水利水电岩质边坡的加固技术分析

冉发龙

摘 要：针对当前水利水电岩质边坡存在的稳定性问题，研究了岩质边坡的稳定性分析以及加固技术的具体类型。结果表明，控制水利水电岩质边坡要从梁结构的预灌浆技术、岩体渗水控制技术以及深埋混凝土结构技术入手。

关键词：水利水电工程；岩质边坡；岩体渗水控制技术；深埋混凝土结构技术

中图分类号：TV866 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.08.128

目前，我国经济现代化的建设已经进入到了深化发展阶段，各类基础设施的建设逐步向山区、水域资源以及地下资源发展。其中，水利水电基础设施的建设受自然因素的影响较深，岩质边坡滑坡、山体结构垮塌以及泥石流等灾害都是建设过程中所遇到的问题。基于此，水利水电的相关建设人员应将科学研究的重点集中在岩质边坡的加固技术上，这是避免工程受自然因素影响的重要课题内容。

1 水利水电岩质边坡的稳定性分析

为了实现对水利水电的岩质边坡的加固处理，就要对岩质边坡的稳定性进行分析：①要明确岩质边坡的组成结构，其目的是使建设人员采用合理的方式进行边坡施工。例如，根据所了解的岩质边坡岩土成分，从而确定对其进行加固技术的方式、方法。②要深入了解水利水电工程岩质边坡受到损坏的类型。当水利水电工程已经受到了当地自然因素的影响，就要根据岩质边坡发生变形的特征进行判断。到目前为止，可供分析的特征有滑坡、崩塌、岩体向一侧蠕动以及坡面松动等。③要将上述分析结果形成一个系统整体的分析结果。这样一来，水利水电岩质边坡的加固技术实施就更具有针对性。

2 水利水电岩质边坡加固技术的类型

根据对水利水电工程岩质边坡问题进行稳定性分析的结果，明确哪些组成结构是关键的影响节点。而后，就可以采取对应的加固技术措施来提高水利水电工程的安全运行程度。具体来说，主要的加固技术措施有混凝土的抗剪结构技术、减载技术、锚固技术、排水和截水技术、压坡技术和支挡技术等。其中的锚固技术、排水和截水技术，是对岩质边坡水利水电工程进行加固施工最常使用的技术；支挡技术和减载技术在大多数情况下，只是起辅助的作用；对于具有特殊施工结构面的水利水电工程，混凝土抗剪结构技术起着较为关键的作用。

3 水利水电岩质边坡的加固技术

3.1 梁结构的预灌浆技术

在水利水电工程岩质边坡的加固技术中，梁结构的预灌浆技术是为边坡结构提供的一种新型的支挡技术。它能够使工程的预应力锚索与地梁结构以相结合的方式来保证岩质边坡的稳定性。具体来说，就是将预应力锚索结构的抗滑功能、地梁结构的承载功能以及传力结构的功能特性发挥出来。工作原理是，将预应力的锚索结构施加于地梁结构上，进而将承受的力传递到锚固的地层中，从而起到加固岩质边坡的作用。在实施的过程中，外部锚头的位置经常处在高应力的状态区。这就意味着外部锚头周边的表面岩层会受到拉应力的作用。为了提高边坡的稳定性，应将此拉应力分散，进而有效避免岩层的压缩变形问题的出现。预应力锚索的地梁结构就是在这种受力状态下进行加固的，其起到的是支挡加固的作用。在当地梁结构作为锚索与岩质边坡进行连接的过程中，其充当的是外部锚头的作用。此外，对于框架型的地梁结构，其能起到连接各个锚索结构的作用。这就加强了岩质边坡的整体效能，从而保证了锚索在水利水电工程抗滑过程中，起到连续性、均匀性以及整体性的加固边坡的作用。

3.2 岩体渗水控制技术

岩质边坡的排水、截水技术是通过边坡地表的防水措施来实现加固作用的，它能够实现加固边坡地表的防水效能。水利水电工程岩质边坡的排水、截水技术是指地表和地下的排水、截水。其中，地表的排水、截水技术就是对边坡开挖和边界治理内外的排水沟、截水沟进行治理；而地下的排水、截水技术是通过降低地下水资源压力来提高岩质边坡的稳定性。此过程需要选择好适合的位置进行地下排水或者是扩大降低地下水资源的压力范围，否则地下水就会加深水利水电岩质边坡的稳定性差问题。从局部稳定性的角度分析，排水技术是加固水利水电岩质边坡技术中最为经济的技术措施。此外，岩质边坡地下排水、截水技术的具体措施有增设边坡表面表层排水洞、排水孔以及洞内的排水孔。对于处在关键位置的边坡或者是高度超过100 m的岩质边坡，可根据边坡岩体的透水性来设置多层的排水洞，这是增强边坡排水效果的有效措施。值得注意的是，每层排水洞的高度差值不得大于50 m，而且每层排水洞之间应打出多个排水孔，从而形成排水孔幕。这样一来，岩体结构中就形成了一个立体的地下排水系统，实现了加强边坡稳定性的目标。

3.3 深埋混凝土结构技术

在水利水电工程岩质边坡的加固技术中，深埋混凝土抗剪结构技术已经被广泛应用于实际工程的加固建设中。这一技术不但能解决水利水电工程的基础稳定性问题和推力的传力问题，还能解决特定结构面的抗剪问题和置换问题。对于结构面的抗剪和置换，在实际工程的加固建设中运用得较少。针对这一技术推广需求，以某水利水电工程的运用过程为例，分析了抗剪置换洞的作用机制和运用条件。抗剪置换洞就是利用一种深埋混凝土的抗剪结构来治理岩质边坡。传统的岩质边坡加固技术，采用的是坡面的加固方式，以此来解决滑桩、锚索等不稳定问题。而抗剪置换洞采用的是坡内施工的方式，这就扩大了加固的深度范围，进而避免了施工布置与边坡开挖对边坡产生直接的干扰。

该工程对于抗剪置换洞的施工通道，采用的是建设临时交通洞的方式来对工程进行加固。当对大型岩质边坡进行施工时，传统加固技术的运用条件并不利于软弱结构面的切割和组合，这就会形成大范围的不稳定空间结构的楔形体。而深埋混凝土结构技术中，抗剪置换洞的运用突出的功能是置换，这就使得加固建设更具针对性，且实施难度小。该工程岩质边坡的初始状态是稳定的，但其岩层成分是软弱结构面，而结构面的上盘、下盘都是坚硬完整的岩体，这就可以通过加固技术将潜在滑动带用的钢筋混凝土或混凝土进行置换。由于这一工程采用的是不同的施工方案，这就使得抗剪洞作用效果明显，并且其运用的经济效果要明显优于传统的加固技术。由此可以看出，将抗剪置换洞技术应用于水利水电工程，除了能有效提高岩质边坡的安全系数，也能满足加固施工的便捷性需求。

4 结束语

总而言之，当水利水电工程建设在岩质边坡的基础上，就容易受到自然因素的影响，出现滑坡、崩塌、岩体向一侧蠕动以及坡面松动等问题。相关研究者应从问题发生岩质边坡的岩土成分、特征等仔细分析，并找出问题的节点。这样一来，就可以采取具有针对性的加固技术进行治理。研究表明，岩质边坡的不稳定问题都可以从梁结构预灌浆技术、岩体渗水控制技术以及深埋混凝土结构技术中找到解决措施。水利水电工程岩质边坡的加固技术是保证人民群众生命财产安全的重要研究内容，建设者应对其进行不断完善。

参考文献

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〔编辑：胡雪飞〕