劉克偉

（中國水利水電第六工程局有限公司，遼寧，丹東，118000）

水利水電工程高邊坡的治理與加固探討

劉克偉

（中國水利水電第六工程局有限公司，遼寧，丹東，118000）

本文主要從混凝土抗滑結(jié)構(gòu)的應(yīng)用、錨固技術(shù)的應(yīng)用及減栽、排水等措施的應(yīng)用去論述水利水電工程高邊坡加固治理措施。

高邊坡；水利水電工程；加固治理

巖質(zhì)邊坡高度大于30 m為高邊坡，土質(zhì)邊坡高度大于20 m即為高邊坡。邊坡的穩(wěn)定性，直接決定著工程修建的可行性，影響著工程的建設(shè)投資和安全運(yùn)行，甚至是不少高邊坡工程成為制約工程進(jìn)度和成敗的關(guān)鍵。為了能加快我國水利水電邊坡工程的建設(shè)步伐，提高邊坡的穩(wěn)定性，本文僅就水利水電工程巖質(zhì)高邊坡的加固治理措施作簡要介紹。

一、混凝土抗滑結(jié)構(gòu)的加固治理方法及應(yīng)用

1、混凝土抗滑樁

抗滑樁是穿過滑坡體深入穩(wěn)定土層或巖層的柱形構(gòu)件，用以支擋滑體的滑動(dòng)力，一般設(shè)置于滑坡的前緣附近，起到穩(wěn)定邊坡的作用，尤其是滑動(dòng)面傾角較緩時(shí)，其效果更好。為了能使抗滑樁更有效的防止滑坡，在設(shè)置時(shí)應(yīng)將樁身全長的1／3或1／4埋置于滑坡面以下的完整基巖或穩(wěn)定土層中，并灌漿使樁和周圍巖土體構(gòu)成整體，設(shè)置于滑體前緣部分，使其能承受相當(dāng)大的壓力。

2、土沉井

沉井是一種混凝土框架結(jié)構(gòu)，施工中一般可分為數(shù)節(jié)進(jìn)行。在滑坡工程中既起抗滑樁的作用，也具備了擋土墻的作用。沉井結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是根據(jù)沉井的受力狀態(tài)、基坑的施工條件和沉井的場(chǎng)地布置等因素來決定的，其結(jié)構(gòu)平面呈“田”字形，井壁和橫隔墻的厚度主要由滿足下沉重量而定。

沉井施工包括平整場(chǎng)地、沉井制作、沉井下沉及封底，其中沉井下沉和封底是施工的難點(diǎn)。沉井下沉?xí)r，應(yīng)盡量減少土體作用在沉井外壁的摩阻力，而且混凝土強(qiáng)度必須達(dá)到100%時(shí)方可開始挖土下沉，同時(shí)下沉過程中需控制防偏問題，并做好及時(shí)糾偏措施等。另外在封底前，應(yīng)注意清洗基面，在混凝土強(qiáng)度達(dá)到70%時(shí)，應(yīng)澆筑混凝土封底。

3、凝土擋墻

混凝土擋墻是治坡工程中最常用的一種方法，它能有效地從局部改變滑坡體的受力平衡，阻止滑坡體變形的延展。這種方法可與排水等措施聯(lián)合使用，具有結(jié)構(gòu)簡單，能快速起到穩(wěn)定滑坡作用等優(yōu)點(diǎn)。在設(shè)計(jì)混凝土擋墻時(shí)。應(yīng)根據(jù)最低滑動(dòng)面的形狀和位置來設(shè)計(jì)擋墻基礎(chǔ)的砌置深度，并在墻后設(shè)置泄水孔，使其不僅能削弱作用于擋墻上的靜水壓力，還能防止墻后積水浸泡基礎(chǔ)而造成的擋墻滑移。

二、錨固技術(shù)的應(yīng)用

錨固技術(shù)是將一種受拉桿件的一端固定在邊坡或地基的巖層或土層中，這種受拉桿件的固定端稱為錨固端(或錨固段)，另一端與工程建筑物聯(lián)結(jié)，可以承受由于土壓力、水壓力或風(fēng)力所施加于建筑物的推力，利用地層的錨固力以維持建筑物的穩(wěn)定。錨固技術(shù)按結(jié)構(gòu)形式可分為以下幾類：

1、錨固洞

錨固洞加固，是治理邊坡穩(wěn)定的一種有效措施。在錨固洞加固的過程中應(yīng)當(dāng)要遵循由內(nèi)向外、自上而下、循序漸進(jìn)、逐層加固的原則，同一結(jié)構(gòu)面的錨固洞應(yīng)跳洞開挖施工，避免結(jié)構(gòu)面上抗滑力的削弱，從而影響邊坡的穩(wěn)定。由于錨固洞已經(jīng)具有一定的傾斜度，防止了混凝土與洞壁的結(jié)合不實(shí)，同時(shí)采取洞樁組合結(jié)構(gòu)的受力條件遠(yuǎn)較傳統(tǒng)懸臂結(jié)構(gòu)合理，能夠提供較大的抗力。

2、噴混凝土護(hù)坡

混凝土框架對(duì)滑坡體表層坡體起保護(hù)作用并增強(qiáng)坡體的整體性，防止地表水滲入和坡體的風(fēng)化?？蚣茏o(hù)坡具有結(jié)構(gòu)物輕，材料用量省，施工方便，適用面廣，便于排水的特點(diǎn)，并把混凝土運(yùn)輸、澆筑、搗固結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化連續(xù)施工的新型混凝土施工工藝。因其是依靠一定的沖擊速度噴射而成的，因而其作為臨時(shí)支撐比木結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度高，比鋼結(jié)構(gòu)更經(jīng)濟(jì)。配合使用錨桿，能減少洞室開挖量，減薄襯砌厚度，節(jié)約水泥用量。特別是噴混凝土施工時(shí)，可以不用模板，不立拱架，加大洞內(nèi)的有效空間，施工時(shí)能緊跟開挖面進(jìn)行噴射，減少巖石暴露風(fēng)化的時(shí)間，及時(shí)控制圍巖的變形。

3、預(yù)應(yīng)力錨固

在高邊坡施工過程中為保證開挖與錨固同步施工，應(yīng)及早對(duì)巖體施加預(yù)應(yīng)力，才能加快工程進(jìn)度，確保邊坡的穩(wěn)定。而采用預(yù)應(yīng)力錨索進(jìn)行邊坡加固，具有不破壞巖體，施工靈活，速度快，干擾小，受力可靠，且為主動(dòng)受力等優(yōu)點(diǎn)，加上坡面巖體抗壓強(qiáng)度高，因此，在很多工程的邊坡治理中都得到大量應(yīng)用。

其具體施工如下：

（1）錨孔鉆造。洞室開挖應(yīng)按照設(shè)計(jì)樁號(hào)采用拉線尺量，結(jié)合水準(zhǔn)測(cè)量進(jìn)行放線，并用貼釬和油漆標(biāo)記準(zhǔn)確定位錨孔位置；鉆機(jī)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)孔位、傾角和方位準(zhǔn)確就位，錨孔下傾與水平面夾角為20度。傾角誤差不超過±l度，方位誤差不超過±2度；錨索鉆孔要求干鉆，禁止開水鉆；在鉆進(jìn)過程中應(yīng)對(duì)每個(gè)孔的地層情況、地下水情況等認(rèn)真做好記錄，如鉆孔成徑、孔深要求不得小于設(shè)計(jì)值，并超鉆50 cm，鉆進(jìn)達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，不能立即停鉆，要求穩(wěn)鉆3 min～5 min，同時(shí)應(yīng)及時(shí)進(jìn)行錨孔清理；鉆造結(jié)束后，須用高壓空氣將孔中巖土粉及水全部清除出來，并經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理檢驗(yàn)合格后，方可進(jìn)行錨索(桿)安裝。在完成后，應(yīng)在24h內(nèi)進(jìn)行錨筋體安裝和錨孔注漿，以避免長時(shí)間擱置造成塌孔。

（2）錨索(桿)制作。錨索材料選用高強(qiáng)度、低松弛預(yù)應(yīng)力鋼鉸線；錨筋下料時(shí)應(yīng)整齊準(zhǔn)確。誤差不大于+50mm，預(yù)留張拉段鋼絞線為1.5 m，并注意各單元體長度的不同值；錨索在制作時(shí)，應(yīng)將無粘結(jié)鋼絞線繞繞承載體彎曲成u型，并用鋼帶與承載體綁扎牢固；注漿管與隔離架應(yīng)按設(shè)計(jì)要求安設(shè)，注漿管底端距孔底20 cm；各單元錨桿的外露端應(yīng)做好永久性標(biāo)記；制作好的錨索體在運(yùn)輸和安裝過程中，不能出現(xiàn)死彎折，不得損壞隔離架、注漿管及鋼絞線外包的涂塑層。

（3）錨孔注漿。錨桿注漿的注漿材料應(yīng)嚴(yán)格按照經(jīng)試驗(yàn)合格的配比備料，并應(yīng)嚴(yán)格按照配合比攪拌均勻，漿體強(qiáng)度不低于40 Mpa；應(yīng)采用水灰比0.4：0.5的純水泥漿。錨孔采用孔底返漿法進(jìn)行注漿，并且注漿要一次完成，中間不得間斷，待砂漿強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，方可進(jìn)行錨索張拉。注漿過程應(yīng)認(rèn)真做好現(xiàn)場(chǎng)注漿記錄，每批次注漿都應(yīng)進(jìn)行漿體強(qiáng)度試驗(yàn)，試驗(yàn)不得小于兩組。當(dāng)錨索張拉鎖定后，應(yīng)向錨頭與自由段間的空隙實(shí)施充填灌漿。

三、減載及排水等措施的應(yīng)用

在有條件的情況下，減載壓坡應(yīng)是優(yōu)先考慮的加固措施，主要包括以下幾種手段：

1、減栽反壓

減載反壓在邊坡加固治理中應(yīng)用廣泛。減載的目的在于降低坡體的下滑力，其主要方法是將滑坡體后緣的巖土削去一部分，但單單減載有時(shí)并不能起到阻滑的作用。最好是與反壓措施結(jié)合起來，即將減載削下的土石堆于邊坡或滑坡前緣阻滑部位，使之既能起到降低下滑力，又增加抗滑力的良好效果。此措施應(yīng)用于上陡下緩的滑坡效果更好。

2、表里排水

（1）排除地表水，即是要攔截流入邊坡變形破壞區(qū)的地表水流，包括泉和雨水。如，可在滑坡體外修建攔水溝、排水溝的方法排水；在滑坡體內(nèi)的地表水，可利用地形和自然溝谷，布置樹枝狀排水系統(tǒng)。排除了地表水，可減小滑動(dòng)力，降低了附近巖土體的含水量或孔隙水壓力，達(dá)到了增強(qiáng)抗滑力和提高邊坡穩(wěn)定性的作用。

（2）排除地下水的方法，可根據(jù)地下水的埋深分為淺層地下水和深層地下水排水工程兩種。淺層地下水排水工程可采用截水溝、盲溝和水平鉆孔等方法；深層地下水排水工程可采用截水盲溝、集水井、平孔排水和排水廊道等方法。排除了地下水，將盡可能降低邊坡巖體地下水位，減小滲水壓力，改善邊坡穩(wěn)定條件，提高邊坡穩(wěn)定性。

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1674-3954（2011）03-0345-01