水利水电工程施工中的高边坡加固技术分析
2019-03-20谢良冬
谢良冬
(西藏电建成勘院工程有限公司,拉萨850000)
1 引言
在水利水电工程建设中,高边坡问题需引起高度重视,并进行有效治理,从而保障施工人员的安全。通常采取加固技术来解决高边坡问题,以确保水利水电工程建设施工的顺利开展,进而提高工程建设的总体质量。现阶段,高边坡加固技术有很多,为了加强高边坡的稳定性,则需要根据水利水电工程的实际情况,选择适宜的加固方法,为水利水电工程建设质量提供保障。
2 影响高边坡稳定性的因素
2.1 地质结构因素
地质结构是高边坡稳固的基础,其在一定程度上影响着高边坡的稳定性。在水利水电工程的实际建设过程中,如果在不规则的地形地貌上建立高边坡,易导致高边坡出现裂痕,相应的坡脚剪应力也会破坏高边坡的主体结构,使得高边坡出现不稳定现象,不利于工程的施工与建设。
2.2 自然环境因素
通常情况下,边坡下方都存有丰富的地下水。在此种情况下,水利水电工程的基础支护结构会受到地下水的浸泡,长时间浸泡会导致结构的变形,从而影响高边坡的稳定性。此外,降雨也会影响高边坡的稳定,严重时会出现滑坡现象,即雨水会流入滑体结构,使得砂石和岩体的容积、质量增加,形成了天然的润滑剂,使得高边坡的抗剪强度降低和稳定性不强。
2.3 施工阶段的影响因素
水利水电工程是一项工序繁杂的工程,在施工现场存在相对较多的临时边坡作业。在实际的施工过程中,如果没有按照施工要求进行操作,易导致边坡失稳的情况发生,比如,在开挖过程中,未及时进行支护工作;进行爆破作业时,安全作业距离较短等,均可能会造成边坡的不稳定性。
2.4 人为因素
设计是施工的重要前提,其质量极大程度上影响着施工质量。有些设计人员由于自身专业水平不高,使得高边坡的设计不合理,比如,增加一些不必要的工序,使得高边坡的稳定性受到影响。另外,在施工现场未进行生产生活用水的有效引流,使得大量水流入,给高边坡主体结构造成一定破坏,甚至会引起滑坡现象。
3 水利水电工程高边坡加固技术分析
3.1 混凝土抗滑结构
3.1.1 混凝土抗滑桩的应用
一般将混凝土抗滑桩放在边坡的前端,在提高整个边坡稳定性的同时,可以减小边坡的滑动力,达到抗滑的目的。就混凝土抗滑桩来说,其与透土桩相似,是可以透过滑坡的土层或者地下岩石层的一种柱状构件,通常放于高坡的中部或者底部的滑坡上。一般将混凝土桩的1/3桩体放入强度较大的土壤层或者地下岩石层,并对其进行灌浆施工,从而发挥其抗滑作用,进而使得高边坡得到加固[1]。
3.1.2 混凝土沉井的应用
通常会在大型工程项目中用到混凝土沉井,其是一种筒状物结构。在应用混凝土沉井方式进行高边坡加固时,需综合考虑施工现场的状况,严格检查和分析混凝土沉井周围的地质情况,避免沉井质量太重而出现塌陷情况。就混凝土沉井施工来说,主要包括以下几个步骤:(1)清理施工场地的地表杂物,确保地面的平整性;(2)在制作混凝土沉井时,需利用其模型进行制作,且注意对混凝土重量的把握,尽量将沉井边缘的摩擦力控制到最小;(3)在混凝土沉井下沉的过程中,待下沉到设计标准深度时,要对其进行封底处理。混凝土沉井下沉作业是混凝土沉井施工的重要内容,该作业质量的好坏直接影响着整个工程的稳定性。因此,要严格按照操作要求进行沉井下沉作业,确保沉井外部表面平滑,且下沉角度呈现垂直状态,从而保障作业质量[2]。
3.1.3 混凝土挡墙
混凝土挡墙可以有效阻挡高边坡的边坡下滑现象,其防滑原理为:在自身重量以及结构稳定性的基础上,防止边坡下滑的情况发生。一般在滑坡下滑到一定程度时,混凝土挡墙会发挥其作用,使得滑坡结构受力均衡,防止滑坡继续下滑。其具有施工方便、结构简单及效果好的优势,在实际的水利水电工程中得到了广泛的应用。
3.2 锚固技术
锚固技术是指将受拉杆件的一端固定在边坡或者地基上,而另一端固定在建筑物上,从而由受拉杆来承受外界给工程建筑带来的压力或者推力。通过应用锚固技术,能够有效解决高边坡的推力问题,使得边坡更加稳固。同时,也可通过锚索来加强高边坡的稳定性,具体来说,应根据水利水电工程的实际情况,选择适宜的原材料来制作锚索。通常选用预应力低且强度较高的钢绞线作为锚索原材料,对钢绞线进行U型加工处理,之后将其放置于锚固孔中。完成锚索安装后,对锚固孔进行混凝土注浆施工,从而保障锚固施工质量,提升高边坡的稳定性,进而确保水利水电工程的正常运转。
3.3 减载排水
3.3.1 减载反压
减载就是要减小坡体的下滑力,通常是削去滑坡后面的岩石来实现坡体重量的减轻,虽然会使下滑力减小,但不能阻止其下滑,因此,要加上反压措施。反压措施是指在上述基础上,将削去的岩石放到坡体下滑的边缘,使得坡体下滑摩擦力增大,从而起到防滑的作用。通常情况下,将减载和反压措施结合使用,发挥防滑、抗滑的效能。
3.3.2 排水
地表水和地下水的排出是排水的2个重要部分。具体来说,排出地表水就是避免地表水对边坡进行破坏而导致其稳定性不强,采取的措施为:在滑坡体外修建排水沟,有效排出地表水,从而减小滑坡的滑动力,同时减小地下岩石的含水量,使得边坡的抗滑力增加,进而使得高边坡得以加固。而地下水的排出,需考虑地下表层的深浅,因为不同深度的地下表层储存的地下水量不同,所以要根据实际情况,选择适宜的措施。对于浅层的地下水,一般采用钻孔或者截水沟的方式,对地下水进行排出;对于深层的地下水,则采用集水井的方式来排出地下水[3]。待地下水排出干净后,还要适当降低边坡地下岩石附近的水位,使得水的渗透压力减小,进而强化边坡的稳定性。
4 结语
总而言之,高边坡的稳定性强弱影响着水利水电工程建设的安全性,因此,要采取边坡加固措施来增强边坡稳定性。就高边坡加固技术来说,常用的有混凝土抗滑结构、锚固技术、减载排水等,在实际的应用中,要根据水利水电工程实际情况,选择适宜的技术,从而达到加固的作用。