水利水电工程高边坡加固治理措施
2012-04-23魏晋卓
魏晋卓
摘要:边坡不稳往往会给国民经济和人民生命财产造成巨大损失,边坡工程灾害还会导致工程建筑成本增加、工期延后,危害水利水电质量安全,这就需要水电工程技术人员对边坡采取加固治理措施。常用治理措施包括:削坡卸荷、边坡压脚、坡面防护、抗滑桩、锚杆(索)、锚固洞、排水、挡墙、以及综合加固法等。高度高边坡(大于30 m的岩质边坡,大于20 m的土质边坡)由于地质结构复杂,施工难度大对治理措施提出了更高的技术要求。本文简单介绍了边坡破坏的形式,重点讲解了几种高边坡加固治理措施,给水电工程技术人员以参考,从而保证水利水电工程质量安全,减少由于斜坡失稳所造成的经济和社会损失。
关键词:高边坡;加固;治理措施
Abstract: the slope instability will often to the national economy and people's lives and property caused heavy loss of the slope engineering disasters, will lead to engineering construction costs, time delay, the harm of water conservancy, hydroelectric and quality and safety, which requires hydropower engineering and technical personnel on the slope reinforcement measures taken. Common management measures include: cut slope unloading, slope presser foot, slope protection, anti-slide pile, anchor (line), anchor hole, drainage, retaining wall, and the integrated strengthening method, etc. High slope height (more than 30 m of rock slope, more than twenty m soil slope) due to the complicated geological structure, the construction is difficult to control measures put forward higher technical requirements. This paper briefly introduced the slope failure form, focusing on several high slope reinforcement measures, to hydropower engineering and technical personnel to reference, so as to ensure quality and safety of water conservancy and hydropower projects, reduce the slope instability caused by economic and social loss.
Keywords: high slope; Reinforcement; measures
中图分类号: S157.2 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)
高边坡因其地质结构复杂、出现滑坡几率高引起广大水电施工者的关注。目前多种高边坡加固治理的有效措施已普遍被采用,水电技术人员在严格施工过程中应当不断的探索新的措施来应对治理难度越来越大的高边坡治理。
一、水利水电工程高边坡破坏的表现形式
(一)坡体变形:由于边坡所在山体或斜坡体的工程地质条件较差,有不良坡体或岩体结构,有贯通且延伸度长临空不利结构面或软弱夹层,地下水发育。
(二)边坡变形:在边坡范围内工程地质条件较差或含水量高时,易发生如坍塌、浅层滑坡、局部楔形体滑动等。
(三)坡面变形:坡体边坡自身是稳定的,但坡面在外界因素作用下,因剥蚀、风化、冲刷等产生坡面变形,如碎落、剥落、落石、冲沟等,破坏深度一般为坡体表层1~2 m范围。
(四)高边坡的破坏形式还表现为:坍塌、滑坡、崩塌(节理面崩塌、滑动崩塌、倾倒崩塌)、错落、倾倒等。
二、水利水电工程高边坡加固治理措施
(一)改变边坡形态
主要是削减推动滑坡产生区的物质和增加阻止滑坡产生区的物质,即通常所谓的砍头压脚,或减缓边坡的总坡度,即通称的削方减载。这种方法技术上简单易行且加固效果好,所以应用广泛且应用历史悠久,特别适用于滑面深埋的滑坡。整治效果则主要取决于消减和堆填的位置是否得当。
放缓边坡是边坡处治的常用措施之一,通常为首选措施。它的优点是施工简便、经济、安全可靠。边坡失稳破坏通常是由于边坡过高、坡度太陡所致。通过削坡,削掉一部分边坡不稳定岩体,使边坡坡度放缓,稳定性提高。岩石边坡的破坏主要是受到岩体软弱结构面的控制,放缓边坡虽然是比较常用的、效果较好的方法,但并不是所有的边坡都适合这种形式。
(二)排水
水是引发滑坡、岩崩、泥石流等地质灾害的重要因素。水在地质灾害形成中起十分重要的作用,它的存在不仅弱化工程岩体的强度,还会以静水压力、动水压力、冲刷等形式降低坡体的稳定性。用于边坡排水的方法很多,对于处在滑坡体外部的地表水,可以采用设置多条排水沟、拦水沟的方式进行排水;对于位于滑坡体表面的地表水,应当使用黄土对滑坡体表面开裂部位进行填堵;对于地势较低、容易积水的地方,应当使用矿渣将其填平;地表水集中的地方应设置排水沟,以便能够及时将地表水排除滑坡体。对于高边坡来说,地下水的存在对其稳定有显著的影响。可以采用排、导、防等措施来降低边坡附近的地下水位,降低地下水对滑坡体的渗水压力,以便能够有效改善高边坡的自身性能,进而提升边坡的整体稳定性
(三)抗滑桩技术
抗滑桩是穿过滑坡体深入稳定土层或岩层的柱形构件,用以支挡滑体的滑动力,一般设置于滑坡的前缘附近,起稳定边坡的作用,用于正在活动的浅层和中层滑坡效果较好。为了能使抗滑桩更有效的防止滑坡,在设置时应将桩身全长的1/3~1/4埋置于滑坡面以下的完整基岩或稳定土层中,并灌浆使桩和周围岩土体构成整体,并设置于滑体前缘部分.使其能承受相当大的压力。
预应力抗滑桩技术相较普通的抗滑桩技术更具优势。充分利用预应力混凝土抗拉能力较好的优点,采用可以现场制作的预应力柱部分取代普通现有抗滑桩受拉一侧的钢筋,并将之安排在潜在滑动面附近(作为重点加固段)进行重点加固。另外,为了提高加固效率和节约混凝土,可以除去中性面附近的混凝土,形成了具有空腔的抗滑桩。由于预应力柱的抗拉能力较强,所以可以减少抗滑桩的横截面积。
(四)混凝土挡墙
混凝土挡墙是借助自身的重量以支挡滑体的下滑力的一种有效防止滑坡的常用方法,并可与排水等措施联合使用。它能有效地从局部改变滑坡体的受力平衡,阻止滑坡体变形的延展,具有结构简单,能快速起到稳定滑坡作用等优点。在设计混凝土挡墙时。应根据最低滑动面的形状和位置来设计挡墙基础的砌置深度,并在墙后设置泄水孔,使其不仅能削弱作用于挡墙上的静水压力,还能防止墙后积水浸泡基础而造成的挡墙滑移。