【摘要】在我国的水利工程建设中,一个非常重要的环节就确保水利工程自身的安全和稳定,边坡是水利工程施工建设中的一个非常重要的部位,所以在施工的过程中,必须要采取相应的措施保证其稳定性,这样才能更好地提高水利工程的质量,促进其功能的完全发挥,所以采取有效的措施对水利工程的边坡进行加固时十分重要的。本文主要分析了水利工程中边坡加固处理措施,以供参考和借鉴。
【关键词】水利工程;边坡加固;处理措施
引言
水利工程的边坡问题的出现比较常见,且由于水利工程施工现场环境的复杂性,导致其边坡防护形式也多种多样。边坡问题比较复杂,且多变,但是其出现的根本原因就是人类人为改造原有自然形成的稳定地质结构,或者是自然生态环境遭到破坏,使得边坡不稳定性提升,埋下了诸多安全质量隐患。就以往大量水利工程建设情况来看,水利工程中塌方、滑坡和泥石流问题比较常见,其直接影响到了工程整体的质量和安全,降低了施工工艺的可行性,甚至威胁了周围居民以及施工人员的生命财产安全。因此,需要予以重视。
1、开挖及压脚
1.1 挖除回填法
挖除回填法适用于发生浅滑坡可能性较高的水利工程,此类边坡对于土层的开挖要求不高,因为这类边坡中的土质比较松软,内部结构密度小,渗水率大,所以更容易引发塌陷和滑坡问题。在正式施工之前,需要先将边坡中不稳定的土层全部清除,再进行回填处理。
1.2 减载反压
减载反压技术在深层滑坡中的应用效果更佳。通常滑坡都是在水下构筑物位置开始,且滑坡方量也会比较大,会对水工建筑和土体结构的稳定性造成很大影响,施工风险性也会更高。此外,因为施工中大量施工机械的参与,坝体结构上受到的外力更大,会对坡体的稳定性造成很大威胁。所以,在施工时,需要先削除滑坡结构后缘的土质,这样可以降低滑坡体的质量。同时,也可以降低坡体的坡度,缓解坡体下滑问题。但是在实际工程建设中,会因为单纯地调整坡体坡度或者是降低坡体滑动结构的质量,导致滑坡问题更为严重。对此,需要在坡脚位置抛石加压,避免此类问题的出现。所谓抛石加压,就是指将先前削减的土石堆放在边坡或者是滑坡的前缘阻滑位置,减小滑坡的下滑力。
2、坡面支护
目前水利工程中坡面的支护都是采用喷射混凝土面板和锚杆综合方法进行加固。喷射混凝土施工技术的施工效率高,且施工成本低,不需要使用模板,且可以将混凝土运输、浇筑和捣固施工同时进行,是一种机械化程度较高的施工工艺。在应用该工艺时,混凝土是借助泵压产生一定的冲击力喷射出来,由此可见,其材料成分的分布会比较均匀,且施工进度快,成型之后的结构物强度也会更高,可以完全替代传统的木质模板结构,和钢结构相较而言,其经济性也更加突出。若将喷射混凝土面板作为永久性的支护结构,其和现浇混凝土衬砌施工工艺相比,其强度更高,应用价值更突出。同时,将其和锚杆综合使用之后,衬砌厚度有多减小,水泥施用量降低,强化了结构面的抗滑功效。
3、混凝土抗滑结构的应用
3.1 混凝土抗滑桩
抗滑桩适用于边坡滑坡的加固处理,其可以顺利穿过滑坡体的内部,并且通过桩体起到对边坡滑动的抵抗作用,从而稳固边坡。施工单位一般会将混凝土抗滑桩设置在已经出现位移的边坡浅层和中间部位,具体施工时,将其设置在岩层的三分之一或者是四分之一的部位,这样抗滑桩能够更好地发挥出其作用。在灌浆时,需要保证桩体能够和其周围的土体充分融合,保证边坡结构整体的稳定性。
3.2 混凝土沉井
混凝土沉井是抗滑结构的核心组成部分,由于其抗滑作用突出,得到了广泛应用,在工程建设中,也能够起到挡土墙结构的作用。就结构来说,沉井结构属于混凝土框架结构的一种,其施工工序主要为场地平整、沉井预制、沉井下沉和封底。其中,沉井下沉和封底是最为关键的施工环节。在沉井下沉施工过程中,为了减少土体和沉井结构之间的摩擦,弱化其负面作用,需要采用适宜的防治措施。在施工中,需要着重注意沉井的布置方向以及位置,避免施工偏差。另外,如果施工中封底质量不过关,就会导致沉井结构的性能受到影响,也会缩短其使用寿命。因此,在开始封底之前,需要对施工现场进行全面的清理。
3.3 混凝土挡墙
混凝土挡墙的作用原理为对滑坡进行支挡实现边坡加固,在施工过程中,由于混凝土挡墙的自重较大,因此其可以起到對整体结构的支撑作用,同时也能够避免边坡坍塌、下滑。在应用混凝土挡墙时,需要将其和排水减载措施综合利用,保证边坡的受力平衡和整体的稳定性,直接避免边坡变形问题的出现。
3.3.1 实例概述
桐麻湾山塘位于文家店镇七星村林家沟组,距思南县城80公里,距文家店镇政府所在地5公里,村级公路从坝上通过。水库原库容为4.22万m3,相应校核水位为585.50m,有效库容3.64万m3,灌溉面积250亩,设计洪水重现期10年,校核洪水期20年无溢洪道。水库大坝为均质土坝,坝顶高程585.83m,最大坝高7.83m,坝长45m,坝顶宽6m,上游坝面无护坡,无水棱体,坝坡坡比上游1:2.0,下游面垂直。大坝枢纽由均质土坝、放水涵洞管组成。放水涵管布置在左坝端坝体内,长44m,放水设施为φ200闸阀,由于涵管周边坝体破碎严重,闸门关闭不灵,加之无溢洪道。该工程的边坡为顺层边坡,其结构如图2所示。
3.3.2 施工工艺
混凝土挡墙砌筑为水利工程边坡加固奠定了坚实的基础,为了保证砌筑质量,需要注意以下几个方面的工作:首先,可以借助挂线砌筑、放样立标等保证需要保证墙体的垂直度;其次,保证墙体毛石料的中间位置厚度在200mm以内,保证其能够起到防护作用;然后,要现在底板上铺设一定厚度的混凝土,再加铺面石、腹石等,但是底板整体厚度控制在30cm以内;最后,就墙体整体的美观来说,墙体外露部分要使用尺寸均匀且质地坚硬的石块,不能出现重缝。
砌体表面勾缝工作的实施主要分为两个阶段。一是砌体表面勾缝使用的细砂,需要尽量保证石灰比数值较小,同时加强对灰砂比的控制,将其控制在1:1~1:2左右。水泥和细砂的合理选择和配比和边坡加固效用息息相关,上述工程中采用的为PC32.5级水泥。二是在勾缝之前需要对缝隙处存有的杂物进行清理。一般情况下,清缝工作有时间要求,需要在墙体砌筑完成1d之后进行。勾缝宽度也有所要求,而勾缝的深度是缝宽的两倍。勾缝清理工作内容主要是槽的深度冲洗清洁,要保证槽内没有积水或者灰渣,只有这样才能保证砌体表面的平整和勾缝效果。
4、结束语
综上所述,需要按照因地适宜的原则根据工程地质条件和边坡情况选择适宜的加固处理措施。因为该措施的实施关系着工程整体的稳定性、安全性和经济性。所以,工作人员需要先对造成边坡滑坡的原因进行分析,并且依据边坡的地质延性、构造方式、环境温度等进行全面分析,从而根据施工工艺特征制定具有针对性的边坡处理加固方案,保证处理效果和水利工程功能的正常发挥。
参考文献:
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作者简介:许兴旺(1978-)男,贵州思南人,汉族,本科学历,主要从事水利施工,设计,管理方面的工作。