水利水电工程主要水工建筑施工中高边坡的治理问题

乔俊强　钟鸿　彭盛乾

摘 要：随着水利水电工程的发展，水电工程的施工工艺日异月新，以往的一些特殊技术、措施和方案逐步成为常规的施工工艺。通过结合工作经验，探讨了水利水电工程施工中高边坡治理的主要措施，希望给相关单位提供一定的借鉴和参考。

关键词：水电工程；高边坡；混凝土；锚固技术

中图分类号：TV54 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）18-0054-02

1 混凝土的应用

1.1 混凝土抗滑桩

混凝土抗滑桩的主要作用是使水工建筑物的基本构建和结构更加稳固，并有效避免偏移现象。因此，在设计时，为了抵抗滑体的滑动力，往往将混凝土抗滑桩设置在中层或浅层的滑坡里，这样能够最大限度地发挥其抗滑作用。需要注意的是，在埋设混凝土抗滑桩时，要把全长的1/4～1/3埋入稳定的土层，从而使其可以承受外界的压力。

1.2 混凝土沉井

通常情况下，沉井的施工主要有四个步骤：平整施工场地、制作沉井、沉井下沉和沉井封底。在沉井的施工过程中，下沉和封底环节最容易出现混凝土的质量问题。沉井下沉中最重要的是尽可能地减少土体对沉井外壁的摩擦，使其可以顺利下沉到指定的高程；封底施工的重点是要有效避免出现封底死角，从而避免出现渗漏现象，因此，在施工前，需要认真清洗基面。值得注意的是，对于容易出现管涌、坍塌等现象的土质地基，不宜使用沉井措施。

1.3 混凝土挡墙

作为较为常见的滑坡处理方法，混凝土挡墙是利用自身质量产生的抗力阻挡高坡下滑力的方式，往往与排水设施联合使用。混凝土挡墙的作用原理是：通过自身结构改变高坡下滑过程中的受力平衡。在实践中，因其具有结构简单、效果明显等优点，在各种水工建筑物的高坡防护中得到了较为广泛的应用。因此，在混凝土挡墙的设计过程中，要根据工程的实际情况，对工程所在部位的滑动面和滑动体形状进行分析，使其与基础砌置深度相结合。在使用混凝土挡墙处理边坡稳定时，应做好排水措施，降低边坡的地下水位，减小因地下水而带来的附加荷载，以增加边坡的稳定性。

2 锚固技术的应用

锚固技术指通过拉杆件之间的相互作用力，使工程的部分结构在施工土层和岩层上得以固定的方法。由于土层和岩层都具有一定的承载力，因此，可以将其当作工程构建的支撑点。按照实际应用的不同，一般可将锚固技术分为喷锚支护、预应力锚固和锚固洞。

2.1 喷锚支护

施工方便、速度快、效率高是喷混凝土施工最大的应用优势，但是，在施工准备时，需要严格控制喷混凝土的材料、拌制和输送，否则会对喷混凝土的质量造成影响，使喷注无法达到理想效果。通常情况下，因材料特性，喷混凝土的抗拉强度较低，所以，常与钢筋网等柔性材料结合施工，以增加喷混凝土的抗拉强度，形成边坡面层的整体防护结构，再利用锚杆的锚固作用加强抗滑力，内外结合，形成整体的边坡防护结构。一般而言，在边坡防护设计中，当潜在滑动面或稳定持力层较浅时，可采用喷锚支护措施；当潜在滑动面或稳定持力层较深时，喷锚支护会失去支护作用，应采用预应力锚固（锚索）措施。

2.2 预应力锚固

预应力锚索加固是指在坡体深部稳定岩体上的锚索通过锚固把力传递到混凝土框架上的技术。其框架可对不稳定的坡体施加预应力，并挤压不稳定的松散岩体，使岩体间的摩擦力和正压力大大提高、抗滑力大大增加，对不稳定液体的发育起到一定的限制作用，从而达到稳定坡体、加固边坡的目的。

预应力锚固的施工较为复杂，施工中应控制施工过程，逐项、逐序地把关施工质量。下面就预应力锚固施工中关键的施工程序和工艺要求进行简要介绍。

2.2.1 锚孔钻造

在钻孔时，应根据工程所在部位的滑动面和滑动体形状，分析钻孔的方位、倾角、孔数和孔位。一般情况下，在确保锚索深入稳定土层的锚固长度和锚固力足够的前提下，应尽量使钻孔与滑动面呈小角度相交，并尽量增加锚固力在滑动面的分力，以充分发挥锚索的抗拉承载力。

2.2.2 锚索制作

在锚索选材时，要选择低松驰、高强度的预应力钢绞线。在锚筋下料时，要做到准确、整齐，误差不能超过±50 mm。在制作锚索时，应将无黏结钢绞线围绕承载体弯曲成U型，并使用钢带和承载体绑紧扎牢；应该在各单元锚杆的外漏部位做好永久性的标记；在运输和安装制作完成的锚索体时，不能出现死弯折现象，不能损坏钢绞线的外包涂塑层、注浆管和隔离架。

2.2.3 锚孔注浆

应严格依据试验合格的配比备料选择锚杆注浆的材料，并严格依据配合比例均匀搅拌；在使用孔底返浆法对锚孔注浆时，需要一次成功，不能中断，等到砂浆强度符合设计强度后，才可以开始锚索张拉。应认真做好现场注浆记录，并分成两个小组对浆体强度进行试验。在锁定好锚索张拉之后，应对锚头和自由段之间的空隙填充灌浆。

2.3 锚固洞

锚固洞主要是在喷锚支护、预应力锚固（锚索）等措施无法对水工建筑的边坡进行有效加固时采用。在施工中，应依据施工顺序，遵守“自上而下、由内而外、逐层加固、循序渐进”的锚固原则，不然就会削弱原有岩层的抗滑力，不仅会影响到岩层的加固，而且还会威胁到整个边坡的稳定性。因此，在工程施工中，应认真分析工程特性，严格控制施工质量。

3 减载和排水等措施的应用

3.1 减载反压

在高边坡的加固处理中，减载反压措施的应用较为广泛。减载是为了降低坡体的下滑力，其主要方法是削去部分滑坡体，以增加边坡的稳定性。但是，有时候仅依靠减载并不能充分起到阻滑的效果，此时，可根据工程的实际情况，将减载和反压措施结合使用，也就是把削减下来的土石放置在滑坡或边坡的前缘阻滑带，使其不仅可以起到降低下滑力的作用，还可以起到增加抗滑力的效果。这项措施在上陡、下缓的滑坡上可以取得更好的效果。

3.2 表里排水

所谓的“表里排水”，就是指排出工程施工区域的地表水和地下水。地表排水主要使用拦截的方式阻止雨水和泉水的流入。地表排水可起到提高边坡稳定性、增强抗滑力和降低孔隙水压力的作用。地下排水主要有两种情况，即依照地下水的埋藏深度，分为浅层地下水排水工程和深层地下水排水工程。可以使用水平钻孔、盲沟和截水沟等方法排出浅层地下水；可以使用排水廊道、平孔排水、集水井和截水盲沟等方法排出深层地下水。排出地下水可使边坡岩体的地下水位降低，从而起到提高边坡稳定性、改善边坡稳定条件和减小渗水压力等作用。

在水利水电工程边坡稳定的问题中，含水量是关键的影响因素之一。水不但可以增加滑动力，还可以通过影响固体颗粒之间的作用力来减小抗滑力，对边坡的稳定非常不利。因此，做好减、排水措施，对边坡的稳定是至关重要的。

4 结束语

综上所述，简要地探讨了水电工程建筑施工中较为常见的高边坡治理问题，并分析了几种较为常见的加固、治理方法，希望可以对从事相关设计、施工的单位起到一定的借鉴作用。除此之外，随着我国工程技术的不断发展，出现了越来越多的高边坡加固和整治的新方法、新措施，在施工中，施工人员应该依照工程的实际情况，制订最佳的施工方案，以提高岩体的稳定性、防治边坡滑动，保证水工建筑的安全、有效运行。

参考文献

[1]钟斌强.水利水电工程主要水工建筑施工中常见技术问题分析[J].水利天地，2008（10）.

〔编辑：张思楠〕