准规范抛之脑后,采用不合格的原材料,为工程的安全问题留下了隐患。

3.水利水电工程高边坡的加固与治理措施

3.1混凝土抗滑结构的加固智力方法

3.1.1混凝土抗滑桩

所谓抗滑桩指的是一种穿过滑坡体后深入到较为稳定的土层或岩层的柱状结构,利用这种结构来支挡滑体产生的滑动力。通常这一结构会设计在滑坡的前端,能够很好的起到加固滑坡的作用,特别是当滑面角度较小时效果更加明显。在设计时,通常会将三分之一或四分之一的桩体埋入到稳定土层或岩层中,然后利用灌浆技术使桩体与周围的土层或岩层形成一个统一的整体。

3.1.2土沉井

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。

3.1.3混凝土挡墙

在高边坡加固中,混凝土挡墙是一种比较常见的施工方式,这种方法能够很好的改善滑坡体的受力失衡问题,进而使得滑坡体变形得到很好的控制。通常这种施工方式具有结构简单易于操作且迅速起到相应的稳定高边坡结构的优点。在进行混凝土挡墙的设计时,应该充分考虑滑面的形状以及位置,从而选择适合的挡墙基础砌筑深度,此外,挡墙后面应该设计必要的泄水孔,从而有效的减少静水压力以及水的浸泡腐蚀。

3.2锚固技术应用

3.2.1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。

3.2.2喷混凝土护坡

混凝土框架能够对高边坡表面起到很好的保护作用,此外能够有效的增加整个坡体的整体性,对于水的渗入以及风化现象都有很好的预防作用,并且整个过程中施工材料的使用量较小,而且施工较为方便,实现了混凝土从运输到浇筑再到捣固的全面机械化操作,是一种全新的施工方法。这种方法靠的是一定速度的冲击喷射进行,其整体强度要比原来的木质结构更加坚固,比钢筋结构更加经济合理。再加上锚杆工艺的配合,在减少洞室开挖量、节省水泥方面效果更加明显。

3.2.3预应力锚固

在进行高边坡工程施工时,为了更好的保证开挖和锚固同步进行,应该尽早的对岩体施加预应力,从而更好的保证工程的进度以及整体稳定性。利用预应力锚索技术进行高边坡的加固,具有不破坏岩体、施工快速便捷、受力可靠等优势。因此这种施工技术在很多的水利水电工程高边坡加固工程中都有着广泛的应用。

3.3减载、排水等措施的应用

3.3.1减栽反压

减载反压在边坡加固治理中应用广泛。减载的目的在于降低坡体的下滑力,其主要方法是将滑坡体后缘的岩土削去一部分,但单单减载有时并不能起到阻滑的作用。最好是与反压措施结合起来,即将减载削下的土石堆于边坡或滑坡前缘阻滑部位,使之既能起到降低下滑力,又增加抗滑力的良好效果。此措施应用于上陡下缓的滑坡效果更好。

3.3.2表里排水

①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。

②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。排除了地下水,将尽可能降低边坡岩体地下水位,减小渗水压力,改善边坡稳定条件,提高边坡稳定性。

结束语:总之,水利电工程高边坡的加固是水电工程建设的重要环节,所以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。

参考文献

[1]许冶佳.水利水电工程高边坡的加固与治理对策[J].民营科技.2014.

[2]杜西岗,马志创,李明东.预应力锚杆在边坡加固工程中的应用[J].山西建筑.2010.

[3]郑海军.水利水电工程高边坡加固治理方法探讨[J].中国科技博览.2011.

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