水利水电工程中高陡边坡的处理方法综述

　

(重庆交通大学　重庆　400074)

水利水电工程中的高陡边坡多指坡高在200m以上、坡角在45°以上的高陡岩质边坡。与一般公路边坡相比，由于其地质构造复杂，加上雨和水的影响，在内、外动力作用下使得边坡稳定性与工程适应能力差，而且库岸水位的上下变动对坡体的冲刷为坍塌、滑坡的产生创造了有利条件。对于如何经济有效的处理该类边坡问题一直是水利工程建设的重难点。

当前水利高边坡的处置还是以经验为主，缺乏系统的规范指导设计施工工作，本文试图通过一些工程实例以及相关的论文，总结水利水电工程中高陡边坡的常用的和较新的处理方法,并结合相关文献指出当前的问题以及发展趋势。

一、常规的处理方法

目前边坡常规的处理方法很多,大致有如下几类:削坡减载、截排水、锚固(如锚固洞和预应力锚杆等)、抗剪结构支护(如混凝土抗滑桩、混凝土沉井等)、反压护坡等，下面对常用方法分别进行讨论。

减载措施可分为主动和被动,两者之间的区别在于是否在开挖前考虑了减载，还是在失稳后的处置。从现有水电边坡的统计分析来看,多数的处理方案属于被动情况，典型案例有小浪底工程高边坡处理。通常来讲，边坡设计时应以减载压坡为首选措施。

由于抗滑桩能承受较大的滑坡推力，因此采用抗滑桩治理滑坡,其效果较好，特别是当滑面倾角较缓时,效果更佳。许多的工程案例如:天生桥二级水电站防止雨季的影响可能会造成大规模的滑坡,设计采用了抗滑桩等一整套治理措施，对维持后期边坡的稳定起到了显著的作用。

预应力锚索由于其具有施工方便且工期短、受干扰较小、能交完整的保存岩土体的天然状态等优点，在很多水利工程中得到大量应用。

锚固洞由于其构造具有一定的倾斜度,增强了混凝土与周边结合的密实度，同时洞桩组合结构改善了传统措施的受力条件，能提供更为可观的抗力。

地表水下渗，会增加滑坡的重量、降低土体的粘聚力和内摩擦角、产生动、静水压力，对边坡的稳定性构成严重的威胁，合理的截排水设计能有效的防止这种状况的发生，对维持边坡体的稳定有着较好的作用。通常采用拦截坡顶的地表水、汇聚并排除坡体范围内的水的方法排水，有必要的时候还应降低地下水。

二、处理技术的优化

通过查阅相关文献，当前高陡处理技术的优化可总结为以下几个方面：新理论、新技术、新工艺。

(一)新理念

郭志杰、靳国厚等人通过对已建水利工程的研究，初步形成了如下一个理论体系：

1.研发了适用于一般岩质边坡的数学模型以及相应的应用程序。

2.将概率统计理论与传统的极限平衡分析相结合。

这一套理论体系和相应的配套技术在李家峡高边坡工程中得到了的应用，妥善的解决了李家峡高边坡工程的关键性技术问题。

(二)新技术

为了解决抗滑桩、锚固洞在工程应用过程中存在的不足，以杨志法为代表的团队开创性的发明了边坡加固的新技术：预应力锚梁和预应力抗滑桩，这种技术将勘察、加固、监测等融合在一起，提高了边坡处置的效果，也使边坡监测变得更容易，同时大幅度的减少了材料消耗提高了经济效益。

(三)新工艺

张明瑶、张云通过总结“八五”、“九五”期间以来一大批大型水电工程高陡边坡的存在问题以及处理措施，提出了以下处理工艺：

1.提出顺层边坡应采取先锚固后挖除的措施，而切层边坡的施工工艺是同时进行，同时优化了预应力锚索的参数。

2.提出洞桩组合结构的有限差分和有限元计算。

3.提出边坡处置时先固后挖的思路以及配套的施工工艺和监测方法。

三、存在的问题及其发展趋势

目前国内外水利水电工程中高边坡的研究有了很大的发展，但关于边坡的开挖和处置很大程度上是由经验决定，并没有一部完整的设计规范，全面而系统的设计施工方法有待提高，具体表现在以下几个方面：

1.边坡的理论模型、分析方法以及与计算机的结合还不完善，将来应更趋于具体化、准确化;

2.边坡的爆破工作需要进一步的研究，以确保边坡开挖的安全；

3.群锚工作机理的研究结论，还需进一步分析。