1、浅析水利工程施工中高边坡加固处理 摘要：近年来，随着我国经济的不断发展和对绿色电力的需求，水利水电建设迅猛发展。国家对水利水电枢纽建设的要求也越来越高，在云贵川等地出现了很多标志性的大型水电站，高坝、拱坝也日渐增多。在这些工程建设中，出现了大量的高边坡，这些高边坡的防护问题非常重要。由于地形、地质条件复杂和投资规模控制等多种原因，如边坡工程设计不当，出现工程病害不可避免。鉴于此，本文对水利工程施工高边坡处理进行了探讨。 关键词：水利工程；高边坡；施工 一、前言 边坡是自然斜坡和人工边坡的统称，是人类生存及 工程活动最常见的自然地质环境，如水利建设等等。人类在从事生产和建设过程中，不可避免的要对
2、岩石圈表层进行处理，其中，水电建设、露天采矿和道路修筑等人类工程活动对岩土体的挖掘，往往形成众多的边坡。特别是地质条件复杂、人工边坡和自然边坡环境较为恶劣的地区，由于工程规模的不断增大和地形地质条件的限制，边坡的高度越来越大，稳定性问题日益突出。工程建设中不断发生的边坡失稳事件，导致了生命和财产的严重损失，由此引起的安全事故和工期延误给企业带来的间接损失更是不可估量。尤其是在大量的工程实践过程中，存在对于高边坡工程病害特 征和性质认识不清，治理工程措施不力等诸多问题，常常造成高边坡工程变形和破坏，且其危害严重，损失极大；也有因治理方案过于保守，造成不必要的浪费。可见，边坡的稳定问题事关工程建设
3、和运行期间的安全和经济效益。 二、高边坡加固方案设计的原则 边坡设计要解决的根本问题是在边坡的稳定与经济之间选择一种合理的平衡，力求以最经济的途径使服务于工程建筑物的边坡满足稳定性和可靠性的要求。边坡工程的可靠性是指边坡及其支护结构在规定的时间内，在规定的条件下，保持自身整体稳定的能力，它是边坡安全性、适用性和耐久性 的总称： 1、安全性。边坡及其支护结构在正常施工和正常使用时能承受可能出现的各种荷载作用，以及在偶然时间发生时及发生后应能保持必须的整体穗定性。 2、适用性。边坡及其支护结构在正常时能满足预定的使用要求，如作为建筑物环境的边坡能保证主题建筑物的正常使用。 3、耐久性。边坡及其支护
4、结构在正常维护下，随着时间的变化，仍能保持自身整体稳定，同时不会因边坡的变形而影响主题建筑物的正常使用。在边坡工程设计中采用的极限状态设计法，一般采用承载能力极限状态和正常使用极限状态两种状态，承载能力极限状态是指 支挡结构强度破坏、锚固系统失效、边坡失稳 ;正常使用极限状态是指支护结构和边坡变形危及邻近建筑 (构筑 )物正常使用、耐久性能不能满足结构设计年限要求等。 三、高边坡加固处理方案选择 1、边坡的破坏形态 边坡的破坏形态是十分复杂的，它不仅与地质条件有关，而且也与施工方法、水文条件和气候条件有关。在实际工程中大多结合地质、地貌条件，采用工程经验和计算分析相结合的方法来判断确定 .国内
5、外在通过多年的试验研究和调查分析的基础上，将边坡的破坏类型归为四种，即平面破坏、楔形破坏、弧形破坏和倾倒破 坏 .根据边坡的地质条件和实际情况，将三种类型边坡的破坏形态分析如下 :第一类边坡由于边坡岩体结构较破碎，多呈碎石土，因此其最可能的破坏类型为滑坡堆积体沿基岩滑床的弧形破坏。第二类边坡的变形破坏模式与前缘临空状况密切相关 .当基岩内有倾向斜坡的临空面时，某一平面的倾角大于其内摩擦角即可发生顺层滑动，滑动面一般平面或近似平面，但潜在的滑动面可能有多个。第三类边坡由于岩体节理裂隙发育，岩体被分割成块状，因此，其破坏类型为弧形破坏或倾倒破坏，但弧形破坏其滑裂面将是岩块。 2、各类边坡的加固处治
6、方案 边坡加固方法很多，但总的来说可分为三种主要方法，即直接加固法，挡土墙这方面为了解决易倾覆的问题，产生了锚杆式和预应力锚索式挡土墙。在成昆、川黔、鹰厦、太焦、沙通、枝柳等铁路线的岩石地段修建多处，至今情况良好。并且发展了多种结构类型：板柱式、板肋式、板壁式和垂直预应力锚杆等；间接加固法，包括边坡中用巷道及钻孔疏干、地面截水排水防水、削坡减载卸荷；特殊加固法，包括麻面爆破、注浆。目前对边坡的加固处治一般已不采用单一的方法，以便取得更好的技术经济效益。 （ 1）第一类边坡 该类边坡的破坏表现为滑 坡堆积体的弧形转动破坏，其变形破坏往往需要一个相对较长的过程，并在雨季边坡堆积体有可能渗水饱和，这
7、类边坡处治时必须考虑这一因素。该类边坡加固处治方法，除对一些明显的小体积坡积层滑坡进行适当的削坡减载外，其主要的加固方法应是直接加固法或特殊加固法以及二者的综合应用，在充分分析边坡地质条件和工程实际情况的前提下，对于该类边坡最可能的加固处治方案有三种 :即抗滑桩方案 ;抗滑桩与锚杆、锚索相结合的方案 ;锚杆、锚索与注浆相结合的方案。 （ 2）第二类边坡 本类边坡的地质条件比第一类好，边坡岩体为层状构 造，由于滑床多被暴露出来，滑床以下的岩体稳定性良好。由于地下水位低且岩体的节理裂隙已相互贯通，边坡内部排水实际意义不大，仅须作好坡面排水防水工作即可。此外，以坡顶少量覆盖土层和强风化层具有局部削坡
8、减载条件外，其它部位进行较大规模的削坡减载不太现实。因此，该类边坡加固处治方法应是直接加固法。在分析边坡的地质条件和工程实际情况下，通过计算分析，对于不稳定的边坡较现实的处治方案有两种，即预应力锚索配合坡面防护加局部重力式支挡结构方案 :锚杆、锚索相结合配合坡面防护加局部重力式支挡方案。 （ 3）第三类边坡 该类边坡为切层 (或反向 )岩质边坡，这类边坡的变形破坏模式与岩性密切相关。岩质坚硬的切层 (或反向 )边坡常产生崩塌或危岩变形体。岩质软弱的切层 (或反向 )边坡在不利结构面组合情况下，发生蠕滑拉裂型滑坡。由于该类滑坡的特点在于规模小，采用削方较为经济，但对于路面已经形成或已投入使用的路
9、段，削方将不可避免会影响交通和破坏路面，故不宜采用。根据边坡的工程条件，对该类边坡采用二种方案处治 :锚杆、预应力锚索加坡面防护方案 ;锚杆、挂网喷浆相结合方案。对危岩变形体可以采用预应力锚索或锚杆进行支挡，并结合挂网喷浆进行封 闭 .具体工程措施为采用网格锚杆 (索 )结合浆砌片石护坡和挂网喷浆两种。网络锚杆 (索 )结合浆砌片石护坡的单位面积工程造价比挂网喷浆低，而且进行处治后坡面美观大方。但在边坡坡面严重凹凸不平地段，采用网格锚杆 (索 )结合浆砌片石护坡法形成连续网格，浆砌片石的砌筑量增加导致造价上升和网格施工难度加大，因此设计根据实际的边坡坡面形状尽量采用网格锚杆 (索 )结合浆砌片
10、石护坡，部分地段采用挂网网格施工难度加大。因此设计根据实际的边坡坡面形状尽 t采用网格锚杆 (索 )结合浆砌片石护坡，部分地段采用挂网网格施工难度加大。因此设计根据实 际的边坡坡面形状尽量采用网格锚杆(索 )结合浆砌片石护坡，部分地段采用挂网喷浆进行边坡防护。 总之，与其他所有因素相比，地下水可能是造成岩体滑动更主要的原因。因此在高边坡处理中必须详尽了解水文地质特征及其影响，而了解水压力的分布及影响的诸因素则是最基本的，必须充分考虑结构、构造和层位对水的流动、渗透性、补给量和蓄水能力等因素的控制性影响。同时也要考虑自然环境因素，如气候条件的变化。 参考文献： 1、阳友奎，贺咏梅，斜坡坡面地质灾害 SNS 柔性防护系统概述 J，成都，地质灾害与 环境保护， 2008： 91-96. 2、斤军强，扬永兵，岩质高边坡治理初探 J，桂林，桂林工学院学报，2007： 45-56. 3、宋燕玲，高等级公路边坡防护设计 J，太原，山西建筑， 2007：20-28
