渠道土质高边坡支护处理探析

肖伟华

(泉州市水利水电工程局，福建泉州 362000)

渠道土质高边坡支护处理探析

肖伟华

(泉州市水利水电工程局，福建泉州 362000)

分析水利建设的发展历程，渠道土质高边坡的支护稳定问题一直是作为我国水利疏导工程建设中的重要研究课题之一。由于渠道土质高边坡的支护温度将对水利工程修建的可行性及运营安全有着直接的联系，同时在一定程度上决定着工程投资。对此，就我国渠道土质高边坡支护处理方案进行了讨论与分析。

水利工程;渠道;土质高边坡;支护方案;结构特点

我国在渠道土质高边坡的处理措施往往不但消耗大量的资金，而且还在一定程度上给工期造成了比较严重的延误状况。近几年来，我国在各项水利工程建设中都投入了大量的资金，某些工程项目的规模或所包含的技术难度都是相当大的，无论是对于渠道土质高边坡的工程勘测、设计、施工、监测等方面的技术都已成为目前我国水利建设输导工程中不可避免的研究课题。

1 渠道土质高边坡支护的结构特点

渠道土质高边坡的地形地质构造情况往往都相当复杂，而导致出现滑坡问题的影响因素也较多。因此，在我国专门的水利工程科研人员在研究高边坡支护滑坡问题的过程中，极需在工程实践中不断总结与积累经验，并积极开展科技攻关，总结出了一整套关于渠道土质高边坡支护的施工新技术，以便成功治理渠道土质高边坡滑坡等问题。

对渠道土质高边坡支护的结构要求必须考虑的问题有保护渠道边坡表面免于受到雨水冲刷侵蚀，同时可以防止及延缓边坡表面岩土的风化、破碎及剥蚀过程，因此必须采取一定的加固措施来保证高边坡整体稳定;降低支护工程对周边环境的破坏，并力求人工支护构造物与自然环境之间的协调性;综合防光、防眩及改善景观等环境效应对渠道边坡进行绿化防护处理，从而能够充分发挥边坡支护工程的效益［1］。

2 渠道土质高边坡支护的结构型式及应用

我国在渠道土质高边坡支护施工中通常采用的结构型式应用主要有混凝土抗滑结构型式、混凝土框架及喷混凝土护坡型式、锚杆和喷混凝土保护坡面型式、混凝土挡墙型式、锚固洞型式、土质高边坡绿化喷播防护型式和预应力锚索结构型式等。

2.1 混凝土抗滑结构型式

我国自上世纪50年代就曾在部分水利工程中对混凝土抗滑桩支护结构型式加以应用，并逐步得以推广，同时从理论研究上不可不谓完善和提高。混凝土抗滑桩结构型式由于能够有效地治理渠道土质边坡的滑坡问题，因此其应用前景还是非常被看好的。实践中表明，混凝土抗滑桩支护型式的应用开挖可以达到3～4 m的深度，可以在井壁喷射30～40 cm厚的混凝土层，且可对局部塌方部位增设一定数量的钢支撑结构。浇捣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为渠道土质高边坡支护施工混凝土的配合比，利用混凝土罐车可运输直接入仓，并严格控制混凝土的浇筑厚度＜1.5 m/h，尤其是在滑动面层的上下4 m位置［2］。另外，混凝土的振捣作业需采用人工振捣与机械振捣配合分层振捣施工。究其应用原理可以知道，混凝土抗滑桩型式的应用施工，可以对抗滑桩桩后的土质高边坡体起到了一定的阻滑作用，并增加稳定性能。因此，采用混凝土抗滑桩施工是一种可以有效保障稳定渠道土质高边坡稳定性的措施手段。普遍意义上讲，混凝土抗滑桩体结构作为一种混凝土框架结构的支护型式，在对渠道土质高边坡的支护施工中往往是分为数节进行分段施工的，其作用主要体现对土质边坡的抵挡作用。混凝土抗滑桩支护型式最为常见的沉井结构一般是依据沉井结构的受力情况和现场施工条件进行合理设计的，主要以一种“田”字形表现，井壁与横隔结构则是以满足抵抗土质高边坡滑体下沉自重为标准。

2.2 混凝土框架型式

混凝土框架型式的应用将对滑坡土体表层坡体起到保护作用，并增强了渠道土质边坡坡体的整体性及防渗性能。由于混凝土框架护坡型式具有结构物轻，耗费材料量少，施工便捷，适用范围大、便于排水和可与其他措施结合使用等优点，一般的渠道土质高边坡均可采用这种型式。混凝土护面框架型式又可分为滑面附近的框架和距滑面较远的坡面框架两种，滑面附近的框架节点布设长锚杆贯穿滑面，多组节点组成受集中力的框架结构系统。而距滑面较远的坡面框架节点布设短锚杆，可与强风化渠道边坡坡面在一定范围之内形成局部的整体系统。按照相关规范要求，混凝土护面框架型式要求在坡面开挖30 cm深和50 cm宽的沟槽，成槽部分结构嵌入到边坡的坡面之内，表层可填土并掺入一定成分的耕植土，以能够形成草本植被的永久护坡结构［3］。

2.3 综合锚杆及喷混凝土保护坡面型式

在渠道土质高边坡中含有大量岩体的情况则可以采用锚杆结合喷射混凝土保护坡面的型式进行支护处理作业。

2.4 混凝土挡墙型式

混凝土挡墙结构是处理边坡支护问题最为常见的一种型式，它的支护原理在于改变边坡结构局部受力分布情况以达到阻止土质高边坡滑体进一步变形，同时也可以实现局部阻止土质高边坡原生土滑体的复活层活动［4］。从施工实践中分析表明，大部分的土质高边坡的坡面结构均可采用浆砌块石进行相应的护面加固处理，同时应及时在边坡脚部设置专门的混凝土挡墙结构，从而形成完整的混凝土挡墙支护结构型式。

2.5 锚固洞型式

在渠道土质高边坡支护施工处理中，还可以通过采用以锚固洞支护型式作为综合抗剪力系统来达到良好的支护效果。锚固洞支护型式的支护原因主要是以地质探洞回填等加强措施来增加剪切力，由于土质高边坡具有一定倾斜度，这样就可以确保混凝土与洞壁之间不会出现严重地结合不实问题，从支护结构内部产生较大的抵抗力，最终取得有效的防护质量。

2.6 土质高边坡绿化喷播防护型式

土质高边坡绿化喷播防护技术，其核心内容是在土坡坡面人造一个既能够让植物生长发育保证种植基质不被冲蚀的多孔稳定防护结构。土质高边坡绿化喷播防护是利用特制的喷混机械将肥沃的土壤、植物种子和水泥等混合干料在加入一定水量后喷射在土坡土体面层上，由水泥的粘结作用将其他的混合物粘结形成一层连续且具有空隙的硬化体结构，从而保证硬化体结构免遭冲蚀且留置在空隙内的种子可在这个填充空间内生长发育。

2.7 预应力锚索结构型式

预应力锚索防护是利用一定强度的水泥砂浆在有效深度的锚孔底端与周边岩石形成具一定强度的锚固体，而后在锚索的预应力作用下，将不稳定的山体部分稳固地与稳定山体组成整体，确保边坡的稳定，不使构造裂隙进一步发展，从而达到防护目的。因为水泥注浆体是一种脆性材料，受力变形与钢材的变形不相协调，尤其是在土坡中的拉力型锚索，锚固段与张拉段的交接处极容易产生裂缝甚至于碎裂，而在软岩和土层中，锚固段的水泥浆体则可能被逐段拉断。实际分析表明，预应力锚索结构型式比较适用于在开挖后的土质高边坡及挡土护面墙、混凝土结构边坡等不宜于绿化的恶劣环境中施工作业，其施工顺序一般为修整边坡、布设锚杆和挂网、喷射混合料、二次喷射含有种子的混合料、在喷射后覆盖保湿及防止雨水冲刷、喷播后如未下雨则需每天浇水保持土壤湿润等。

3 结束语

综上所述，如上阐述的边坡支护处理技术在渠道土质高边坡支护中的应用在随着我国社会经济高速发展及先进生产技术水平的过程中，不断得到优化，并逐步实现推广及应用范围的扩大化。由于渠道土质高边坡支护处理是一项事无巨细的作业过程，需要在更多的施工实践经验累积与总结过程中不断发现问题和解决问题才能够在未来的水利工程输导渠道建设中发挥更好的效用。

［1］饶文英，郭增玉.黄土高边坡的滑坡机理与稳定分析方法探讨［J］. 陕西机械学院学报，1988，4(02):47-62.

［2］高英，苗卉，来光.输水渠道土质高边坡的支护处理设计［J］.河南水利与南水北调，2006(01):102-103.

［3］杨海锋，乔春生，罗鹏程，等.浅谈类土质高边坡防护设计［J］.公路交通科技:应用技术版，2011(11):116-117.

［4］谢林.复杂土质高边坡治理的工程实践［J］.电力勘测设计，2006(03):24-26.

TV223

A

1007-7596(2012)07-0111-02

2012-07-12

肖伟华(1974-)，男，福建泉州人，工程师，从事水利水电工程工作。