水利水電工程高邊坡的加固與治理對策探討

桑珠

(西藏自治區(qū)水利電力規(guī)劃勘測設計研究院,西藏拉薩 850000)

水利水電工程高邊坡的加固與治理對策探討

桑珠

(西藏自治區(qū)水利電力規(guī)劃勘測設計研究院,西藏拉薩 850000)

自改革開放以來,水利水電工程已成為我區(qū)各地區(qū)基礎建設的重要項目,水利水電工程設計與施工過程中也逐漸出現(xiàn)了很多高邊坡問題,但是這些高邊坡在施工及工程運行過程中容易受到諸多自然因素的影響,導致其出現(xiàn)了不同程度的質(zhì)量問題,會對水利水電工程的正常運行產(chǎn)生很多不良影響,因此,技術(shù)人員要對水利水電工程高邊坡進行加固與治理。本文就水利水電工程高邊坡加固和治理的目的進行簡述,并對水利水電工程高邊坡的加固與治理策略及措施進行設計。

水利水電工程 高邊坡 加固 治理

1 前言

我區(qū)大部分水利水電工程在實際運作中由于受到自然因素影響，導致高邊坡容易出現(xiàn)不同程度的質(zhì)量問題，這不僅會嚴重影響到水利水電工程運行中的穩(wěn)定性，同時也導致其在運行管理過程中存在一定的安全隱患，會對影響范圍內(nèi)的人民群眾生命財產(chǎn)安全產(chǎn)生很大威脅。因此，為了保障水利水電工程高邊坡結(jié)構(gòu)可以滿足其運行要求，技術(shù)人員要對高邊坡運行中出現(xiàn)問題的原因進行分析，并要采取科學、合理的加固措施對其進行施工處理，以確保高邊坡的質(zhì)量可以滿足水利水電工程實際運行需求，這對實現(xiàn)我國社會安定、健康、平穩(wěn)發(fā)展有著重要意義。

2 水利水電工程高邊坡加固與治理的重要性

西藏自治區(qū)國土面積120．2萬平方公里，約占全國總面積的1／8，面積十分廣闊，地質(zhì)結(jié)構(gòu)復雜，在不同地區(qū)中其地質(zhì)結(jié)構(gòu)也存在很大的差異性，這便使水利水電工程施工中高邊坡結(jié)構(gòu)容易受到周圍環(huán)境因素的影響，導致部分水利水電工程的高邊坡在使用中出現(xiàn)質(zhì)量問題，其中以高邊坡失穩(wěn)問題最為普遍，這不僅會嚴重影響到水利水電工程的正常運行及發(fā)揮其社會效益，同時也對下游人民群眾的生命財產(chǎn)安全帶來巨大安全隱患，如果不及時的對高邊坡失穩(wěn)問題進行處理，則會給水利水電工程影響范圍內(nèi)的人民群眾帶來極大的危害。目前，導致水利水電工程高邊坡在運行中出現(xiàn)問題的因素有很多，所以在針對水利水電工程高邊坡處理過程中，也有多種加固方法和處理方案，雖然針對不同的高邊坡問題采用不同的加固方法，但是其出發(fā)點都是通過加固處理來加強高邊坡使用中的穩(wěn)定性，確保高邊坡質(zhì)量問題不會對水利水電工程的正常運行產(chǎn)生任何影響，保障各項水利水電工程建筑在實際運行中的安全性，充分發(fā)揮水利水電工程的社會效益。因此，水利水電主管部門要求各地區(qū)高邊坡加固處理過程中，必須基于高邊坡實際情況來編制科學、合理的加固方案，并要求施工單位要通過加強管理來提高加固施工質(zhì)量，這對提高水利水電工程高邊坡的穩(wěn)定性、安全性有著重要意義，確保各地區(qū)水利水電項目可以為推動我區(qū)國民經(jīng)濟發(fā)展而做出重要貢獻。

3 導致水利水電工程高邊坡出現(xiàn)質(zhì)量問題的原因

3.1 高邊坡施工設計、管理的問題

水利水電工程設計階段如果設計人員沒有對高邊坡進行合理設計，則會導致高邊坡在運行過程中出現(xiàn)失穩(wěn)的現(xiàn)象，如果工程實際施工中為了達到縮短工期、提高工程進度的目的，就會采用爆破及開挖等方法對高邊坡施工進行操作，這便容易導致高邊坡在施工階段的質(zhì)量無法滿足其設計要求。再者，水利水電工程高邊坡在實際使用中滲入大量的生活用水，則會對高邊坡工程的施工質(zhì)量產(chǎn)生很大影響，有很多水利水電工程項目在具體實施階段沒有按照相關(guān)法律、規(guī)范要求，在施工過程中為了提高企業(yè)自身利益而將一些劣質(zhì)材料運用到高邊坡工程施工中，這便會給高邊坡在使用中的安全性、穩(wěn)定性產(chǎn)生不同程度的影響。因此，要求水利水電工程業(yè)主必須通過加強施工階段的監(jiān)督與管理工作，來確保高邊坡工程施工中不會因人為因素存在安全隱患，這對提高高邊坡使用中的穩(wěn)定性有著重要意義。

3.2 自然因素對高邊坡穩(wěn)定性的影響

水利水電工程高邊坡在運行中會受到諸多自然因素的影響，例如，高強度降雨、底層的巖性、水文地質(zhì)條件、構(gòu)造以及地形等，這些因素的變化都會對高邊坡穩(wěn)定性產(chǎn)生很大影響，容易導致高邊坡在運行過程中出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象，巖層的樣式及裂縫都是有地質(zhì)構(gòu)造來決定，所以巖層因為某些原因出現(xiàn)裂縫或破碎等地質(zhì)問題，都會導致高邊坡的穩(wěn)定性無法滿足水利水電工程的實際運行要求。如果高邊坡的巖層具有較好的強度，并且其具有相對較強的抗風化性，則會使高邊坡具有良好的穩(wěn)定性，而且其在實際運行中出現(xiàn)失穩(wěn)的幾率也相對較低。

4 水利水電工程高邊坡加固與治理施工設計

4.1 高邊坡施工主動柔性安全防護設計

水利水電工程高邊坡加固處理施工中要建立安全防護措施，確保高邊坡加固工程施工中不會受到其自身質(zhì)量問題的影響，對施工人員、施工設備的安全產(chǎn)生威脅，首先要在山體上選擇質(zhì)量為1000kg、密度為2．6g/cm3、體積為0．37m3的危石，根據(jù)力學原理危石在山體受到震動后向下滾動過程中會產(chǎn)生靜摩擦力，利用鋼繩網(wǎng)在危石向下滾動的過程中也會產(chǎn)生一定的摩擦力，因此，危石下滑中所受到的靜摩擦力公式為:

公式中的F是危石在山體中受到的最大阻力，m是危石的重量，μ1、μ2是摩擦系數(shù)，μ1是危石與山體摩擦作用下所形成的靜摩擦系數(shù)，μ2是危石與柔性鋼繩網(wǎng)相互摩擦而產(chǎn)生的摩擦系數(shù)。水利水電工程高邊坡施工中的主動柔性安全防護設計，必須根據(jù)工程的實際情況進行針對性設計，例如，針對邊坡陡峭、山勢險峻的高邊坡，即使可以運用大功率的空壓機或潛孔鉆設備清除掉一部分的危石，但是絕大多數(shù)作業(yè)環(huán)境無法滿足相應施工要求，這便需要施工單位要對其進行柔性安全防護設計。根據(jù)現(xiàn)場勘察數(shù)據(jù)可以確定其能否采用混凝土灌注的方式，混凝土灌注方法在實際施工中需要在上沿設置長2．5m以上的雙排式錨桿，并采用2m長以上的錨桿對堆積層進行處理，確保錨桿的施工可以滿足抗拔力的規(guī)定標準，并要根據(jù)高邊坡的復雜程度來選擇合適的鋼繩網(wǎng)，防止山體破碎而導致高邊坡過早損壞事件的發(fā)生。

4.2 高邊坡的加固與處理施工設計

目前，針對水利水電工程高邊坡加固處理的施工技術(shù)以減載反壓技術(shù)為主，在實際施工中首先要對高邊坡進行減載處理，通過將高邊坡坡體后部的巖土挖走一部分，從根本上降低高邊坡自身的下滑力，然后對高邊坡進行反壓處理，將挖走的巖土堆放到高邊坡的邊部或滑坡前部，這樣通過減載和反壓的方式可以降低其下滑力，同時也對加強水利水電工程高邊坡的抗滑力有著重要作用。水利水電工程高邊坡加固處理中要對地下水和地上水進行處理，通過建立溝槽等措施將地表水排掉，針對地下水的處理可以采用挖截水溝、水平鉆孔等方式進行處理，或者通過設置集水井或排水道的方式來增強高邊坡底部的穩(wěn)定性。水利水電工程高邊坡加固處理中可以根據(jù)其實際情況來選擇混凝土加固處理方法，一般都采用抗滑樁、混凝土擋墻、混凝土沉井等方式進行處理，并且在高邊坡加固處理中的應用效果十分優(yōu)秀，混凝土擋墻的最大優(yōu)點就是可以改變高邊坡的受力平衡，從而達到防止高邊坡坡體滑落的目的。而混凝土抗滑樁可以穿過巖層來形成支柱，減少高邊坡坡體向下滑動的動力，在技術(shù)上可以實現(xiàn)對高邊坡穩(wěn)固的作用，這便要求施工單位要根據(jù)高邊坡加固工程的實際情況進行選擇。

5 結(jié)語

我區(qū)水利水電工程對促進國民經(jīng)濟發(fā)展有著重要意義，這便要求水利水電部門要予以各方面施工的足夠重視，將先進的高邊坡加固技術(shù)運用到高邊坡加固工程中，并要根據(jù)高邊坡加固工程的實際情況、施工環(huán)境來選擇最佳的施工方法，確保高邊坡的穩(wěn)定性可以滿足水利水電工程運行中對其的各項要求，這對促進我國水利水電工程領(lǐng)域在新時期的高速發(fā)展有著重要作用。

[1] 馬生林.淺析如何加固、治理水利水電工程高邊坡[J].科技創(chuàng)業(yè)家,2013(9).

[2] 唐堯德.水利水電工程高邊坡的加固與治理對策[J].江西建材,2014(17).

[3] 許冶佳.水利水電工程高邊坡的加固與治理對策[J].民營科技,2014(1).