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论水利水电工程高边坡加固技术

时间:2022-07-31 10:23:22 关键词: 水利水电工程 高边坡 加固技术
摘要:高边坡的加固治理是水利水电工程建设的重要环节,关系着工程的建设与安全运行,是影响工程进度和投资的关键因素。因此,在进行高边坡加固治理时,要加强项目施工技术、试验、质检、机械制配等方面专业技术人员的力量,实施技术攻关,大胆尝试、积极推进技术创新。同时,要学习同行业施工新技术、新工艺实践应用经验,通过技术创新和新工艺、新产品的应用,结合工程特点,提出相应的加固方案,选择便于实施的加固治理方案。

论水利水电工程高边坡加固技术

论水利水电工程高边坡加固技术: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。

关键词:高边坡;加固;治理措施

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1~2 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、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;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1/3~1/4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。

论水利水电工程高边坡加固技术:水利水电工程主要水工建筑施工中高边坡的治理问题

摘要:随着我国经济的快速发展,我国水电水利工程中的水工建筑物施工也取得了较大的发展成就,在水工建筑物的施工过程中涉及到各种技术问题,高边坡就是其中之一。下文中笔者将结合自己的工作经验,对该问题的相关内容进行探讨,笔者将从混凝土的应用、锚固技术的应用、减载、排水等措施的应用等几个方面,对该问题进行浅析,诸多不足,还望批评指正。

关键词:水利水电;工程;应用;措施

一、混凝土的应用

⑴混凝土抗滑桩

抗滑桩的作用是为了使水工建筑物的基本结构和构件在使用的过程中能够更加稳固的深入施工土层,避免发生偏移现象。所以,混凝土的抗滑桩要能够支挡滑体的滑动力,因而在设计的过程中一般将其设置在浅层和中层滑坡中,这样可以将其防滑的作用发挥到最大。值得注意的是,该抗滑桩在埋设的过程中,要将其全长的三分之一至四分之一埋在稳定的土层中,并在周围浇筑混凝土材料,以保证其能够承受外界压力。

⑵混凝土沉井

混凝土的沉井的施工质量的管控也是非常关键的,一般来讲,沉井施工包括平整施工场地、沉井制作、沉井下沉及沉井封底等几个步骤,而在整个沉井的施工过程中,下沉和封底是最易出现混凝土质量问题的步骤。沉井下沉的最重要的施工工艺在于要尽量减少土体对沉井的摩擦力,以使其能够顺利下沉到指定位置;而封底施工的重点在于要避免封底过程中的死角,避免出现渗漏现象,所以要在施工前认真清洗基面。

⑶混凝土挡墙

混凝土挡墙作为常见的滑坡处理方法,是一种以自身重力阻挡高坡下滑的方式,通常与其他排水设施联合使用。混凝土挡墙的基本作用原理为,它能够通过自身结构改变高坡在下滑过程中的受力平衡。实践中,因其具有结构简单、效果明显等特点被广泛的应用于各种水工建筑的高坡防护中。所以,在混凝土挡墙的设计过程中,要严格的参照工程所处位置的滑动面的形状和位置进行分析,再结合基础的砌置深度来确定其结构方案。

二、锚固技术的应用

所谓锚固技术,就是通过利用受拉杆件的相互作用力将工程的部分结构固定在施工的岩层和土层的方法。因为岩层和土层具有一定的承载力,所以可以作为工程构件的支撑点。一般俩说,锚固技术可以根据在实际中的应用的不同,分为抗滑桩、锚洞、喷锚支护及预应力锚固四种,下文中笔者将逐一进行阐述。

⑴锚固洞

锚固洞加固的主要应用在于对水工建筑进行边坡加固,在施工过程中要注意的是严格按照施工顺序进行。一般来说,只有遵循由内向外、自上而下、循序渐进、逐层加固的锚固原则,才能得到较好的加固效果,否则将会导致原有岩层的抗滑力的削弱,不仅不利于岩层加固,还会导致整个边坡的稳定性受到威胁。

⑵喷混凝土护坡

喷混凝土护坡的最大应用优势在于其施工方便,效率高且速度快,但是在施工准备的过程中,要严格控制混凝土材料的运输、浇筑、捣固,否则将影响混凝土材料的质量,从而无法达到理想的喷注效果。一般来说,由于混凝土喷注是采用高压形式喷注的,所以如果从临时支撑的角度上看,其效果要比木结构更好,不仅表现为强度更高,也有利于节约钢结构的成本。但是从永久支护的角度上看,喷注的混凝土要比衬砌的强度更高,如果配合使用锚杆,可以作为永久支护。尤其是喷注混凝土这种方法,可以有效的减少洞室的坑土的挖掘量,可以节约工程的成本。

⑶预应力锚固(锚索)

预应力锚索加固的方法是将锚索固定在岩层深处,使其形成更加稳定的框架,以达到稳定混凝土结构。在这个过程中,对于坡体的不稳定预应力的应用是技术关键,也就是不稳定岩体的挤压。实践中,采用这种方法对岩体进行加固,有以下优点:首先,可以有效的增强边坡的稳定性。其次,可以减少挖掘量,提高进洞效率;再次,可以在不影响水库的正常使用的情况下完成施工;最后,该方法还可以应用于各种病害的修护。由此可见,该方法对于改善洞室的受力条件、高边坡加固有着显著的作用。其具体施工如下:

①锚孔钻造。洞室开挖应按照设计桩号采用拉线尺量,结合水准测量进行放线,并用贴钎和油漆标记准确定位锚孔位置;钻机严格按照设计孔位、倾角和方位准确就位,锚孔下倾与水平面夹角为20度。倾角误差不超过±l度,方位误差不超过±2度;锚索钻孔要求干钻,禁止开水钻;在钻进过程中应对每个孔的地层情况、地下水情况等认真做好记录,如钻孔成径、孔深要求不得小于设计值,并超钻50cm,钻进达到设计深度后,不能立即停钻,要求稳钻3min~5min,同时应及时进行锚孔清理;钻造结束后,须用高压空气将孔中岩土粉及水全部清除出来,并经现场监理检验合格后,方可进行锚索(杆)安装。锚孔钻造完成后,应及时进行锚筋体安装和锚孔注浆,原则上不得超过24h,以避免长时间搁置造成塌孔。

②锚索(杆)制作。锚索材料选用高强度、低松弛预应力钢铰线;锚筋下料时应整齐准确。误差不大于+50mm,预留张拉段钢绞线为1.5m,并注意各单元体长度的不同值;锚索在制作时,应将无粘结钢绞线绕绕承载体弯曲成u型,并用钢带与承载体绑扎牢固;注浆管与隔离架应按设计要求安设,注浆管底端距孔底20cm;各单元锚杆的外露端应做好永久性标记;制作好的锚索体在运输和安装过程中,不能出现死弯折,不得损坏隔离架、注浆管及钢绞线外包的涂塑层。

③锚孔注浆。锚杆注浆的注浆材料应严格按照经试验合格的配比备料,并应严格按照配合比搅拌均匀,浆体强度不低于40Mpa;应采用水灰比0.4:0.5的纯水泥浆。锚孔采用孔底返浆法进行注浆,并且注浆要一次完成,中间不得间断,待砂浆强度达到设计强度后,方可进行锚索张拉。注浆过程应认真做好现场注浆记录,每批次注浆都应进行浆体强度试验,试验不得小于两组。当锚索张拉锁定后,应向锚头与自由段间的空隙实施充填灌浆。

三、减载、排水等措施的应用

⑴减栽反压

减载反压在边坡加固治理中应用广泛。减载的目的在于降低坡体的下滑力,其主要方法是将滑坡体后缘的岩土削去一部分,但单单减载有时并不能起到阻滑的作用。最好是与反压措施结合起来,即将减载削下的土石堆于边坡或滑坡前缘阻滑部位,使之既能起到降低下滑力,又增加抗滑力的良好效果。此措施应用于上陡下缓的滑坡效果更好。

⑵表里排水

表里排水,主要指的是排除工程施工区域的地表水和地下水。下面笔者将分别进行分析,对于地表水来说,在排除的过程中,主要是通过拦截的方式防止泉和雨水流入。排除了地表水的主要作用在于减小滑动力,降低了孔隙水压力、增强抗滑力和提高边坡稳定性的作用。对于排除地下水来说,则要分为两种情况,即据地下水的埋深分为浅层地下水和深层地下水排水工程。浅层地下水排水工程可采用截水沟、盲沟和水平钻孔等方法;深层地下水排水工程可采用截水盲沟、集水井、平孔排水和排水廊道等方法。排除了地下水,将尽可能降低边坡岩体地下水位,减小渗水压力,改善边坡稳定条件,提高边坡稳定性。

结束语

综上所述,上文中笔者结合自己的工作经验,对水利水电工程主要水工建筑施工的相关问题进行了探讨,尤其是对于常见的岩质高边坡的治理问题,提出了几点治理的措施和建议,并对常见的几种加固治理方法进行了分析,希望以此推动我国水利水电工程主要水工建筑物的施工。此外,随着我国工程技术的发展,高边坡加固与整治措施也逐渐趋于多样,施工人员在施工过程中应该根据工程的具体情况,寻找最佳施工方案,以防止边坡的滑动、提高岩体稳定性为目的,尽可能的保证水工建筑的安全运行,以上仅为笔者拙见,诸多不足,还望批评指正。

作者简介:曾春浩,男 1980 广东水利电力职业技术学院 惠州市水电建筑工程有限公司 水工建筑施工

论水利水电工程高边坡加固技术:水利水电工程高边坡加固技术的应用

摘要:在水利水电工程中,那些超过30cm的岩质边坡以及超过20cm的土质边坡都被称之为高边坡。高边坡的质量直接关系着整个水利水电工程的总体质量,对工程的安全以及经济性有着严重的影响。本文主要对水利水电工程中高边坡的加固治理方法进行探讨。

关键词:水利水电工程、高边坡、加固技术

一、前言

现如今,随着经济的发展,中国的高坝建设时遇见的高边坡问题显得尤为重要。高边坡主要是那些大于30cm的岩质边坡和高于20cm的土质边坡。在公路、铁路和水利建设中,高边坡的稳定性问题特别突出。在高边坡不平衡而导致的工程事故、经济损失非常频繁,有时高低坡地段长期制约电站建设。由于受制于地质构造、岩体结构和水文地质条件等而影响高边坡的稳定性。因为高边坡地质的复杂多变性,而影响高边坡的加固方法的选择也变得复杂。

二、采取高边坡加固与治理的主要目的

岩质高边坡的治理问题在水利水电工程建设过程中经常出现,比如说在开挖水库溢洪道以后出现的边坡、开挖隧洞口和明渠以后出现的边坡等等。这些边坡都要采取适当的措施加以巩固,这样才能保证工程安全。现在用于治理和加固边坡的措施有很多,所采取的技术也存在很大差异,但是这些方法都有一个共同目的那就是防止滑坡,提高岩体的稳定程度。只有保证了边坡的安全性,才能使水利水电工程更好的发挥作用。

三、混凝土抗滑结构在高边坡加固治理中的应用

1、混凝土沉井

在工程施工中,沉井大多是由混凝土框架结构组成的,它一般由很多节共同组成,其节数由沉井的位置、施工条件以及受力状态等原因影响,在工程中起着挡土墙和抗滑桩的作用。通常沉井施工由现场的平整、沉井制作、下沉以及封底几部分组成,其中下沉和封底是其中最为重要的施工阶段,其中沉井的下沉施工直接影响着沉井施工的质量和进度。在施工过程中,应该尽量降低土体与沉井之间产生的摩擦力,而且必须在沉井达到相应的强度后才能够进行下沉施工,下沉施工过程中时刻注意沉井位置,防止发生偏差,如果沉井产生偏差将会导致渗漏现象,使整个工程的使用寿命受到巨大影响。此外,在进行封底施工时,沉井的基面必须进行全面的清洗,浇注使用的水泥应该在强度达到70%时进行封底浇注。

2、混凝土挡墙

在水利水电工程中,混凝土挡墙主要是利用本身的重量来对滑体进行支档,在工程中是一种常见的简单施工方法,对于防止高边坡滑坡有着明显的作用,这种方法可以对滑体的平衡受力情况进行改善,从而防止高边坡滑体变形的蔓延,在工程中能够快速的应用。在施工过程中,应该根据滑坡最低滑动面的位置和形

状来设计相应的挡墙基础和深度,挡墙上应该设计相应的泄水孔,这样可以降低挡墙承受的水压力,而且可以避免挡墙因为积水的原因而产生滑移。

3、混凝土抗滑桩

在水利水电工程中,为了防止高边坡的滑移现象,抗滑桩是一种较为常见的方法,这种方法主要是将抗滑桩深入到土层或岩体中,并利用它来支撑滑体的下滑力,一般这种方法在滑坡的前端应用较广,抗滑桩的埋设深度一般保持在1/3到1/4之间,这样可以更好的起到加固滑坡的作用。当抗滑桩应用在滑体的前端时,将抗滑桩整体灌注到岩体中去,这样可以形成一个稳定的整体,从而可以承受更大的下滑力。

四、锚固技术在高边坡加固治理中的应用

1、锚固洞

在水利水电工程施工过程中,锚固洞是一种较为常见的加固边坡的方法。在进行锚固洞施工时必须注意的是,施工过程应该按照由内到外、自上而下、逐层加固的方法进行施工。当在同一施工面上施工时,应该按照跳洞开挖的方式,避免对原有的抗滑力进行破坏,造成边坡的稳定性下降。

2、喷混凝土护坡

喷混凝土护坡这种施工方法具有施工速度快、效率高、无需模板的优点,施工中只需要对混凝土进行常规的搅拌和浇注就可以达到施工要求。在利用喷混凝土护坡工艺施工时,如果配合使用锚杆,那么可以大大减少洞室的挖掘数量,而且施工中不必再进行施工架的搭设。但需要指出的是,施工前首先要对岩石表面的碎石进行清理,这样做可以使岩石更加坚固,降低岩石风化产生滑坡现象的发

生几率。

3、预应力锚固

在水利水电工程中,预应力锚索加固技术也是一种常见的高边坡加固技术,这一技术主要是将锚索锚固在高边坡深层的岩石上,然后利用锚索将力传导到混凝土框架上,然后利用混凝土框架来对不稳定的坡体施加预应力,从而使原来的松散岩体进行挤压,增加其内部的压力和摩擦力,从而起到加固的目的。这种施工技术的主要优势是:如果应用在高边坡或隧道口明挖中,那么开挖量将大大减少,而且为提前进入洞中创造有利条件; 可以在不影响水库正常运行的前提下,用于坝体和坝基的加固施工;对于混凝土结构出现的裂缝,使用这一技术可以将裂缝荷载分不到较大的区域内等等。上述这些优势使得这一技术在高边坡的加固处理中应用非常广泛。这一技术施工中的具体方法为:

钻设锚孔。

洞室开挖应按照设计桩号采用拉线尺量,结合水准测量进行放线,并用贴钎和油漆标记准确定位锚孔位置;钻机严格按照设计孔位、倾角和方位准确就位,锚孔下倾与水平面夹角为2O度。倾角误差不超过±l度,方位误差不超过±2度;锚索钻孔要求干钻,禁止开水钻;在钻进过程中应对每个孔的地层情况、地下水情况等认真做好记录,如钻孔成径、孔深要求不得小于设计值;钻造结束后,须用高压空气将孔中岩土粉及水全部清除出来,并经现场监理检验合格后,方可进行锚索(杆)安装。

锚索(杆)制作工艺。

锚索材料一定要选用高强度和低松弛预应力钢铰线;工程中锚筋下料时一定整齐准确。施工误差不大于±50mm,预留张拉段钢绞线为1.5m,并注意各单元体长度的不同值;锚索在制作时,应将无粘结钢绞线绕绕承载体弯曲成u型,并用钢带与承载体绑扎牢固;注浆管与隔离架应按设计要求安设,注浆管底端距孔底20cm;各单元锚杆的外露端应做好永久性标记;制作好的锚索体在运输和安装过程中,不能出现死弯折,不得损坏隔离架、注浆管及钢绞线外包的涂塑层。

五、减载以及排水等措施在高边坡加固治理中的应用

1、减载反压

这一技术在水利水电工程中的高边坡加固中应用非常广泛,减载主要是将滑坡的岩石等进行部分的清除,降低其下滑力,从而对整个滑体起到减压的作用, 施工中还应该配合反压措施进行处理,也就是将清除下来的岩体堆放在滑体的阻滑处,这样可以更加有效的提升抗滑力,这一技术对于上陡下缓的高边坡有着更加明显的加固效果。

2、表里排水

所谓表里排水就是说将地表水和地下水进行排除,地表水的排除可以利用各种拦水沟和排水沟来实现,滑坡体内部的地表水可以根据具体的实际情况,利用地形和沟谷等进行排水。而地下水的排除可以利用截水沟、水平钻孔等方法来进行排除,总的来说就是,无论是地表水还是地下水都必须排除,否则将直接导致高边坡的抗滑力下降,影响质量。

总之,水利水电工程中,高边坡有着非常重要的作用,其加固治理是施工中的重点和难点,直接影响着整个水利水电工程的质量,因此,应该根据实际情况选择适合的加固技术,并严格按照施工方法进行施工,保证工程的质量。

3、水利水电工程高边坡加固与治理的重要意义

要想提高水利水电工程边坡加固和治理的投入,降低建设成本就要采取新技术和新工艺,所以我们在工程建设过程中要进行大胆的创新,要将新技术推广到实际应用中。另外,我们还要引进各种新技术,这样才能更好的降低成本,提高经济效益。这对我国水利水电事业的发展是十分重要的。

六、结语

综上所述,高边坡的加固治理是水利水电工程建设的重要环节,关系着工程的建设与安全运行,是影响工程进度和投资的关键因素。因此,在进行高边坡加固治理时,要加强项目施工技术、试验、质检、机械制配等方面专业技术人员的力量,实施技术攻关,大胆尝试、积极推进技术创新。同时,要学习同行业施工新技术、新工艺实践应用经验,通过技术创新和新工艺、新产品的应用,结合工程特点,提出相应的加固方案,选择便于实施的加固治理方案。

论水利水电工程高边坡加固技术:水利水电工程高边坡加固治理研究

【摘要】随着我国在水利水电工程建设方面的高度重视以及在水利水电工程建设方面的巨大成就,水利水电工程日益成为我国工程建设行业的重头戏。但是,在岩质高边坡的治理问题在水利水电工程建设过程中经常出现,比如说在开挖水库溢洪道以后出现的边坡、开挖隧洞口和明渠以后出现的边坡等等。这些边坡的共同点就是高且陡,都要采取适当的措施加以巩固,这样才能保证边坡稳定,保证工程安全。本文对于水利水电工程高边坡加固治理方面进行分析研究。

【关键词】边坡;水利工程;加固处理

一.前言

水利水电工程是我国工程建设的重要组成部分,其不仅促进我国水利水电工程的巨大发展,同时促进了我国国民经济的发展。这就需要我们不断的加强对水利水电工程的研究,包括对水利水电工程的高边坡加固治理的研究。在水利工程建设过程中,经常会遇到为减小开挖工程量,或因本身地质破碎带不能完全挖除等种种问题,造成开挖边坡高、陡,依靠其自身容易产生失稳,危及工程安全,此时边坡治理就成为其中的重中之重。

二.高边坡加固治理方法及应用

水利工程是发展水利事业中不可缺少的部分,也是发展水利经济的重要硬件保证,但其中存在的各方面隐患却成为影响水利经济发展的核心,因此解决这些隐患是水利经济发展中大力解决的问题。边坡的稳固作为保证水利工程安全的重要因素,因此需要我们在工作中深入总结与研究。本文分析了实践中一些边坡加固方法和特点,以供水利工程建设者参考。

1.锚固技术

这种技术是通过在边坡或地基上固定一种受拉杆件的一端,在工程建筑物上固定另一端的方式,来承受边坡施加给建筑物的各种推力,使边坡和建筑物更加稳定。一般这种方式有四种,即抗滑桩、锚固洞、预应力锚固以及喷锚支护。

(一)锚固洞

在治理边坡时锚固洞的加固措施是十分有效的。但是在操作过程中我们应该注意,要严格按照由内到外、由上到下、逐层加固的原则进行,这样才能更好的稳定边坡。

(二)喷混凝土护坡

采取喷混凝土护坡有很多优点,它的生产效率很高,施工的速度也比较快,操作起来简单,不需要像混凝土项目那样使用模板。这种方法可以将混凝土的运输、浇灌以及捣固充分结合起来,使用机械进行连续作业。另外,因为喷混凝土施工中对喷射压力有一定的要求,能够保证结构强度更高,更为经济。

(三)预应力锚固

预应力锚固是通过在坡体的深部稳定岩体上固定锚索,从而对坡体施加一个预应力,这样就可以有效的提高岩体之间的摩阻力和正压力,实现加固边坡的目的。这种方式有很多优点,比如这种方式可以减少明挖工程的开挖量,可以提前进洞;在进行水坝加固时可以保证水库的正常使用;可以有效的修补混凝土的裂缝;可以改善洞室的受力条件等。其具体施工如下:

(1)锚孔注浆

锚杆注浆的注浆材料应严格按照经试验合格的配比备料,并应严格按照配合比搅拌均匀,浆体强度不低于40Mpa;应采用水灰比0.4:0.5的纯水泥浆。锚孔采用孔底返浆法进行注浆,并且注浆要一次完成,中间不得间断,待砂浆强度达到设计强度后,方可进行锚索张拉。注浆过程应认真做好现场注浆记录,每批次注浆都应进浆体强度试验,试验不得小于两组。当锚索张拉锁定后,应向锚头与自由段间的空隙实施充填灌浆。

(2)锚孔钻造

洞室开挖应按照设计桩号采用拉线尺量,结合水准测量进行放线,并用贴钎和油漆标记准确定位锚孔位置;钻机严格按照设计孔位、倾角和方位准确就位,锚孔下倾与水平面夹角为20度。倾角误差不超过±l度,方位误差不超过±2度;锚索钻孔要求干钻,禁止开水钻;在钻进过程中应对每个孔的地层情况、地下水情况等认真做好记录,如钻孔成径、孔深要求不得小于设计值,并超钻50cm,钻进达到设计深度后,不能立即停钻,要求稳钻3min~5min,同时应及时进行锚孔清理;钻造结束后,须用高压空气将孔中岩土粉及水全部清除出来,并经现场监理检验合格后,方可进行锚索安装。锚孔钻造完成后,应及时进行锚筋体安装和锚孔注浆,原则上不得超过24h,以避免长时间搁置造成塌孔。

(3)锚索制作

锚索材料选用高强度、低松弛预应力钢铰线;锚筋下料时应整齐准确。误差不大于+50mm,预留张拉段钢绞线为1.5m,并注意各单元体长度的不同值;锚索在制作时,应将无粘结钢绞线绕绕承载体弯曲成u型,并用钢带与承载体绑扎牢固;注浆管与隔离架应按设计要求安设,注浆管底端距孔底20cm;各单元锚杆的外露端应做好永久性标记;制作好的锚索体在运输和安装过程中,不能出现死弯折,不得损坏隔离架、注浆管及钢绞线外包的涂塑层。

2.混凝土抗滑结构技术

(一)混凝土挡墙

混凝土挡墙也是阻止滑坡的有效手段。其工作原理是依靠自己本身固有的重量来形成一种和滑坡力相对的阻力,从而达到巩固边坡的作用。它的这种性质,能够使滑坡物体保持下滑的平衡力,从而抑制滑坡体肆意下滑不断扩张。混凝土挡墙的内部构成虽然单一,但对于巩固边坡十分快捷有效。在具体应用中,要通过滑坡体最小的滑动面的性质来决定混凝土挡墙的最佳位置。另外,在挡墙上留置出水的孔洞是十分必要的,即减小了下滑水对其阻力,同时也抑制了水对自身的侵蚀。

(二)混凝土抗滑桩

抗滑桩是稳定滑坡的圆柱形结构的装置,它是打穿到滑坡体的土壤或者岩石的深处,来阻止物体滑坡的动力的。抗滑桩的位置一般在形成滑坡的前面边缘处为最佳位置,其深入滑坡体内部的长度以1/3-1/4为最适合的长度,同时在内部进行灌浆,将抗滑桩和滑坡体内部分裂的土层和岩石融为一体,这样的构造能够抵抗巨大的压力,然后将其置于滑坡体前缘,有利于巩固滑坡体,并有效的加大滑坡阻力。

(三)混凝土沉井

沉井是混凝土的一种框架结构,其工程是由多个环节组成的,它的结构特点是由场沉井的环境布置、受力情况以及基础坑洞的环境特点等各种原因作用而形成的。沉井的特点决定了其能够起到巩固边坡的作用。沉井施工包括平整场地、沉井制作、沉井下沉及封底,且其中的沉井下沉和封底是沉井的施工难点。沉井下沉,是沉井的关键工序,其质量的好坏将直接影响工程的质量和进度,在下沉时,应尽量减少土体作用在沉井外壁的摩阻力;应在混凝土强度达到100%时方可开始挖土下沉;下沉过程中需控制防偏问题,并做好及时纠偏措施等。而封底如不成功,将会导致沉井内部出现渗漏。因此,在封底前,应清洗基面;在混凝土强度达到70%时,应浇筑混凝土封底。

3.减载、排水等措施

(一)减载反压

减载反压在边坡加固治理中应用广泛。减载的目的在于降低坡体的下滑力,其主要方法是将滑坡体后缘的岩土削去一部分,但单单减载有时并不能起到阻滑的作用。最好是与反压措施结合起来,即将减载削下的土石堆于边坡或滑坡前缘阻滑部位,使之既能起到降低下滑力,又增加抗滑力的良好效果。此措施应用于上陡下缓的滑坡效果更好。

(二)表里排水

表里排水包括排除地表水和地下水。排除地表水,即是要拦截流入边坡变形破坏区的地表水流,包括泉和雨水。如,可在滑坡体外修建拦水沟、排水沟的方法排水;在滑坡体内的地表水,可利用地形和自然沟谷,布置树枝状排水系统。排除了地表水,可减小滑动力,降低了附近岩土体的含水量或孔隙水压力,达到了增强抗滑力和提高边坡稳定性的作用。排除地下水的方法,可根据地下水的埋深分为浅层地下水和深层地下水排水工程两种。浅层地下水排水工程可采用截水沟、盲沟和水平钻孔等方法;深层地下水排水工程可采用截水盲沟、集水井、平孔排水和排水廊道等方法。

三.结束语

高边坡加固治理对于水利水电工程的质量以及安全具有十分重要的意义,因此,需要我们不断的加强对这方面的研究。

论水利水电工程高边坡加固技术:浅论水利水电工程高边坡的加固与治理

摘要:在水电工程建设中,高边坡加固技术是经常用到的技术之一。我国作为一个农业大国,水利水电工程应用非常广泛,并且我国有着复杂的地形特点,所以对高边坡加固技术的应用就更加广泛。针对不同的高边坡配合不同的方法,本文将通过对水电工程中高边坡多种加固技术的应用进行论述,说明高边坡加固技术对水电工程建设有怎样的重要意义。

关键词:水利水电工程; 高边坡; 加固与治理

引言

边坡稳定问题是水利水电工程中常常出现的的问题。边坡的稳定性,对工程的建设投资和安全运行非常重要,对工程修建的可行性有着重要的影响。为了使我们国家的水利水电边坡工程的建设脚步增快,使边坡更加稳定,本文将对水利水电工程岩质高边坡的加固与治理措施作简要阐述。

1、混凝土抗滑结构的应用

一般来说,水电工程中的边坡加固处理技术大致分为三类,一类是运用抗滑结构对滑体滑动力进行抵抗,进而加强边坡的稳定性,运用此法来实现加固和抗滑的目的。另一类是通过改变边坡环境,使自身的稳定性和抗滑能力提升。还有一类是通过运用锚杆或是锚索所产生的主动力,抵抗滑体滑动力,同时做到抗滑加固。

1.1、混凝土抗滑桩

抗滑桩是贯穿滑坡体深入稳定上层或岩层的柱形构件,它是用来支撑抵挡滑体的滑动力。一般用在正在进行的浅层和中层滑坡中,这样的效果比较好,同时它一般在滑坡的前缘附近设置,使边坡的稳定性得到保证。为了能让抗滑桩更有效的避免滑坡现象,在应用时应该使灌浆使桩和周边的岩土体组成一个整体,同时应该将桩身全长的1 /3一1 /4埋于滑坡面之下的整个基岩或着是稳定上层中,并且设置将其在滑体前缘部分,使它的能承受与人的压力相同。

1.2、混凝土沉井

沉井主要为混凝土框架结构,在工程的中一般可分成几个阶段来进行。在工程中,它不但可以具备隔挡土墙的作用,同时也可以发挥抗滑桩的作用。例如,天生桥二级水电站首部枢纽左坝肩下游边坡,为了免于1988年汛后左导墙和护坦基础开挖过程中滑体现象再次复活,保证基坑施工的安全,在进行左岸边坡的全部的稳定研究分析后,决定在坡脚实施沉井抗滑为主的措施,以排水为辅、坡面保护的综合治理措施。

1.3混凝土挡墙

混凝土挡墙是治坡工程中比较常用的一种方式,它可以有效地从局部使滑坡体的受力平衡进行一定的改变,阻止滑坡体变形而引起的延展现象。这种方法可以和排水措施一起使用,它的结构比较简单,能迅速的发挥滑坡的稳定性作用。在进行混凝土挡墙设计时,应该依据最低滑动面的位置,来进行挡墙基础的砌置深度的设计,同时还要在墙后设计泄水孔,使其不但能够削弱作用在挡墙上的静水压力,还能够避免墙后积水浸泡基础所产生的挡墙滑移现象。

2、锚固技术的应用

在地下工程施工中,锚固技术是的其中一项重要技术。锚杆支护开挖地下工程周壁是它的核心,其原理是运用岩体或土体的锚固力来保持地下结构的稳定,用来防止防地下施工中滑移、坍塌等灾害。详细的用法是把一端与挡土墙或是工程结构物结合,另一端则锚固置于地基的岩层或是土层中,用此法来承担结构物的抗拔力、上托力或是挡土墙的水压力、土压力。锚固按结构可分为锚索、抗滑桩、喷锚和锚洞四种。

2.1、锚固洞

治理边坡比较稳定的一项措施是:锚固洞加固。在锚固洞加固的过程中,应遵守逐层加固、循序渐进、自上而下、由内向外等原则,并且做成的结构面的锚固洞应该跳洞开挖施工,减少不利结构面上已有抗滑力的减弱,进而使边坡的稳定力受到影响。

2.2、喷混凝上护坡

喷混凝土护坡是一种生产效率比较高,施工的速度比较快,不使用模板,把混凝土的浇筑、运输、捣固三者融合在一起,实现其机械化连续施工的新型混凝土施工工艺。由于它是依据一定的冲击速度喷射而成,所以它作为临时支撑的强度高于木结构,同时也比钢结构更加经济。作为永久支护时,它的强度高于现浇混凝土衬砌的早期。如果配合使用锚杆,就可以降低洞室法人开挖量,减少衬砌的厚度,也节约了使用的水泥数量。尤其是喷混凝土施工时,可以减少模板、拱架的使用,有效的增加洞内的空间,施工时也能紧随开挖而进行喷射,降低岩石风化的时间,并且有效的控制围岩的变形。

2.3、预应力锚固(锚索)

预应力锚索加固是为了利用锚固在坡体深部,并且将力传递给混凝土框架,由框架对不稳定坡体增加一个预应力,将不稳定的松散岩体进行挤压,这样可以有效的提高岩体间的正压力和摩阻力,增加抗滑力,同时限定不稳定液体的发育,进而发挥稳定坡体、加固边坡的作用。选用预应力锚索作边坡加固的优点有有很多,例如,在隧洞洞口或高边坡明挖中使用,可以提升边坡稳定性,进而降低开挖量,也为提早入洞创造了一定的条件。水库在正常的条件下,将其坝基加固或运用在修补混凝土裂缝或缺陷中,也可以运用于混凝土坝体,可以将聚集的荷载分化到比较合理的范围里,使洞室加固。它的具体施主要有三点:

首先,锚孔钻造。应该依据设计桩号选用拉线尺量进行洞室的开挖,并结合水准测量来放线,同时用贴钎和油漆标记精确的定位锚孔位置,钻机应严格根据设计孔位、倾角和方位准确进行,锚孔下倾与水平而夹角应保持为为20度。

其次,锚索(杆)制作。锚索材料选择高强度、低松弛、预应力钢铰线,锚筋下料时应该准确并整齐。误差小于等于+50mm,预定留出的张拉段钢绞线为1.5m。同时应该关注各单元体长度的不同值,锚索在制作中时,应该将无粘结钢绞线绕承载体弯曲成u型,并用钢带与承载体绑扎牢固,注浆管与隔离架应该依据设计要求设置,注浆管底端距离孔底20cm。

最后,锚孔注浆。锚杆注浆的注浆材料应准确的依照经试验合格的配比材料,并且应该准确按配合比搅拌均匀,浆体强度高于或等于40 Mpa,应该选取水灰比0.4 : 0.5的纯水泥浆。锚孔选用孔底返浆的方法来注浆,并且注浆需要一次性的完成,中间不允许间断,等到砂浆强度与设计强度相同,才可以进行锚索张拉。

3、减载、排水等措施的应用

3.1、减栽反压

减载反压法在边坡加固治理中的应用非常广,在适合的条件的情况下,减载压坡应该是最先考虑的加固方法。减载的目的在于减小坡体的下滑力,它的主要方式是将滑坡体后缘的岩上减削一部分,但只是减载有得时候并不能发挥阻滑的作用。所以,最好的方法结合反压措施,也就是将减载削下的土石堆放置于边坡或滑坡前缘阻滑部位,让他不但能够降低下滑力,又能够为加大抗滑力的起到良好效果。这项措施在上陡下缓的滑坡上应用的效果会更好。

3.2、表里排水

排水与减载是通过改变高边坡环境而提高抗滑能力并且增加稳定性的应用。减载是为了减小坡体的下滑力,利用降低物体重量或是增加摩擦力的原理,使坡体滑动的概率降低。它的主要方法是削去坡体后缘的岩土,但如果只是减载不一定能起到阻滑的作用,常常还要结合反压措施一起使用。具体方法是,把后缘削减下来的岩土再放置于滑坡前缘的阻滑部位,使其可以起到减小滑力的作用,又能起到增加抗滑力的作用。积水是产生高坡下滑的重要原因,表里排水主要是指排除地表水和地下水,地下水的排除方法,要按照地下水的埋深分类来处理,如果是浅层地下水,可以应用水平钻孔、盲沟、和截水沟等方法进行排除。如果是深层地下水,排水措施就可以运用排水廊道、集水井和平孔排水这样的方法。地下水的排除,应尽量地降低高边坡岩体的地下水位,减小渗水压力,创造一个稳定的高边坡条件;地表水的排除,主要是要拦截包括泉水和雨水在内的地表水,其目的是为了避免地表水流入高边坡破坏变形。其排水方法可以应用在滑坡体外面修建排水沟、拦水沟。对于滑坡体内的地表水,可以根据自然沟谷和有利地形,使其形成树枝状的排水系统。地表水的排除,会使岩土体附近的孔隙水压力或含水量得以减少,相对的,边坡的抗滑力就会增强,同时它的稳定性就会提高。

结语

水电工程与人们的生活有着密切的联系,它在建设过程中不可能完全避免灾害,所以有效的防范措施显得尤为重要,高边坡加固技术逐渐应用于实践中并且得到不断的完善,也逐渐成熟。水电工程的建设要不断的引进新技术,降低建造成本,同时要重视培养技术人员,使新技术得可以有效的运用。

论水利水电工程高边坡加固技术:水利水电工程主要水工建筑施工中高边坡的治理问题

摘要:随着我国经济的快速发展,我国水电水利工程中的水工建筑物施工也取得了较大的发展成就,在水工建筑物的施工过程中涉及到各种技术问题,高边坡就是其中之一。下文中笔者将结合自己的工作经验,对该问题的相关内容进行探讨,笔者将从混凝土的应用、锚固技术的应用、减载、排水等措施的应用等几个方面,对该问题进行浅析,诸多不足,还望批评指正。

关键词:水利水电;工程;应用;措施

一、混凝土的应用

⑴混凝土抗滑桩

抗滑桩的作用是为了使水工建筑物的基本结构和构件在使用的过程中能够更加稳固的深入施工土层,避免发生偏移现象。所以,混凝土的抗滑桩要能够支挡滑体的滑动力,因而在设计的过程中一般将其设置在浅层和中层滑坡中,这样可以将其防滑的作用发挥到最大。值得注意的是,该抗滑桩在埋设的过程中,要将其全长的三分之一至四分之一埋在稳定的土层中,并在周围浇筑混凝土材料,以保证其能够承受外界压力。

⑵混凝土沉井

混凝土的沉井的施工质量的管控也是非常关键的,一般来讲,沉井施工包括平整施工场地、沉井制作、沉井下沉及沉井封底等几个步骤,而在整个沉井的施工过程中,下沉和封底是最易出现混凝土质量问题的步骤。沉井下沉的最重要的施工工艺在于要尽量减少土体对沉井的摩擦力,以使其能够顺利下沉到指定位置;而封底施工的重点在于要避免封底过程中的死角,避免出现渗漏现象,所以要在施工前认真清洗基面。

⑶混凝土挡墙

混凝土挡墙作为常见的滑坡处理方法,是一种以自身重力阻挡高坡下滑的方式,通常与其他排水设施联合使用。混凝土挡墙的基本作用原理为,它能够通过自身结构改变高坡在下滑过程中的受力平衡。实践中,因其具有结构简单、效果明显等特点被广泛的应用于各种水工建筑的高坡防护中。所以,在混凝土挡墙的设计过程中,要严格的参照工程所处位置的滑动面的形状和位置进行分析,再结合基础的砌置深度来确定其结构方案。

二、锚固技术的应用

所谓锚固技术,就是通过利用受拉杆件的相互作用力将工程的部分结构固定在施工的岩层和土层的方法。因为岩层和土层具有一定的承载力,所以可以作为工程构件的支撑点。一般俩说,锚固技术可以根据在实际中的应用的不同,分为抗滑桩、锚洞、喷锚支护及预应力锚固四种,下文中笔者将逐一进行阐述。

⑴锚固洞

锚固洞加固的主要应用在于对水工建筑进行边坡加固,在施工过程中要注意的是严格按照施工顺序进行。一般来说,只有遵循由内向外、自上而下、循序渐进、逐层加固的锚固原则,才能得到较好的加固效果,否则将会导致原有岩层的抗滑力的削弱,不仅不利于岩层加固,还会导致整个边坡的稳定性受到威胁。

⑵喷混凝土护坡

喷混凝土护坡的最大应用优势在于其施工方便,效率高且速度快,但是在施工准备的过程中,要严格控制混凝土材料的运输、浇筑、捣固,否则将影响混凝土材料的质量,从而无法达到理想的喷注效果。一般来说,由于混凝土喷注是采用高压形式喷注的,所以如果从临时支撑的角度上看,其效果要比木结构更好,不仅表现为强度更高,也有利于节约钢结构的成本。但是从永久支护的角度上看,喷注的混凝土要比衬砌的强度更高,如果配合使用锚杆,可以作为永久支护。尤其是喷注混凝土这种方法,可以有效的减少洞室的坑土的挖掘量,可以节约工程的成本。

⑶预应力锚固(锚索)

预应力锚索加固的方法是将锚索固定在岩层深处,使其形成更加稳定的框架,以达到稳定混凝土结构。在这个过程中,对于坡体的不稳定预应力的应用是技术关键,也就是不稳定岩体的挤压。实践中,采用这种方法对岩体进行加固,有以下优点:首先,可以有效的增强边坡的稳定性。其次,可以减少挖掘量,提高进洞效率;再次,可以在不影响水库的正常使用的情况下完成施工;最后,该方法还可以应用于各种病害的修护。由此可见,该方法对于改善洞室的受力条件、高边坡加固有着显著的作用。其具体施工如下:

①锚孔钻造。洞室开挖应按照设计桩号采用拉线尺量,结合水准测量进行放线,并用贴钎和油漆标记准确定位锚孔位置;钻机严格按照设计孔位、倾角和方位准确就位,锚孔下倾与水平面夹角为20度。倾角误差不超过±l度,方位误差不超过±2度;锚索钻孔要求干钻,禁止开水钻;在钻进过程中应对每个孔的地层情况、地下水情况等认真做好记录,如钻孔成径、孔深要求不得小于设计值,并超钻50cm,钻进达到设计深度后,不能立即停钻,要求稳钻3min~5min,同时应及时进行锚孔清理;钻造结束后,须用高压空气将孔中岩土粉及水全部清除出来,并经现场监理检验合格后,方可进行锚索(杆)安装。锚孔钻造完成后,应及时进行锚筋体安装和锚孔注浆,原则上不得超过24h,以避免长时间搁置造成塌孔。

②锚索(杆)制作。锚索材料选用高强度、低松弛预应力钢铰线;锚筋下料时应整齐准确。误差不大于+50mm,预留张拉段钢绞线为1.5m,并注意各单元体长度的不同值;锚索在制作时,应将无粘结钢绞线绕绕承载体弯曲成u型,并用钢带与承载体绑扎牢固;注浆管与隔离架应按设计要求安设,注浆管底端距孔底20cm;各单元锚杆的外露端应做好永久性标记;制作好的锚索体在运输和安装过程中,不能出现死弯折,不得损坏隔离架、注浆管及钢绞线外包的涂塑层。

③锚孔注浆。锚杆注浆的注浆材料应严格按照经试验合格的配比备料,并应严格按照配合比搅拌均匀,浆体强度不低于40Mpa;应采用水灰比0.4:0.5的纯水泥浆。锚孔采用孔底返浆法进行注浆,并且注浆要一次完成,中间不得间断,待砂浆强度达到设计强度后,方可进行锚索张拉。注浆过程应认真做好现场注浆记录,每批次注浆都应进行浆体强度试验,试验不得小于两组。当锚索张拉锁定后,应向锚头与自由段间的空隙实施充填灌浆。

三、减载、排水等措施的应用

⑴减栽反压

减载反压在边坡加固治理中应用广泛。减载的目的在于降低坡体的下滑力,其主要方法是将滑坡体后缘的岩土削去一部分,但单单减载有时并不能起到阻滑的作用。最好是与反压措施结合起来,即将减载削下的土石堆于边坡或滑坡前缘阻滑部位,使之既能起到降低下滑力,又增加抗滑力的良好效果。此措施应用于上陡下缓的滑坡效果更好。

⑵表里排水

表里排水,主要指的是排除工程施工区域的地表水和地下水。下面笔者将分别进行分析,对于地表水来说,在排除的过程中,主要是通过拦截的方式防止泉和雨水流入。排除了地表水的主要作用在于减小滑动力,降低了孔隙水压力、增强抗滑力和提高边坡稳定性的作用。对于排除地下水来说,则要分为两种情况,即据地下水的埋深分为浅层地下水和深层地下水排水工程。浅层地下水排水工程可采用截水沟、盲沟和水平钻孔等方法;深层地下水排水工程可采用截水盲沟、集水井、平孔排水和排水廊道等方法。排除了地下水,将尽可能降低边坡岩体地下水位,减小渗水压力,改善边坡稳定条件,提高边坡稳定性。

结束语

综上所述,上文中笔者结合自己的工作经验,对水利水电工程主要水工建筑施工的相关问题进行了探讨,尤其是对于常见的岩质高边坡的治理问题,提出了几点治理的措施和建议,并对常见的几种加固治理方法进行了分析,希望以此推动我国水利水电工程主要水工建筑物的施工。此外,随着我国工程技术的发展,高边坡加固与整治措施也逐渐趋于多样,施工人员在施工过程中应该根据工程的具体情况,寻找最佳施工方案,以防止边坡的滑动、提高岩体稳定性为目的,尽可能的保证水工建筑的安全运行,以上仅为笔者拙见,诸多不足,还望批评指正。

作者简介:曾春浩,男 1980 广东水利电力职业技术学院 惠州市水电建筑工程有限公司 水工建筑施工