水利水电工程高边坡的加固与治理

水利水电工程高边坡的加固与治理摘要：我国广大水电建设者在与滑坡灾害作斗争的过程中不断总结经验教训，开展科技攻关，总结出了一整套水电高边坡工程勘测、设计、施工新技术。在水利和水电工程的施工过程中，在处理高边坡的加固与治理措施上遇到的一些问题和问题的解决办法，以及水利水电工程高边坡的加固和治理对于工程总体来说具有的重

大意义。

关键词：水利水电工程；高边坡；加固与治理

中图分类号：p5文献标识码：a文章编号：

引言：

我国水利水电工程建设速度迅猛，大量高坝相继建成，随之而来的就是高边坡的质量稳定问题。因为高边坡一旦失稳，就会造成人员伤亡以及经济的巨大损失，也就给水利水电工程施工提出了严峻的课题。高边坡的稳定性，直接影响水利水电工程的安全运行和建设投资，成为工程的关键问题。所以研究高边坡的加固治理问题，提高工程高边坡的稳定性，确保工程质量达到要求。

1、水利水电工程高边坡加固与治理的目的

在水利水电工程主要水工建筑施工过程中经常碰到岩质高边坡的治理问题，如水库溢洪道开挖后的边坡、大坝岸坡开挖后的边坡及水电站前池、明渠、隧洞口开挖后的边坡等均存在高边坡的加固与整治问题。高边坡加固与整治措施多种多样，技术复杂的程度也

各不相同，但目的均是为了防止边坡的滑动，提高岩体稳定性，确保边坡的整体稳定，从而保障高边坡下的水工建筑能够安全运行，充分发挥其技术与经济运行能力。

2、高边坡滑坡失稳原因分析

2.1地层岩性

地层岩性及其组合是构成高边坡的物质基础，岩性决定岩石的强度、抗风化能力、岩体结构及所能保持的边坡高度。岩石软弱，风化深度大，构造破碎严重，当切坡高度、陡度达到一定值时会发生失稳现象。

2.2地质构造

地质构造决定岩层的产状、节理裂隙的性质及发育程度、断层破碎带的性质等。受构造的影响，如高边坡体上节理裂隙发育，岩体破碎，将严重影响高边坡的稳定性。

2.3地形地貌

地形地貌也是产生滑坡的重要条件。不利形态和规模的边坡往往在坡顶产生张应力，并引起坡顶出现张裂缝；在坡脚产生强烈的剪应力，出现剪切破坏带，这些作用极大地降低边坡的稳定性。

2.4水文地质条件

水是造成边坡失稳的重要因素，地下水软化岩(土)体，降低其强度，增大容重而增大了下滑力，产生静、动水压力，产生边坡的失稳。坡体内具丰富的地下水，岩性软弱，往往导致大规模变形，

如坡体滑坡、边坡滑坡的产生。是否具地下水及地下水发育程度是评价边坡稳定的重要因素。

2.5降雨

大气降水是滑坡致灾的最主要外因。降水对滑坡的作用是一个动态过程，大气降水注入滑体，增加岩土的含水量、增加岩土体容重、软化岩体、降低岩体的抗剪强度。降雨渗入到风化岩土体之下的基岩面或断水层面变成润滑剂，降低了接触面的抗滑稳定性。

2.6人为因素

边坡的不合理设计、爆破、开挖或加载，大量生产生活用水的渗入等都能造成边坡变形破坏，甚至整体失稳。

3、加固方法

3.1混凝土抗滑结构的加固智力方法

3.1.1混凝土抗滑桩

所谓抗滑桩指的是一种穿过滑坡体后深入到较为稳定的土层或岩层的柱状结构，利用这种结构来支挡滑体产生的滑动力。通常这一结构会设计在滑坡的前端，能够很好的起到加固滑坡的作用，特别是当滑面角度较小时效果更加明显。在设计时，通常会将三分之一或四分之一的桩体埋入到稳定土层或岩层中，然后利用灌浆技术使桩体与周围的土层或岩层形成一个统一的整体。

3.1.2土沉井

土沉井是一种由混凝土构成的框架结构，在进行施工时往往分

为数节进行。在水利水电高边坡工程中既可以起到抗滑桩的作用，同时也可以起到挡土墙的功能。在进行土沉井的结构设计时，往往需要考虑沉井所在场地的环境、受力状况、基坑状况等，土沉井的结构通常呈现“田”字形，而井壁以及横隔墙的厚度往往由下沉重量决定。在进行土沉井施工时，一般包括场地平整、沉井制作、沉井下沉以及封底等操作，在这其中沉井下沉以及封底操作是工程中的重点和难点。在进行沉井下沉施工时，应该尽量减小土体与沉井之间的摩擦力，而且必须要等到沉井混凝土强度达到要求后，才能够进行下面的挖土下沉操作。在进行封底操作时，首先要对基面进行清洗，当混凝土的强度达到七成时，进行混凝土浇筑封底施工。

3.1.3混凝土挡墙

在高边坡加固中，混凝土挡墙是一种比较常见的施工方式，这种方法能够很好的改善滑坡体的受力失衡问题，进而使得滑坡体变形得到很好的控制。通常这种施工方式具有结构简单易于操作且迅速起到相应的稳定高边坡结构的优点。在进行混凝土挡墙的设计时，应该充分考虑滑面的形状以及位置，从而选择适合的挡墙基础砌筑深度，此外，挡墙后面应该设计必要的泄水孔，从而有效的减少静水压力以及水的浸泡腐蚀。

3.2锚索及预应力锚索加固

锚索支护通过锚索将软弱、松动、不稳定的岩土体悬吊于稳定的岩土体中，以防止其离层滑落。起悬吊作用的锚杆，提供足够拉

力，用以克服滑落岩土体的重力或下滑力，来维持危岩稳定。预应力锚索加固是通过锚固在坡体深部稳定岩体上的锚索将力传给混

凝土框架，由框架对不稳定坡体施加一个预应力，将不稳定松散岩体挤压，使岩体间的正压力和摩阻力大大提高，增大抗滑力，限制不稳定坡体的发育，从而起到加固边坡、稳定坡体的作用。当岩层风化破碎严重、节理发育，破碎岩层较厚的情况下，如果继续风化，将导致坠石或小型崩塌，从而影响整个边坡的稳定性。该方法有较高的强度，较好的抗裂性能，能使坡面内一定深度内的破碎岩层得以加强，并能承受少量的破碎体所产生的侧压力。

3.4预应力锚索框架加固

预应力锚索框架是随着锚固技术发展起来的，早在上世纪 90 年代，日本在现浇钢筋混凝土锚固护坡的基础上，应用了 pc (pretress－ingconcrete) 格构锚固工法和

q&s(qvick&strong) 框架工法。前者是由预制预应力混凝土框架和灌浆锚索组成，它将传统的现浇四菱锥台式锚墩结构改为预制应力混凝土构件。后者将预先在工厂加工组装好的矩形钢筋笼，按矩形或菱形布置于边坡上，然后在钢筋笼上喷射混凝土。预应力锚索框架结合仰斜疏干孔既能治理滑坡也可加固边坡，还能有效保护坡体，具有技术先进、施工简便、经济美观、安全可靠等优点，是一项能起到综合治理作用的系统措施，有较大的推广价值。

3.5 压力分散型锚索在高边坡加固