渠道土質高邊坡支護處理探析

肖偉華

(泉州市水利水電工程局，福建泉州 362000)

渠道土質高邊坡支護處理探析

肖偉華

(泉州市水利水電工程局，福建泉州 362000)

分析水利建設的發展歷程，渠道土質高邊坡的支護穩定問題一直是作為我國水利疏導工程建設中的重要研究課題之一。由于渠道土質高邊坡的支護溫度將對水利工程修建的可行性及運營安全有著直接的聯系，同時在一定程度上決定著工程投資。對此，就我國渠道土質高邊坡支護處理方案進行了討論與分析。

水利工程;渠道;土質高邊坡;支護方案;結構特點

我國在渠道土質高邊坡的處理措施往往不但消耗大量的資金，而且還在一定程度上給工期造成了比較嚴重的延誤狀況。近幾年來，我國在各項水利工程建設中都投入了大量的資金，某些工程項目的規模或所包含的技術難度都是相當大的，無論是對于渠道土質高邊坡的工程勘測、設計、施工、監測等方面的技術都已成為目前我國水利建設輸導工程中不可避免的研究課題。

1 渠道土質高邊坡支護的結構特點

渠道土質高邊坡的地形地質構造情況往往都相當復雜，而導致出現滑坡問題的影響因素也較多。因此，在我國專門的水利工程科研人員在研究高邊坡支護滑坡問題的過程中，極需在工程實踐中不斷總結與積累經驗，并積極開展科技攻關，總結出了一整套關于渠道土質高邊坡支護的施工新技術，以便成功治理渠道土質高邊坡滑坡等問題。

對渠道土質高邊坡支護的結構要求必須考慮的問題有保護渠道邊坡表面免于受到雨水沖刷侵蝕，同時可以防止及延緩邊坡表面巖土的風化、破碎及剝蝕過程，因此必須采取一定的加固措施來保證高邊坡整體穩定;降低支護工程對周邊環境的破壞，并力求人工支護構造物與自然環境之間的協調性;綜合防光、防眩及改善景觀等環境效應對渠道邊坡進行綠化防護處理，從而能夠充分發揮邊坡支護工程的效益［1］。

2 渠道土質高邊坡支護的結構型式及應用

我國在渠道土質高邊坡支護施工中通常采用的結構型式應用主要有混凝土抗滑結構型式、混凝土框架及噴混凝土護坡型式、錨桿和噴混凝土保護坡面型式、混凝土擋墻型式、錨固洞型式、土質高邊坡綠化噴播防護型式和預應力錨索結構型式等。

2.1 混凝土抗滑結構型式

我國自上世紀50年代就曾在部分水利工程中對混凝土抗滑樁支護結構型式加以應用，并逐步得以推廣，同時從理論研究上不可不謂完善和提高。混凝土抗滑樁結構型式由于能夠有效地治理渠道土質邊坡的滑坡問題，因此其應用前景還是非常被看好的。實踐中表明，混凝土抗滑樁支護型式的應用開挖可以達到3～4 m的深度，可以在井壁噴射30～40 cm厚的混凝土層，且可對局部塌方部位增設一定數量的鋼支撐結構。澆搗施工用混凝土一般可采用拌和站拌制，采用水下施工混凝土配合比作為渠道土質高邊坡支護施工混凝土的配合比，利用混凝土罐車可運輸直接入倉，并嚴格控制混凝土的澆筑厚度＜1.5 m/h，尤其是在滑動面層的上下4 m位置［2］。另外，混凝土的振搗作業需采用人工振搗與機械振搗配合分層振搗施工。究其應用原理可以知道，混凝土抗滑樁型式的應用施工，可以對抗滑樁樁后的土質高邊坡體起到了一定的阻滑作用，并增加穩定性能。因此，采用混凝土抗滑樁施工是一種可以有效保障穩定渠道土質高邊坡穩定性的措施手段。普遍意義上講，混凝土抗滑樁體結構作為一種混凝土框架結構的支護型式，在對渠道土質高邊坡的支護施工中往往是分為數節進行分段施工的，其作用主要體現對土質邊坡的抵擋作用。混凝土抗滑樁支護型式最為常見的沉井結構一般是依據沉井結構的受力情況和現場施工條件進行合理設計的，主要以一種“田”字形表現，井壁與橫隔結構則是以滿足抵抗土質高邊坡滑體下沉自重為標準。

2.2 混凝土框架型式

混凝土框架型式的應用將對滑坡土體表層坡體起到保護作用，并增強了渠道土質邊坡坡體的整體性及防滲性能。由于混凝土框架護坡型式具有結構物輕，耗費材料量少，施工便捷，適用范圍大、便于排水和可與其他措施結合使用等優點，一般的渠道土質高邊坡均可采用這種型式。混凝土護面框架型式又可分為滑面附近的框架和距滑面較遠的坡面框架兩種，滑面附近的框架節點布設長錨桿貫穿滑面，多組節點組成受集中力的框架結構系統。而距滑面較遠的坡面框架節點布設短錨桿，可與強風化渠道邊坡坡面在一定范圍之內形成局部的整體系統。按照相關規范要求，混凝土護面框架型式要求在坡面開挖30 cm深和50 cm寬的溝槽，成槽部分結構嵌入到邊坡的坡面之內，表層可填土并摻入一定成分的耕植土，以能夠形成草本植被的永久護坡結構［3］。

2.3 綜合錨桿及噴混凝土保護坡面型式

在渠道土質高邊坡中含有大量巖體的情況則可以采用錨桿結合噴射混凝土保護坡面的型式進行支護處理作業。

2.4 混凝土擋墻型式

混凝土擋墻結構是處理邊坡支護問題最為常見的一種型式，它的支護原理在于改變邊坡結構局部受力分布情況以達到阻止土質高邊坡滑體進一步變形，同時也可以實現局部阻止土質高邊坡原生土滑體的復活層活動［4］。從施工實踐中分析表明，大部分的土質高邊坡的坡面結構均可采用漿砌塊石進行相應的護面加固處理，同時應及時在邊坡腳部設置專門的混凝土擋墻結構，從而形成完整的混凝土擋墻支護結構型式。

2.5 錨固洞型式

在渠道土質高邊坡支護施工處理中，還可以通過采用以錨固洞支護型式作為綜合抗剪力系統來達到良好的支護效果。錨固洞支護型式的支護原因主要是以地質探洞回填等加強措施來增加剪切力，由于土質高邊坡具有一定傾斜度，這樣就可以確保混凝土與洞壁之間不會出現嚴重地結合不實問題，從支護結構內部產生較大的抵抗力，最終取得有效的防護質量。

2.6 土質高邊坡綠化噴播防護型式

土質高邊坡綠化噴播防護技術，其核心內容是在土坡坡面人造一個既能夠讓植物生長發育保證種植基質不被沖蝕的多孔穩定防護結構。土質高邊坡綠化噴播防護是利用特制的噴混機械將肥沃的土壤、植物種子和水泥等混合干料在加入一定水量后噴射在土坡土體面層上，由水泥的粘結作用將其他的混合物粘結形成一層連續且具有空隙的硬化體結構，從而保證硬化體結構免遭沖蝕且留置在空隙內的種子可在這個填充空間內生長發育。

2.7 預應力錨索結構型式

預應力錨索防護是利用一定強度的水泥砂漿在有效深度的錨孔底端與周邊巖石形成具一定強度的錨固體，而后在錨索的預應力作用下，將不穩定的山體部分穩固地與穩定山體組成整體，確保邊坡的穩定，不使構造裂隙進一步發展，從而達到防護目的。因為水泥注漿體是一種脆性材料，受力變形與鋼材的變形不相協調，尤其是在土坡中的拉力型錨索，錨固段與張拉段的交接處極容易產生裂縫甚至于碎裂，而在軟巖和土層中，錨固段的水泥漿體則可能被逐段拉斷。實際分析表明，預應力錨索結構型式比較適用于在開挖后的土質高邊坡及擋土護面墻、混凝土結構邊坡等不宜于綠化的惡劣環境中施工作業，其施工順序一般為修整邊坡、布設錨桿和掛網、噴射混合料、二次噴射含有種子的混合料、在噴射后覆蓋保濕及防止雨水沖刷、噴播后如未下雨則需每天澆水保持土壤濕潤等。

3 結束語

綜上所述，如上闡述的邊坡支護處理技術在渠道土質高邊坡支護中的應用在隨著我國社會經濟高速發展及先進生產技術水平的過程中，不斷得到優化，并逐步實現推廣及應用范圍的擴大化。由于渠道土質高邊坡支護處理是一項事無巨細的作業過程，需要在更多的施工實踐經驗累積與總結過程中不斷發現問題和解決問題才能夠在未來的水利工程輸導渠道建設中發揮更好的效用。

［1］饒文英，郭增玉.黃土高邊坡的滑坡機理與穩定分析方法探討［J］. 陜西機械學院學報，1988，4(02):47-62.

［2］高英，苗卉，來光.輸水渠道土質高邊坡的支護處理設計［J］.河南水利與南水北調，2006(01):102-103.

［3］楊海鋒，喬春生，羅鵬程，等.淺談類土質高邊坡防護設計［J］.公路交通科技:應用技術版，2011(11):116-117.

［4］謝林.復雜土質高邊坡治理的工程實踐［J］.電力勘測設計，2006(03):24-26.

TV223

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1007-7596(2012)07-0111-02

2012-07-12

肖偉華(1974-)，男，福建泉州人，工程師，從事水利水電工程工作。