韶关市华源水电建设有限公司512026
摘要：水利工程作为我国基础设施建设的重要组成部分，在我国社会经济的快速发展和人们生活水平不断提高的背景下得到大力兴建，随之对水利工程质量提出更高的要求。边坡支护是水利工程的施工要点和难点，加强边坡支护技术创新和利用，提高其施工质量，对保证整个水利工程质量，提高水利工程建设市场竞争力有着十分重要的意义。
关键词：水利工程;高边坡支护;施工技术;应用
近年来，随着社会经济的快速发展，我国的水利工程项目越来越多。但是，有些工程由于边坡失稳而造成了重大工程事故，不但遭受了巨大的经济损失，而且造成了人员伤亡。所以，边坡的稳定已成为我国水利水电工程中一个比较严峻的问题，它不但直接关系着工程修建的可行性，而且对工程的建设投资和安全运行有很大影响，甚至严重制约着工程的进度和项目建设投产运行的成败。为了能加快我国水利边坡工程的建设步伐，提高边坡的稳定性，应对边坡采取科学合理的加固治理措施。在工程上，一般把土质边坡高度＞20m或岩质边坡高度＞30m的称为高边坡。常把高边坡的坡度在30°～60°称为陡坡，60°～90°的称为急坡。
1、水利工程高边坡及其工程技术的特点
水利工程边坡的特点是：边坡工程规模大、边坡地质条件复杂、边坡稳定性至关重要、边坡设计和施工要求高和治理措施针对性强5个方面。
1.1边坡工程规模大
现在工程开挖边坡高度从几米到几十米甚至上百米，开挖边坡体积从几万方到数十万立方米甚至上百万立方米，开挖边坡的水平深度从几米到几十米甚至上百米。
1.2边坡地质条件复杂
不仅有各种复杂的成因、物质组成、工程特性的覆盖层边坡或滑坡体，还有各种复杂结构和构造，甚至还涉及高地应力、高地下水位等复杂作用。
1.3边坡稳定性至关重要
其安全性不仅关系工程安全、建筑物安全，而且对工程造价和施工工期也有重要影响，与枢纽总体布置和建筑物设计关系密切。
1.4边坡设计和施工要求高
分析评价边坡稳定状态，及影响边坡稳定性的主要因素。预测边坡可能的发展变化趋势，并综合考虑施工期间、工程运行期之中各种因素的作用，对边坡岩体、滑坡体的物理力学指标的变化、造成边坡失稳的可能影响，提出合理的施工措施。
1.5治理措施针对性强
按照“安全可靠、经济合理、技术先进、环境友好”的设计原则，提出了治坡先治水的设计思想。在边坡开挖加固处理的措施中，有控制爆破、预加固、锚喷支护、抗滑桩、混凝土回填、固结灌浆等施工措施针对性强。防渗排水体系，安全监测体系成为高边坡治理中必不可少的组成部分。
2、影响水利工程高边坡支护工程施工的安全因素
2.1在高边坡的施工中，要充分的考虑岩石的各项指标性能，对岩石的硬度、抗风化能力和抗软化能力进行分析，还要充分的考虑强度、组成以及透水性等方面的指标。
2.2水利工程岩层结构的影响，即要综合考虑岩体的节理裂隙的发育程度以及岩体结构的基本分布情况。
2.3当地气候和水文环境的影响，主要是地下水的埋藏深度及动态变化，地表水的作用情况。
2.4当地地质地貌及坡度对施工质量的影响。若边坡的形态和规模是不利的，经常会在边坡的顶部产生张应力，接着在坡顶出现裂缝或者在边坡的坡脚处引起剪应力，这些都会极大的降低边坡的稳定性。所以，产生滑坡的一个重要条件是地形地貌的影响。
2.5施工过程中的风化作用的影响，会直接减弱岩石的强度。
2.6人为因素，在工程上，人们也会采用爆破等方法进行开挖，这样做不但易使边坡土受到扰动而出现变形破坏，有时会造成整体失稳，增加工程量。所以，施工前边坡的设计应力求科学、合理。
3、水利工程中常用几种边坡支护机构
对水利工程高边坡进行有效的支护可以保证区域内施工的质量，在支护施工中所用到的具体方法主要有以下几点：
3.1采用锚杆支护的方式
这是比较常见的一种方式。一般情况下锚杆依照梅花的形状来进行布置，倾角控制在30°左右，要选择符合标准的焊管和扣件，还要搭建好临时的脚手架施工平台，做好安全防护的措施，最好在脚手架上面铺设比较结实的竹胶板，还要在支架周围安装安全网，切实保证施工人员的人身安全。在进行锚杆钻孔时，通常使用的工具是手风钻和YQ-100B简易潜孔钻，采用孔径为48cm的焊管，搭设的脚手架高度在2.2m上下，在实施钻孔时，要依据岩石的纹理和走向以及具体的倾角情况，及时调整锚杆孔的角度大小，钻头的选择标准一般是要比锚杆本体的直径大些，程度控制在18cm上下。当钻孔的深度达到标准需要时就可以利用高压风将内部的杂质彻底清除，为下一步的施工提供便利条件。工程中所采用的锚杆型号应为普通的螺纹钢筋，具有经济可靠性。使用的水泥强度要大于一般的硅酸盐水泥，砂粒的选择也要适中，通常比较青睐于直径＜2.5cm的中细砂，水泥砂浆的强度控制在M20的等级范围内。
4.2做好排水孔的施工工作
在水利工程的施工中，要充分考虑到高边坡的日常生产排水问题，如果排水工作没有做到位，山体中的水就会给水利工程的高边坡施工带来很大的影响，严重的时候会造成坍塌的事故。为了防止此类事故的发生，在进行施工防护时经常使用的支护方式就是在高边坡坡上开挖永久的排水孔，这样就可以有效降低山体内部的水压力，保证施工工程的稳定性。此种方法在喷混凝土和贴坡混凝土的范围内广泛使用，并取得了明显的效果。
4.3做好喷混凝土和贴坡混凝土的支护工作
喷混凝土是早期的高边坡支护过程中经常使用的方式，主要的实施内容就是强化和封闭已经开挖好的基建面层，有效降低水利工程基建面在阳光下曝晒的频率，并减少风吹雨淋的次数，保证基建面的质量。此种方式广泛应用于厂房高边坡的开挖工程中、防空洞出口的开挖过程中、右坝肩开挖的过程中，可以起到良好的支护效果。在混凝土的供应过程中一般要配备2台JSI500型的强制式拌和机，混凝土运输车的容量一般为6m3左右。在现场施工时要充分利用已经搭建好的脚手架平台来进行混凝土的喷射，在这一过程中要使用TK961型混凝土喷射机，依照湿喷法的步骤和程序来喷射混凝土，总厚度要控制在10-20cm之间。还有一种常用的方法是贴坡混凝土，当施工厂房的后坡高度达到390m时适宜采用。需要注意的问题是要保持贴坡混凝土的连续性，严格按照规定的程序施工。
5、高边坡支护技术在水利工程中的应用
5.1挡土墙
混凝土挡墙是处理边坡时经常用到的一种方法。它能通过自身的重量来阻碍下滑体的下滑力，而且能与基坑排水等措施一起使用。混凝土挡墙能有效地改变滑坡体的受力平衡，防止滑坡体继续变形。在使用时简单方便，而且能有效稳定滑坡。施工中，挡墙基础的深度应根据最低滑动面的形状及位置来设计，而且应在墙后设置排水孔，这样做不仅能防止墙后积水浸泡基础而造成的挡墙滑移，而且能削弱挡墙上的静水压力。
5.2抗滑桩
抗滑桩是一种柱形构件，它能深入滑坡体下的岩层或稳定土层，减小下滑力，从而阻碍滑坡体的下滑趋势。抗滑桩一般设置于滑坡的前缘附近，用于稳定边坡，对于治理那些正在活动的浅层或中层滑坡，它的作用更加明显。在使用时，常常将抗滑桩桩长的1/3～1/4埋于滑坡面以下的完整基岩或稳定土层中。为了使桩和周围岩土体有整体性，应及时灌入砂浆，这样能使抗滑桩承受比较大的压力，取得更好的防滑效果。由于采用抗滑桩能有效降低工程处理费用，而且效果明显，因此它在边坡处理中受到广泛应用。
5.3锚固
预应力锚索施工，就是将锚孔、束体、外锚头三个组件在加固对象中有机组合成为一体的过程。首先要钻凿锚固孔，之后，制作束体并将其放人锚固孔中，固定束体下端，制作外锚头，最后用张拉锁定方法，使束体产生预应力后与外锚头连接，在对锚索进行全面防护后，完成锚索制作。当工程中的所有预应力锚索依照设计图纸施工完毕并验收后，预应力锚索的施工也就结束了预应力锚索是一种可承受拉力的结构体系，它的核心受拉体是高强度预应力筋。预应力锚索的最大特点是尽可能少地扰动被锚固的土体或岩体，并通过锚固措施，合理利用岩体或土体的强度，充分发挥岩体固有承载能力，并可根据岩体的实际情况，有效改造软弱破碎及不稳定岩体，它可以向被加固体主动施加应力，限制其发生有害变形和位移，预应力锚索是合理利用承载能力的最好方法之一，它是一种高效经济和实用的工程技术。它占地面积少，加固后的框架内还可以搞绿化，因此预应力锚索不仅是加固滑坡体最快最有效的措施，还是一种比较环保的施工方法。
5.4排水
水是影响边坡变形和稳定性的重要因素，孔隙水压力是影响边坡滑动面上土体抗剪强度的重要因素。在雨季，随着大气降水的急剧增加，地表水下渗进入边坡岩体，增加了水压力及坡体重度，减小了软弱面的抗剪强度，使边坡稳定系数直线下降。这也是雨季滑坡多发的根本原因所在。所以对于边坡的防护治理，最大的问题是解决水的问题。对于地表排水，滑坡体以外的地表水，应予拦截引离;滑坡体上的地表水要注重防渗，并尽快汇集引出。而排除滑坡地下水的工程措施有渗沟、盲洞及平孔等。
5.5其它技术的应用
灌浆加固可增加岩石完整性和岩石强度。经验表明，水泥灌浆加固可使岩体抗拉强度提高0.1MPa，相当于安全系数提高50%以上，在施工顺序上一般先进行锚固，再逐段灌浆加固。高边坡加固处理措施见表1。
6、结语
当前，在节约能源，开发新能源的时代背景下，水利工程的数量不断增加，然而在很多水利工程施工中，出现了边坡失稳现象，造成了较为严重的经济损失。边坡稳定性问题在水利水电工程施工中十分重要，甚至在一些情况下成为决定工程成败的关键性因素。为此需要做好边坡加固治理作业，保证边坡稳定性。在本文中，从混凝土抗滑结构、锚固技术、减载与排水技术的应用，对水利工程的边坡加固治理进行了研究。在实际应用中，需要根据实际情况，选择合适的加固治理方法，采取综合措施，保证高边坡稳定性，实现工程质量。