边坡加固技术在水利水电工程中的应用

叶青

边坡加固技术在水利水电工程中的应用

叶青

边坡的稳定性问题在水利水电工程建设中是经常面对的问题，边坡的稳定性对工程建设以及安全使用起着决定性的影响。本文主要对水利水电工程中的边坡加固技术进行详细的介绍，同时结合具体的实际情况采用不同的加固方法。实践证明，有针对性的加固方法不仅可以达到很好的效果，节约工程成本，而且也能提高工程效率和工程质量。

水利水电；边坡加固；锚索；混凝土；应用

1 边坡加固技术在水利水电工程中的重要性

水利水电工程在建设过程中为了避免出现滑坡现象，需要对边坡做好加固技术，以保证边坡的稳定性和可靠性。边坡的加固技术是水利水电工程建设的可靠保障也是工程质量的可靠保障，所以，边坡加固技术对水利水电建设非常重要。我国的水利水电建设在边坡施工中周围环境一般比较复杂，地质构造会对边坡施工带来很大困难，有些特殊的地质构造很容易出现滑坡现象。所以，为了减少和避免滑坡出现的可能性，在水利水电工程项目施工中，需要结合以往的施工经验对不同情况的边坡施工采用不同的加固方法。

2 水利工程边坡加固现状

2.1 边坡修建出现的问题

对边坡进行加固工作是为了保证整个工程项目结构的稳定性，在路基两边施工具有一定坡度或者具有一定斜坡度的坡面。边坡的分类主要包括人工边坡以及自然形成的边坡两种类型，对边坡的稳定性进一步加强是进行边坡加固的重要手段。在水利水电工程建设中，为了对工程边坡滑体进行有效的预防和控制，需要采用一系列的有效措施对其进行控制。但是目前的水利水电工程建设中，一些工程没有对边坡加固工作做到足够的重视，没有对实际地质情况做好科学的勘测，在边坡施工之前没有进行综合的考虑和分析。

2.2 边坡失稳现象分析

对边坡进行加固工作最重要的因素就是边坡出现失稳现象。如果是人工边坡，其开挖的形式主要是开挖边坡以及堤坝边坡两种。边坡的性质包括土边、岩体以及复合型三种。专家经过一系列的研究表明，造成边坡失稳的主要原因是客观的自然环境，自然环境中的因素会对边坡的局部会产生一定程度的开裂现象，从而对整体结构会突然出现坍塌、剥离塌落或者是下滑位移等情况。

2.3 影响边坡稳定性的其他因素

影响边坡稳定性的因素除了上面介绍的情况以外，还有其他的一些原因，在进行边坡加固工作时也要特别重视这些因素。比如，在边坡施工中由于施工不当、边坡结构中的土层质量、边坡施工中出现断层情况、地下水位的升降以及边坡结构中土层的粘性等因素，这些因素都会对边坡的稳定性造成影响，对水利水电工程建设造成破坏，而且很容易发生决堤现象，如果是在降水比较丰富的季节，很容易发生洪水泛滥，对水利工程周围的人们带来很大威胁。所以，不管是人工因素还是自然因素，都要对边坡的稳定性足够重视，依据实际情况和工程施工特点选择合适的边坡加固技术。

3 混凝土施工加固技术以及应用

混凝土施工加固技术一般适用在中厚层或者是浅层滑体的边坡，也适用于岩性较差、强度比较低、容易风化的岩石边坡。具体的施工方法是混凝土的抗滑桩、沉井设置以及挡墙设置，下面我们对每一种方法进行详细的介绍：

3.1 混凝土抗滑桩技术

采用混凝土抗滑桩技术也就是在边坡的外部打入抗滑桩，可以打入一排也可以打入多排，要注意的是抗滑桩打入的深度要足够深，满足施工要求。这种加固方法主要是通过利用深层地质的稳定性对滑体进行控制和约束。采用混凝土抗滑桩的设计对抗滑动力有很大的提高，可以对边坡起到很好的加固效果。这种加固方法在设置的形式上可以采用间隔桩排，也可以采用连续桩排，要注意的是桩体的间距要保证滑体不会出来为宜。另外，在施工中要特别注意的是不要扰动边坡，不然很容易出现事故，对施工人员的生命安全带来威胁。

3.2 混凝土挡墙技术

采用混凝土挡墙技术就是在边坡外实施挡土墙。这种加固方法的原理是利用挡墙的静摩擦力来消除土体的滑动力，使两种力量相互抵消，以提高边坡的稳定性。混凝土挡墙的施工结构设置非常简单，在实际的施工中要特别重视使用的挡土墙材料、结构以及布置位置等方面。

3.3 混凝土沉井技术

采用沉井设置技术与混凝土抗滑桩技术在原理上差不多，相比较而言，采用沉井设置在具体的施工工艺上会有一些复杂。这种方法的施工步骤一般包括沉井下沉、混凝土填坑以及混凝土封底等。在实际的施工过程中，要特别注意的是：如果采用沉井下沉要对外壁的摩擦要尽量减小，这样可以有效防止沉井悬挂，另外要进行防止歪斜的对策处理。

无论采用哪种具体的混凝土施工加固方案都会对边坡起到很好的加固效果，这种加固技术主要是对滑体进行控制，使滑动出现的机率减少。前两种加固方法在实际的施工中，施工工艺非常简单，没有很强的专业技术难度。施工工期比较短、使用到的设备也非常少、土方量比较小等特点。第三种混凝土沉井技术这种加固方法与混凝土抗滑桩相比，加固效果会更突出一些，但是具体的施工工艺会比较复杂，使用的工具和设备也会非常多，需要施工技术水平比较高的专业人士进行施工。

4 锚固施工加固技术以及应用

锚固施工加固技术的原理是利用锚索或者锚杆等构件进行防滑，在运用的过程中会产生一定的锚力，也就是利用锚力与滑动力进行对抗。这种加固技术主要适用于自然影响以及风化严重的岩石边坡，或者是极易发生落石、崩塌的岩质边坡。具体的方法有锚索设置以及土钉墙设置等，下面我们对每一种方法进行详细的介绍：

4.1 锚索加固技术

采用锚索设置加固方法就是把钢绞线一边在坡面上进行固定，另一边打入深层的岩体中。采用这种方法可以增加边坡的稳定性，使滑体的摩擦力进一步增强，对边坡起到很好的加固效果。在具体的施工中要注意提高钻孔的质量，实践表明，钻孔的质量越高，起到的加固效果就越好。另外，在钻孔结束以后对孔内的杂物要清理干净，如果没有对钻孔内部进行清理，很容易存在一定的质量隐患，对加固效果造成一定的影响，严重的情况下会对施工人员安全带来威胁。这种加固方法需要确保岩体处于稳定和完整的情况下才能进行边坡加固。

4.2 土钉墙加固技术

采用土钉墙设置技术就是把锚杆打入滑体的岩层中，在坡面上铺设钢筋网面，然后喷射混凝土。这种加固方法是把锚杆连成一个整体，产生的力量与土体的滑动力进行对抗。这种方法的优点与采用锚索设置效果差不多，但是，采用土钉墙设置加固技术需要进行抗拔试验，对试验的有关数据进行分析，然后依据分析的结果实施加固技术。

依据实际情况综合分析选择合适的锚固施工加固方案都会对边坡起到很好的加固效果。这种支护技术结构占地面积小，安全性高，施工灵活，经济实用，施工工期短，不会受到干扰，受力非常均匀，对边坡起到有效加固作用。

5 边坡加固的其他措施以及应用

对土体的滑动力进一步降低也可以通过其他的方法，比如，减载、截水、压坡或者排水等方法，对边坡的周围环境进一步改造，以提高边坡的稳定性，其中减载和压坡是首选方法。一般情况下，如果条件具备就可以采用这两种方法把滑体内侧土质进行处理，使滑体的自重力降低，从而降低滑动力，然后将内侧处理的土质加固在外侧，以增加抗滑能力。这两种方法一般适用于深层滑体中。另外，截水和排水这种方法是利用系统的设计，对滑体的水量进一步减少，使滑体自身重量降低，达到降低滑动力的目的。这是因为，水分在进入滑体以后，会大大增加滑体的自身重量，使滑动力进一步增加，让滑体的表面摩擦力进一步降低，对滑体结构的稳定性带来不利。所以，采用这两种方法首先要做好地下与地面的排水工作。地面的排水可以挖一些明沟，比如设置拦水沟、排水沟，使表面的地表水排出。坡体内的地表水可以在开裂的位置用黄土进行封堵，如果是低洼积水需要实施填补措施。地下排水可以进行井点降水或者是排水洞的设计。

6 边坡加固技术实际案例

某一水电站在边坡施工中，为了将边坡挖掘工作与锚固技术同时进行，通过实际勘察和方案探讨，最后决定尽量减少锚索的施工时间，最大程度对岩体进行加力，这样既能节约时间又能保证边坡的稳定性。在边坡开挖过程中，把1000kN级的预应力锚索技术应用在工程中，对施加预应力的时间从平常的15～28d缩短到3～6d，采用N-1注浆体以及Y-1型混凝土配合比以满足施工指标。采用该项施工技术对加固边坡起到了很好的效果，工程完成以后的几年间没有出现过边坡蠕动或者岩体松弛的现象，为以后的水利水电工程建设提供重要经验，也充分体现了这种加固技术的经济、安全、节约时间等优点。

7 总结

通过以上方面的介绍，边坡加固技术对水利水电工程建设非常重要。在实际的应用中，需要结合实际地质情况，深入研究工程施工特点，选择合适的方法对边坡进行加固。在确保边坡的稳定性的基础上选择经济实用的方式，对提高水利水电工程质量和效益具有重要意义。

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[2]李海涛.边坡加固技术中的预应力锚固技术的实际应用[J].西北水电，2012（18）.

[3]张彩琴.黄河小浪底工程泄水建筑区出口边坡稳定分析以及工程治理[J].水利水电出版社，2012（08）.

TV223

A

1004-7344（2016）17-0108-02

2016-6-1

叶青（1970-），男，工程师，大专，主要从事监理工作及水电工程施工等工作。