1、水利水电工程高边坡加固治理措施摘要：边坡不稳往往会给国民经济和人民生命财产造成巨大损失，边坡工程灾害还会导致工程建筑成本增加、工期延后，危害水利水电质量安全，这就需要水电工程技术人员对边坡采取加固治理措施。常用治理措施包括：削坡卸荷、边坡压脚、坡面防护、抗滑桩、锚杆(索)、锚固洞、排水、挡墙、以及综合加固法等。高度高边坡（大于 30 m 的岩质边坡，大于 20 m 的土质边坡）由于地质结构复杂，施工难度大对治理措施提出了更高的技术要求。本文简单介绍了边坡破坏的形式，重点讲解了几种高边坡加固治理措施，给水电工程技术人员以参考，从而保证水利水电工程质量安全，减少由于斜坡失稳所造成的经济和社会损失。
2、 关键词：高边坡；加固；治理措施 Abstract: the slope instability will often to the national economy and peoples lives and property caused heavy loss of the slope engineering disasters, will lead to engineering construction costs, time delay, the harm of water conservancy, hydroelectric and quality and safety, which
3、 requires hydropower engineering and technical personnel on the slope reinforcement measures taken. Common management measures include: cut slope unloading, slope presser foot, slope protection, anti-slide pile, anchor (line), anchor hole, drainage, retaining wall, and the integrated strengthening m
4、ethod, etc. High slope height (more than 30 m of rock slope, more than twenty m soil slope) due to the complicated geological structure, the construction is difficult to control measures put forward higher technical requirements. This paper briefly introduced the slope failure form, focusing on seve
5、ral high slope reinforcement measures, to hydropower engineering and technical personnel to reference, so as to ensure quality and safety of water conservancy and hydropower projects, reduce the slope instability caused by economic and social loss. Keywords: high slope; Reinforcement; measures 中图分类号
6、： S157.2 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012） 高边坡因其地质结构复杂、出现滑坡几率高引起广大水电施工者的关注。目前多种高边坡加固治理的有效措施已普遍被采用，水电技术人员在严格施工过程中应当不断的探索新的措施来应对治理难度越来越大的高边坡治理。 一、水利水电工程高边坡破坏的表现形式 （一）坡体变形：由于边坡所在山体或斜坡体的工程地质条件较差,有不良坡体或岩体结构,有贯通且延伸度长临空不利结构面或软弱夹层,地下水发育。 （二）边坡变形：在边坡范围内工程地质条件较差或含水量高时，易发生如坍塌、浅层滑坡、局部楔形体滑动等。 （三）坡面变形：坡体边坡自身是稳定的，但坡面在外
7、界因素作用下，因剥蚀、风化、冲刷等产生坡面变形,如碎落、剥落、落石、冲沟等，破坏深度一般为坡体表层 12 m 范围。 （四）高边坡的破坏形式还表现为：坍塌、滑坡、崩塌（节理面崩塌、滑动崩塌、倾倒崩塌） 、错落、倾倒等。 二、水利水电工程高边坡加固治理措施 （一）改变边坡形态 主要是削减推动滑坡产生区的物质和增加阻止滑坡产生区的物质,即通常所谓的砍头压脚,或减缓边坡的总坡度,即通称的削方减载。这种方法技术上简单易行且加固效果好,所以应用广泛且应用历史悠久,特别适用于滑面深埋的滑坡。整治效果则主要取决于消减和堆填的位置是否得当。 放缓边坡是边坡处治的常用措施之一，通常为首选措施。它的优点是施工简便
8、、经济、安全可靠。边坡失稳破坏通常是由于边坡过高、坡度太陡所致。通过削坡，削掉一部分边坡不稳定岩体，使边坡坡度放缓，稳定性提高。岩石边坡的破坏主要是受到岩体软弱结构面的控制，放缓边坡虽然是比较常用的、效果较好的方法，但并不是所有的边坡都适合这种形式。 （二）排水 水是引发滑坡、岩崩、泥石流等地质灾害的重要因素。水在地质灾害形成中起十分重要的作用，它的存在不仅弱化工程岩体的强度，还会以静水压力、动水压力、冲刷等形式降低坡体的稳定性。用于边坡排水的方法很多，对于处在滑坡体外部的地表水，可以采用设置多条排水沟、拦水沟的方式进行排水;对于位于滑坡体表面的地表水，应当使用黄土对滑坡体表面开裂部位进行填堵
9、；对于地势较低、容易积水的地方，应当使用矿渣将其填平；地表水集中的地方应设置排水沟，以便能够及时将地表水排除滑坡体。对于高边坡来说，地下水的存在对其稳定有显著的影响。可以采用排、导、防等措施来降低边坡附近的地下水位，降低地下水对滑坡体的渗水压力，以便能够有效改善高边坡的自身性能，进而提升边坡的整体稳定性 （三）抗滑桩技术 抗滑桩是穿过滑坡体深入稳定土层或岩层的柱形构件，用以支挡滑体的滑动力，一般设置于滑坡的前缘附近，起稳定边坡的作用，用于正在活动的浅层和中层滑坡效果较好。为了能使抗滑桩更有效的防止滑坡，在设置时应将桩身全长的 1314 埋置于滑坡面以下的完整基岩或稳定土层中，并灌浆使桩和周围岩
10、土体构成整体，并设置于滑体前缘部分使其能承受相当大的压力。 预应力抗滑桩技术相较普通的抗滑桩技术更具优势。充分利用预应力混凝土抗拉能力较好的优点，采用可以现场制作的预应力柱部分取代普通现有抗滑桩受拉一侧的钢筋，并将之安排在潜在滑动面附近(作为重点加固段)进行重点加固。另外，为了提高加固效率和节约混凝土，可以除去中性面附近的混凝土，形成了具有空腔的抗滑桩。由于预应力柱的抗拉能力较强，所以可以减少抗滑桩的横截面积。 （四）混凝土挡墙 混凝土挡墙是借助自身的重量以支挡滑体的下滑力的一种有效防止滑坡的常用方法，并可与排水等措施联合使用。它能有效地从局部改变滑坡体的受力平衡，阻止滑坡体变形的延展，具有结
11、构简单，能快速起到稳定滑坡作用等优点。在设计混凝土挡墙时。应根据最低滑动面的形状和位置来设计挡墙基础的砌置深度，并在墙后设置泄水孔，使其不仅能削弱作用于挡墙上的静水压力，还能防止墙后积水浸泡基础而造成的挡墙滑移。 （五）混凝土沉井 沉井是一种混凝土框架结构，施工中一般可分成数节进行。在滑坡工程中既起抗滑桩的作用，有时也具备挡土墙的作用。沉井结构设计根据沉井的受力状态、基坑的施工条件和沉井的场地布置等因素决定，沉井结构平面呈“田”字形，井壁和横隔墙的厚度主要由满足下沉重量而定。沉井施工包括平整场地、沉井制作、沉井下沉、填心 4 个阶段。下沉采用人工开挖方式，由人力除渣，简易设备运输，下沉过程中需
12、控制防偏问题，做到及时纠正。合理的开挖顺序是：先开挖中间，后开挖四边；先开挖短边，后开挖长边。沉井就位后清洗基面，设置锚杆，再浇筑混凝土封底，最后用混凝土填心。沉井工程建成至今，已经受了多年的运行考验，在边坡稳定中发挥了明显的作用。 （六）钢绳网崩塌落石拦挡系统 设置于斜坡上一定部位处的刚性拦石格栅或柔性钢绳网,可以拦截或阻滞顺坡滚落的块石,链条连接的栅栏可以阻止直径达 0. 6 m 的滚落块石,但往往受到强烈损坏而且不能阻拦直径更大的块石。所以欧洲式的安全网系统,在高山、高陡坡崩塌落石严重的地区得到较广泛的应用。该系统由钢绳网、固定系统(拉锚和支撑绳)、减压环和钢柱四部分组成。钢绳网是首先受
13、到冲击的系统主体部分,它有很高的强度和弹性内能吸收能力,能将落石的冲击力传递到支撑绳再传到拉锚绳最终到锚杆。在绳的特定位置设有摩擦式“减压环”,它能通过塑性位移吸收能量,是一种消能原件,可对系统起过载保护作用。钢柱是系统的直立支撑,它与基座间的可动连接确保它受到直接冲击时地脚螺栓免遭破坏,锚杆将拉绳锚固在岩石地基中并将剩余冲击荷载均布地传递到地基之中。 （七）锚固技术 锚固技术是高边坡加固工程施工中十分重要的一项技术之一,它是利用土体或岩体的锚固力维持结构的稳定，防止施工中如坍塌、滑移、等灾害性出现，保证施工安全，其都是一端与工程结构物或挡土墙联结，另一端锚固在地基的土层或岩层中，以承受结构物
14、的上托力、抗拔力、或挡土墙的土压力、水压力。锚固按结构形式可分为抗滑桩、锚洞、喷锚支护及预应力锚固(锚索)4 类。通常对岩质边坡进行表面系统锚固。必要时使用预应力锚索对边坡进行整体锚固。 和地下工程一样,对岩质边坡的坡面进行系统的喷锚,对提高边坡的稳定性十分有利,但水电工程中广泛采用的砂浆锚杆存在着施工中难以检查注浆饱满、密实程度的缺点。近年来,在柴石滩等工程中采用了自钻式注浆锚杆。这类锚杆本身即为钻头,成孔后不再拔出。并保证了每一根锚杆都在一定的压力下与浆材结合,是一个值得推广的新技术。 预应力锚梁技术是一种为了解决锚固洞的不足，但又保持其优点的新型加固结构。该结构是一种利用与边坡全位移方向
15、相同的水平长条洞构筑的钢筋混凝土结构。采用预应力锚索进行边坡加固，具有不破坏岩体，施工灵活，速度快，干扰小，受力可靠，且为主动受力等优点。在具体设计中，可依据地质条件将之分为重点加固段和一般加固段。根据工程地质条件的不同，可以在预应力锚梁结构的施工过程中做到因地制宜和有的放矢。 （八）植物护坡 植被护坡是利用植被涵水固土的原理稳定岩土边坡的同时美化生态环境的一种新技术，是设计岩土工程、恢复生态学、土壤肥料学等多学科于一体的综合工程技术。由于这些防护方式本身的强度较低，所以只有在边坡本身稳定的前提下，植被护坡技术可用于边坡浅层的防护。 种草：适用于边坡稳定，平面冲刷轻微或路堑边坡，一般要求边坡坡
16、度不陡于 1:1，边坡坡面谁径流速度不超过 0.6m/s，长期浸水边坡不适用。 铺草皮：适用于各种土质边坡，特别是坡面冲刷比较严重、边坡较陡可达 60 度，径流速度达 0.6m/s 时 植树：适用于各种土质边坡和风华极严重岩石边坡，边坡坡度不陡于 1:1.5。 边坡加固治理措施关系到水利水电工程的质量与安全，关系到国家的经济建设和人民的生命财产安全。我国广大水利水电工程建设者应当重视预防边坡灾害发生和边坡的加固工作。目前我国高边坡加固施工的方法很多并已经得到广泛应用，但随着边坡高度增加，施工难度增大，对边坡施工的技术提出了更高的的要求。施工单位应当本着广泛采用国内外最新技术、注重安全、经济适用的原则不断提高边坡加固治理的技术水平，确保水利水电工程的安全。 参考文献： 1 周建平.中国典型工程边坡-（水利水电工程卷）M.北京：中国水利水电出版社，2008 2 潘明杰.高边坡加固综述J.水利科技与经济,2007,13(1) 3 刘文生.边坡稳定性分析与加固综述. 2008 NO.10 4 宁智,张琦高.边坡设计与加固问题讨论J.地质资源,2005 5 马连城，郑桂斌.我国水利水电工程高边坡的加固与治理J.水利发电，2000， （01） 6 陈祖煜,汪小刚.水电建设中的高边坡工程 J.水力发电, 1999, (10)
