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水利水電工程加固與治理研究論文
摘要：目前我國(guó)在用的水利電力工程，部分都需要高邊坡加固的問題，高坡加固施工是一項(xiàng)專業(yè)性比較強(qiáng)的作業(yè)，通過多年的治理目前我國(guó)在高邊坡加固技術(shù)方面基本成熟。本文就水利水電工程高邊坡的加固進(jìn)行深入的研究和探討，提出高邊坡加固的科學(xué)方法和治理措施。
關(guān)鍵詞：水利水電工程；高邊坡加固；治理措施
邊坡的加固是水利工程中比較常見的問題，在我國(guó)水利工程施工中經(jīng)常發(fā)生邊坡失穩(wěn)的問題，如漫彎水電站左岸壩肩高邊坡和龍羊峽水電站下游虎山邊坡等都出現(xiàn)國(guó)邊坡失穩(wěn)的問題，在治理過程中花費(fèi)了大量的資金，同時(shí)使工程無(wú)法按時(shí)交工，因此邊坡的加固成為水利工程中最為關(guān)鍵的技術(shù)問題。在邊坡加固過程中，要根據(jù)邊坡工程地質(zhì)條件，首先確定坡體結(jié)構(gòu)及不同的邊坡變形破壞模式，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行穩(wěn)定性分析與計(jì)算，根據(jù)計(jì)算結(jié)果確定邊坡加固工程規(guī)模及類型，針對(duì)不同的邊坡變形破壞模式，分別采用不同的加固工程措施。本文僅就水利水電工程巖質(zhì)高邊坡的加固與整治措施作一簡(jiǎn)要介紹。
1、高邊坡加固的治理方法
1.1采用混凝土抗滑樁的治理方法。混凝土抗滑樁的作用是對(duì)高邊坡起到加固的作用，具體的工藝過程是在土層或者巖層內(nèi)建筑樁基礎(chǔ)，將樁柱穿過需要固定的滑坡體內(nèi)，將坡體進(jìn)行穩(wěn)定和支撐�？够瑯兜奈恢靡话阍O(shè)計(jì)在滑坡的前緣附近，樁的1/3~1/4作為基礎(chǔ)埋在完整基巖或穩(wěn)定土層中，經(jīng)過多年的實(shí)踐將抗滑樁周圍巖土澆筑成一體效果最好，抗滑樁對(duì)阻止淺層和中層出現(xiàn)滑坡效果比較好。
1.2采用混凝土沉井方法沉井施工作業(yè)質(zhì)量十分關(guān)鍵,在施工過程中一定要把好每個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量關(guān)。沉井施工作業(yè)的具體操作如下：按照設(shè)計(jì)要求，在沉井施工的地點(diǎn)對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行平整，之后對(duì)沉井進(jìn)行制作，最后進(jìn)行沉井下沉及封底作業(yè)。在沉井施工過程中，沉井下沉和封底施工兩項(xiàng)作業(yè)是施工過程中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，也是混凝土沉井施工中水分關(guān)鍵的施工工序，施工質(zhì)量的優(yōu)與劣直接影響工程的總體質(zhì)量和工程進(jìn)度，其施工的關(guān)鍵點(diǎn)是：
�。�1）應(yīng)盡量減少土體作用在沉井外壁的摩阻力。
�。�2）要在混凝土強(qiáng)度達(dá)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)才能開始挖土下沉。
�。�3）在下沉過程中一定要緩慢進(jìn)行，在下沉?xí)r要注意防偏問題，并做好防偏應(yīng)急措施等。
在封底作業(yè)時(shí)，假如封底不成功，就可能會(huì)發(fā)生沉井內(nèi)部發(fā)生滲漏的現(xiàn)象，將會(huì)影響沉井的使用壽命，所以在封底前，要做好清洗基面工作；當(dāng)混凝土強(qiáng)度基本達(dá)到70%時(shí)，澆筑混凝土進(jìn)行封底。
1.3采用混凝土擋墻方法在防止滑坡的方法中，混凝土擋墻方法是一種較為常見的也是較為有效的，此方法的原理就是借助自身的重量支擋滑體的下滑力，要求與排水措施聯(lián)合使用。在設(shè)計(jì)混凝土擋墻基礎(chǔ)時(shí)，基礎(chǔ)的砌置深度一定需要根據(jù)最低滑動(dòng)面的具體形狀和位置來(lái)設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)排水措施時(shí)，要在檔墻后面設(shè)計(jì)一定的泄水孔，使其不僅能削弱作用于擋墻上的靜水壓力，還能防止檔墻后積水浸泡基礎(chǔ)而造成的擋墻滑移。
2、錨固技術(shù)的治理措施
2.1采用錨固洞法
錨固洞加固法是治理邊坡失穩(wěn)的一種十分有效的技術(shù)措施。在錨固洞加固時(shí)，要按照技術(shù)要求的順序進(jìn)行施工，如先上后下，先內(nèi)后外，逐步施工的基本原則，最后一起進(jìn)行搗制施工。
2.2采用噴混凝土護(hù)坡措施
噴混凝土護(hù)坡一般采用機(jī)械噴灑，因?yàn)樯a(chǎn)比較高效率高，施工速度比較快，既節(jié)約人工費(fèi)用，又能降低施工成本。在施工時(shí)，把盡量把混凝土的運(yùn)輸、澆筑、搗固一起進(jìn)行，形成連續(xù)的施工作業(yè)。因?yàn)槭且揽恳欢ǖ臎_擊速度噴射而成的，相比之下，比木制結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度要高，與鋼制結(jié)構(gòu)相比，成本更低。如果與錨桿一起使用，就可以一些不必要的洞室開挖量，還可以減薄襯砌厚度，降低成本。在機(jī)械噴混凝土的施工時(shí)，不用模板，不立拱架，可以有效的加大了洞內(nèi)的空間，施工時(shí)一邊開挖一邊面噴射，可以有效的減少巖石暴露風(fēng)化的時(shí)間，能夠有效的控制圍巖的風(fēng)化變形。
2.3采用預(yù)應(yīng)力錨固加固措施
預(yù)應(yīng)力錨固加固措施就是在坡底巖層或者固定土層做基礎(chǔ)，之后在基礎(chǔ)上做固定錨，通過錨索傳給混凝土框架，再由框架對(duì)不穩(wěn)定坡體施加壓力，在多處錨索的作用下，使不穩(wěn)定松散巖體滑坡得到固定，其作用原理是增加巖體間的摩阻力和正壓力，有效的限制不穩(wěn)定液體的發(fā)育，從而起到穩(wěn)定和加固邊坡的作用，施工方法要按照以下步驟進(jìn)行。
2.3.1錨孔的鉆造。洞室開挖應(yīng)按照設(shè)計(jì)樁號(hào)采用拉線尺量，結(jié)合水準(zhǔn)測(cè)量進(jìn)行放線，并用貼釬和油漆標(biāo)記準(zhǔn)確定位錨孔位置：鉆機(jī)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)孔位、傾角和方位準(zhǔn)確就位，錨孔下傾與水平角為20度。錨素鉆孔要求干鉆，禁止開水鉆；在鉆進(jìn)過程中應(yīng)對(duì)每個(gè)孔的地層情況、地下水情況等認(rèn)真做好記錄，如鉆孔成徑、空深要求不得小于設(shè)計(jì)值，并超鉆50cm，鉆進(jìn)達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，不能立即停鉆，要求穩(wěn)鉆3min~5min，同時(shí)應(yīng)及時(shí)進(jìn)行錨孔清理；鉆造結(jié)束后，須用高壓空氣將孔中巖土粉及水全部清除出來(lái)，并經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理檢驗(yàn)合格后，方可進(jìn)行錨素安裝。在完成后，應(yīng)24小時(shí)內(nèi)進(jìn)行錨筋體安裝和錨孔注漿，以避免長(zhǎng)時(shí)間擱置造成塌孔。
2.3.2錨素（桿）制作
2.3.2.1材料選用。錨素材料要選擇高強(qiáng)度、低松弛預(yù)應(yīng)力鋼鉸線，錨筋在將長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)準(zhǔn)確。
2.3.2.2錨索制作施工。預(yù)留張拉斷鋼鉸線繞承載體彎曲成u型，并用鋼帶與承載體綁扎牢固；注漿管與隔離架應(yīng)按設(shè)計(jì)要求安設(shè)，注漿管低端距孔底20cm；各單元錨桿的外露端應(yīng)做好永久性標(biāo)記。制作好的錨素體在存放、裝卸和運(yùn)輸過程中，杜絕碰撞、擠壓，以免造成死彎折，影響錨索的正常安裝，同時(shí)不得損壞隔離架、注漿管及鋼絞線外包的涂塑層。
2.3.3錨孔注漿。錨桿注漿材料的使用。注漿材料應(yīng)按照取樣化驗(yàn)的材料進(jìn)行選擇，配比也要按照試驗(yàn)時(shí)的比例進(jìn)行施工，在施工中采用孔底返獎(jiǎng)法進(jìn)行注漿，并且要做到一次注漿完成，杜絕中間間斷，經(jīng)過養(yǎng)生后，待砂漿強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，方可進(jìn)行錨索張拉。
3、減載及排水等措施的應(yīng)用
3.1減載反壓
減載反壓是防止滑坡的常規(guī)固破方法。減載的目的是降低坡體順勢(shì)下滑力，具體做法是將滑坡體后緣的巖土垂直削去一部分，然后將減裁下來(lái)的石土堆于垂直以下的部分，使之即能起到降低下滑力，又增加抗滑力的良好效果，此措施應(yīng)用于上坡下緩的滑坡效果更好。
3.2表里排毒
3.2.1排除地表水，即是要攔截留入邊坡變形破壞區(qū)的地表水流，包括泉和雨水。3.2.2排除地下水的方法。按照具體地質(zhì)條件，一般情況下，地下水分成淺層地下水和深層地下水，排水工程也分成兩種，淺層地下水的排放和深層地下水的排放。淺層地下水的排放可采用戴水溝、盲溝和水平鉆孔等方法；深層地下水排水工程可用戴水盲溝、平孔排水、集水井、和排水廊道等方法。
參考文獻(xiàn)
[1]宋勝武，馮學(xué)敏，向柏宇，邢萬(wàn)波，曾勇.西南水電高陡巖石邊坡工程關(guān)鍵技術(shù)研究[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2011（1）.
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