摘要:在水利水電工程中,最為常見的安全問題就是邊坡的穩定性,而邊坡的加固、處理已然成為工程作業人員不得不克服的一道難關。邊坡的穩定性,對于工程建設的安全運行與投資,甚至對工程建設的可行性都有著決定性作用。由于邊坡的地質結構較為復雜,其對邊坡有所影響的因素也有很多。對于水利水電工程的邊坡問題,其應對加固措施可根據施工階段的不同而采取各種加固方法,從而比采用單一的方法實施加固,可以有效的節約成本,既而提高效益。本文就對水利水電工程的邊坡加固技術,進行簡要的分析、評述。
關鍵詞:水利 水電 工程 邊坡加固技術 錨固
為了防止邊坡滑體的滑移,確保邊坡的整體穩定性,從而保障水利水電工程能夠安全、有序的進行施工,對邊坡采取一定的加固措施就顯得尤為重要。而通常在水利水電工程的邊坡中,地質構造又比較復雜,影響滑坡的因素也較多,因此隨著近年來我國在水利水電工程方面的深入研究和實踐中的經驗教訓, 逐漸形成了一整套形式多樣、技術各異的水利水電工程邊坡加固措施。以下,本文就對邊坡的抗滑結構加固技術與錨固加固技術進行簡要分析、闡述。
一.采用抗滑結構進行邊坡加固
(一)混凝土抗滑樁加固技術:
采用混凝土抗滑樁技術進行邊坡加固,其就是順著邊坡的邊緣區域,將混凝土樁以一排、多排的形式鉆入滑床內部,利用深入滑動平面內部的樁基抗力,約束邊坡滑體、降低滑動力,從而達到穩定邊坡的效果。在實際的施工過程中,應以不改變邊坡土體結構、土體不會在樁間滑出為前提條件,確定具體的樁排間距。抗滑樁的布設方式有很多種,既可以設置為縱向連排式,也可以設置成相互間隔式,此外還有頂部連接式、下部間隔式等。對于一些淺層或中層的滑體邊坡,采用混凝土抗滑樁加固技術較為適用,其優勢在于土方量較小、所需施工設施較少、施工工期較短等。一般情況下,由于此種加固技術的施工工藝較為簡單,在進行實際的邊坡加固時,可將其作為基礎樁基工程施工,但在施工期間需要注意邊坡擾動的預防。
(二)混凝土擋墻加固技術:
此種加固技術與混凝土抗滑樁加固技術相類似,其是在邊坡的邊緣位置,通過在滑體的一側設置混凝土擋墻,利用擋墻重力所產生的摩擦力,實現邊坡滑體的滑動力平衡,由此起到穩定邊坡的作用。混凝土擋墻加固技術的施工工藝較為簡單,在實際進行邊坡加固的過程中,可將其視為傳統的剪力墻施工。值得注意的是,此種加固技術的穩定性能力較低、加固結構過于簡單,雖然施工的設備要求較低、工期較短,但其造價相對較高,倘若采用此種技術進行邊坡的加固,在進行混凝土擋墻的設計時,應對擋土墻的抗傾覆能力、施工地基的承載力進行仔細驗算。此外,為防止擋土墻的基礎部位受積水浸泡而引起的穩定性失衡、結構滑移等問題,施工時需在墻后設置泄水孔。
(三)混凝土沉井加固技術:
混凝土沉井加固技術的穩定性原理與混凝土抗滑樁加固技術相類似,但施工工藝卻有著較大差異。混凝土沉井加固技術的施工工藝尤為復雜,其具體包括:毛石混凝土填心、沉井的下沉、混凝土的封底等環節。在實際的加固施工過程中,在沉井的下沉階段,應最大限度降低沉井外壁的摩擦阻力,盡可能避免沉井發生懸掛現象,下沉過程中的防偏措施尤為重要。雖然混凝土沉井加固技術的穩定性與加固能力較為突出,但其施工的難度與設備的要求較高,一般由專業施工團隊操作較為穩妥。
(四)錨固洞加固技術:
采用錨固洞加固技術提高邊坡的穩定性,其是通過在邊坡位置上設置數量不等的錨固洞,利用邊坡巖體應力的附加或改變,保持邊坡巖體的整體性,提高抗剪強度與抗拉強度、增加抗滑力,從而達到穩定邊坡的效果。此種加固技術對于其施工過程的穩定性有著一定要求,應嚴格遵循由內及外、從上到下、分層加固、穩扎穩打的原則,不可急功近利、追趕工期。對于一些處于同一高程結構面的錨固洞,應以跳洞開挖的方法施工,盡可能的避免產生結構薄弱的層面影響邊坡穩定。此外,在進行錨固洞的設計時,應事先對錨固洞的深度、數量、間距、布設方式等進行嚴格、詳細的驗算,由此保證質量安全。
二.采用錨固技術進行邊坡加固
(一)土釘墻加固技術:
采用土釘墻加固技術進行邊坡的加固,其是通過在邊坡表面的垂直方向、或經過計算的斜向,將錨桿釘入滑體內部的穩定巖層,同時在邊坡的表面噴射混凝土、鋪設鋼筋網片,使錨桿形成一個整體,利用其集體抗滑力,實現邊坡的加固。此種技術的優點與錨索加固技術相同。值得注意的是,實際在進行土釘墻的施工前,應針對所用錨桿進行預先的抗拔實驗,根據其實驗結果、相關參數,確定設計的土釘墻能否滿足邊坡加固要求。此外,在土釘墻施工的過程中,應保證錨桿的實際打插深度能夠滿足相關要求與標準。
(二)利用錨索進行加固:
錨索加固技術,其是通過將預應力鋼絞線兩端,與滑體內部的穩定巖層、邊坡表面形成的固定連接,利用其與滑體之間所產生的抗滑阻力、摩擦力,達到穩定邊坡的效果。此種加固技術的重點在于鉆孔環節,錨索施工對于鉆孔的質量有著一定要求,完成鉆孔后需要及時清理孔內污垢。倘若鉆孔的質量存在問題,或沒有鉆孔的清理不夠徹底,將給整個邊坡加固工程埋下巨大的安全隱患,甚至引起重大工程事故。此種加固技術的優勢在于施工簡便、快捷、干擾小、主動受力、不破壞巖體結構、穩定性較高等。
三.改變邊坡環境,提高邊坡穩定性
改變邊坡外在環境的加固措施,其是通過一些措施、手段來減少邊坡滑體的滑動力,從而提高邊坡的穩定系數,實現邊坡的加固。一般情況下,改變邊坡環境的方式有壓坡、排水、減載等。
(一)排水、載水加固措施:
對于水利水電工程的邊坡結構,倘若滑坡結構內部遭地表水的浸泡,不僅增加了滑體的質量與滑動力,同時還會降低巖層與滑體表面間的摩擦阻力,由此將大幅降低滑體結構的穩定系數。采用排水、載水措施進行邊坡的加固,其是通過排水、載水系統的構建,直接降低邊坡滑體范圍內的水量,利用滑體滑動力與質量的降低,提高滑體結構內部的摩擦阻力、形成一定的抗滑力,從而實現邊坡的加固。在采用排水、載水措施進行加固時,其具體的排水對象包括地表與地下。邊坡地表的排水可利用明溝來完成。對于滑體外部的地表水,可分層構建排水溝與攔水溝,從而達到排水效果。而對于坡體內部的地表水,可針對開裂部位利用黃土進行封堵,同時將低洼積水的區域用廢渣填平。對于地表水較為集中的區域,可布設排水溝進行排水。為降低地下水量與滲水壓力,地下排水可通過排水洞的設置、井點降水措施來實現。
(二)壓坡、減載加固措施:
在條件允許的情況下,采用壓坡、減載的加固方式較為適用,其具體的操作方法為:為是降低邊坡滑體的質量,先從滑體的內側去除一些巖土,從而減少邊坡滑體的滑動力。與此同時,還可在邊坡滑體的外側,將之前去除的巖土壓蓋于表層,由此增加邊坡的抗滑力、摩擦力。對于一些深層滑體的邊坡、或上陡下緩的邊坡結構,此種加固措施較為適用。
結束語:
水利水電工程在對邊坡進行穩定加固時,需綜合的考慮整個工程的特點、邊坡的環境因素、邊坡的地質條件等,還需要考慮自身的經濟效益與能力等,以此科學、合理、有針對性的選擇相關加固措施,提高邊坡穩定性。
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