陽婷

廣東省水利水電第三工程局有限公司 廣東 東莞 523710

引言

隨著我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)力度的不斷增強(qiáng)，水利水電工程項(xiàng)目日益增多，對(duì)提升工程質(zhì)量和安全性的重視程度也越來越高。高邊坡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性和抗滑能力是影響水利水電工程質(zhì)量的重要因素，因此必須積極地采取措施加固高邊坡。

由于地質(zhì)因素、自然因素等影響，水利水電工程的高邊坡結(jié)構(gòu)很容易出現(xiàn)滑坡、裂縫等問題，這就要求施工單位必須采取科學(xué)有效的措施來加固坡體，盡可能降低坡體的下滑力。當(dāng)前高邊坡加固技術(shù)有很多，施工單位應(yīng)當(dāng)綜合考慮工程需求、地質(zhì)結(jié)構(gòu)、施工環(huán)境等各類因素，選擇合理有效的高邊坡加固技術(shù)。

1 高邊坡失穩(wěn)的原因

1.1 外部因素

1.1.1 工程環(huán)境。在水利水電工程施工過程中，導(dǎo)致高邊坡失穩(wěn)的重要因素在于工程的外部環(huán)境，即地理地質(zhì)結(jié)構(gòu)因素。我國幅員遼闊，水利水電工程施工環(huán)境的地質(zhì)條件差異較大，地形地貌、土質(zhì)等因素很容易導(dǎo)致高邊坡出現(xiàn)裂痕、滑坡、結(jié)構(gòu)破壞等情況。因此在實(shí)施高邊坡加固技術(shù)時(shí)，要注意根據(jù)地質(zhì)因素的差異進(jìn)行方案選擇[1]。

1.1.2 自然因素。導(dǎo)致高邊坡失穩(wěn)的自然因素主要指的是地下水和日常降水。首先，高邊坡的底部通常蘊(yùn)藏了豐富的地下水資源，在地下水的長時(shí)間浸泡下，基礎(chǔ)的支護(hù)結(jié)構(gòu)很容易因侵蝕作用而發(fā)生變形。另外，如果出現(xiàn)雨量較大的降水，很有可能會(huì)出現(xiàn)滑坡等事故，嚴(yán)重影響工程安全和質(zhì)量。因此在應(yīng)用高邊坡加固技術(shù)時(shí)，同樣需要考慮自然因素的影響。

1.2 內(nèi)部因素

1.2.1 施工過程。會(huì)對(duì)高邊坡結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響的另一方面因素是水利水電工程施工的內(nèi)部因素。首先是施工的工藝、技術(shù)因素。水利水電工程施工過程中，會(huì)涉及較多的爆破作業(yè)，如果在進(jìn)行爆破時(shí)安全距離沒有留夠，導(dǎo)致爆炸的沖擊波對(duì)邊坡產(chǎn)生直接沖擊，就有可能會(huì)出現(xiàn)高邊坡失穩(wěn)的現(xiàn)象。因此在施工工藝上，必須謹(jǐn)慎選擇，并且一定要嚴(yán)格遵循安全施工標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)，盡量降低施工過程中的不利影響。

1.2.2 人為因素。第二個(gè)內(nèi)部因素為人為因素。在施工現(xiàn)場(chǎng)，可能會(huì)出現(xiàn)規(guī)劃設(shè)計(jì)人員和施工人員沒有對(duì)高邊坡影響因素慎重考慮的情況。例如高邊坡設(shè)計(jì)方案存在不合理之處，或是工藝工序不合理等等。人為因素的疏忽可能會(huì)給高邊坡失穩(wěn)埋下隱患，因此必須對(duì)高邊坡結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)嚴(yán)密的設(shè)計(jì)，盡量減少問題的發(fā)生。

2 高邊坡加固技術(shù)的意義

由于上文所提到的種種影響因素，目前，我國相當(dāng)一部分的水利水電工程存在著高邊坡穩(wěn)定性、抗滑能力較差的問題。高邊坡的失穩(wěn)不僅會(huì)對(duì)水利水電工程的施工工序和工程質(zhì)量造成不利影響，更有可能造成嚴(yán)重的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。因此，在水利水電工程施工中應(yīng)用合適的高邊坡加固技術(shù)意義十分重大。目前，我國水利水電工程中所采用的高邊坡加固技術(shù)種類很多，包括混凝土抗滑、錨固技術(shù)、排水減載，等等，在加固效果、施工工藝、工期、投資成本等方面各有優(yōu)劣，施工單位在方案設(shè)計(jì)和實(shí)際施工中必須綜合多方面的因素來權(quán)衡。如果邊坡結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，穩(wěn)定性要求較高，也可以采取復(fù)合型的加固技術(shù)。

通過應(yīng)用科學(xué)合理的高邊坡加固技術(shù)，能夠顯著提升坡體結(jié)構(gòu)的防滑性能和穩(wěn)固性，保證在施工過程中不會(huì)出現(xiàn)滑坡等威脅施工進(jìn)程和作業(yè)人員安全的情況，進(jìn)而保障水利水電工程的整體質(zhì)量[2]。

3 水利水電工程中高邊坡加固技術(shù)的具體應(yīng)用

3.1 混凝土抗滑結(jié)構(gòu)

3.1.1 混凝土抗滑樁?；炷量够瑯锻ǔＪ窃诟哌吰碌那捌谑┕ね瓿芍蟀惭b在其外圍前端的一種柱形構(gòu)件，能夠有效提升高邊坡的抗滑能力。其主要功能原理是借助了外力作用將抗滑樁釘入邊坡的內(nèi)巖層，使之緊密結(jié)合，以此來加固高邊坡整體結(jié)構(gòu)，提升滑動(dòng)體的抗滑性。

在應(yīng)用混凝土抗滑樁時(shí)，必須注意混凝土材料的選擇，盡量選擇優(yōu)質(zhì)材料來提升抗滑樁的整體定型。此外，必須根據(jù)地質(zhì)特性和高邊坡的具體情況來控制釘入的深度，確保抗滑樁的功效能夠最大程度發(fā)揮。此外，在使用混凝土抗滑樁來提升抗滑能力時(shí)，通常還會(huì)加入灌漿環(huán)節(jié)，這樣能夠有效提升抗滑樁和巖層結(jié)合的緊密性，進(jìn)一步增強(qiáng)抗滑樁的承受能力，從而有效阻止高邊坡出現(xiàn)滑坡、裂痕等各類危險(xiǎn)情況。

3.1.2 混凝土沉井法。混凝土沉井法在加固性能和抗滑作用上與混凝土抗滑樁有近似之處，但沉井作為一種特殊的框架結(jié)構(gòu)，必須經(jīng)過精心的設(shè)計(jì)才能投入使用。在沉井結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程中，必須要充分考慮水利水電工程的特點(diǎn)、施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境、結(jié)構(gòu)的受力情況等因素，要根據(jù)下沉的受重結(jié)果來設(shè)計(jì)沉井結(jié)構(gòu)的相關(guān)數(shù)據(jù)，包括上下部的厚度等等。

應(yīng)用沉井法主要有四大施工步驟，首先要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行場(chǎng)地的平整，根據(jù)設(shè)計(jì)方案來完成沉井結(jié)構(gòu)，在制作完成之后將沉井下沉，最后完成封底。在施工作業(yè)時(shí)，必須確?；炷恋膹?qiáng)度以及沉井下沉過程中的偏差符合設(shè)計(jì)方案的要求，這樣才能保障混凝土沉井能夠最大程度發(fā)揮加固抗滑作用。

混凝土沉井法在高邊坡加固上具有鮮明的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，主要體現(xiàn)在較高的抗降水性。上文提到，高邊坡失穩(wěn)的重要因素之一就是強(qiáng)降雨導(dǎo)致的滑坡，沉井能夠有效對(duì)邊坡的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固，防止降水對(duì)邊坡產(chǎn)生影響。但混凝土沉井法由于施工要求較高，難度較大，因此工期較長。在具體的水利水電工程中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際的需要進(jìn)行選擇。

3.1.3 混凝土擋墻法。應(yīng)用混凝土擋墻法來實(shí)現(xiàn)高邊坡加固的主要原理在于擋墻能夠借助自身的重力優(yōu)勢(shì)和穩(wěn)定性來平衡高邊坡滑動(dòng)體的受力情況，從而有效阻擋高邊坡的滑坡現(xiàn)象?；炷翐鯄Σ粌H能夠在水利水電工程施工過程中對(duì)高邊坡進(jìn)行加固，對(duì)于已經(jīng)發(fā)生變形的邊坡坡體也能夠起到有效的阻擋作用，防止其進(jìn)一步惡化和蔓延。

在施工過程中，必須根據(jù)滑動(dòng)體的位置來設(shè)計(jì)擋墻的位置和深度，在混凝土擋墻上設(shè)置合適的排水孔，防止擋墻長期浸泡在積水之中，造成侵蝕，影響自身的穩(wěn)定性。

從技術(shù)特性上來說，混凝土擋墻本身具有結(jié)構(gòu)簡潔，施工難度較低等優(yōu)勢(shì)，在施工工期上耗時(shí)不長，加固作用明顯，因此是水利水電工程中高邊坡加固的重要選擇之一。

3.2 錨固施工技術(shù)

3.2.1 錨固洞加固。錨固洞技術(shù)作為一種較為常見的加固技術(shù)，其主要原理在于通過提升邊坡的抗剪性能，來實(shí)現(xiàn)高邊坡結(jié)構(gòu)的加固和防滑。在坡體的不同結(jié)構(gòu)面上開鑿錨固洞能夠顯著提升抗剪力，同時(shí)錨固洞在規(guī)劃施工時(shí)通常有一定的傾斜角度，因此能夠最大程度防止混凝土和錨固洞內(nèi)壁結(jié)合不夠密實(shí)的情況發(fā)生。在施工中，要注意錨固洞開鑿的作業(yè)順序，通常是按照從上到下、從里到外的順序來逐步實(shí)現(xiàn)坡體的層層加固。另外，在同一結(jié)構(gòu)面上進(jìn)行開鑿施工時(shí)，應(yīng)當(dāng)采用跳洞開鑿的方法確保結(jié)構(gòu)面不會(huì)出現(xiàn)抗滑性能的下降。

此外，還需要注意，錨固洞技術(shù)主要是應(yīng)用在結(jié)構(gòu)較不穩(wěn)定的邊坡之上，因此在錨固洞設(shè)置之前，要做好相應(yīng)的施工評(píng)估，防止施工過程中出現(xiàn)滑坡等危險(xiǎn)事故。

3.2.2 預(yù)應(yīng)力錨固。預(yù)應(yīng)力錨固也是一種廣泛使用的加固技術(shù)，指的是將錨索錨固在高邊坡的深層巖層之上，通過錨索對(duì)邊坡的整體結(jié)構(gòu)施加預(yù)應(yīng)力，對(duì)邊坡中的巖體進(jìn)行擠壓，使巖體內(nèi)部的壓力顯著增強(qiáng)，從而起到高邊坡的加固以及抗滑作用。在施工前，首先要對(duì)預(yù)應(yīng)力錨索進(jìn)行測(cè)試，確定錨索的相關(guān)參數(shù)符合施工要求，才能夠進(jìn)行下一步的施工作業(yè)。在鉆孔錨固之前，還需要對(duì)巖層、深度、施工現(xiàn)場(chǎng)狀況來選擇鉆孔設(shè)備。

在水利水電工程中，預(yù)應(yīng)力錨索錨固技術(shù)具有靈活性強(qiáng)、干擾性小、不會(huì)破壞巖體結(jié)構(gòu)等優(yōu)勢(shì)，不僅能夠減少高邊坡加固工程開挖的施工量，降低工程難度和施工周期，還能夠在工程已經(jīng)投入使用之后應(yīng)用，對(duì)工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固和強(qiáng)化。例如有些水利水電工程在施工時(shí)已經(jīng)采取了混凝土抗滑樁等加固技術(shù)，但在汛期出現(xiàn)滑坡等現(xiàn)象，在這樣的情況下，就可以采用預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)進(jìn)一步提升穩(wěn)定性。

3.2.3 混凝土噴射?；炷羾娚渥o(hù)坡技術(shù)由于節(jié)省成本以及施工流程較為簡潔而被廣泛采用。在實(shí)際應(yīng)用過程中，只需要將按照一定比例的拌制后的混凝土拌合物直接送入設(shè)備中，借助壓縮空氣等動(dòng)力實(shí)現(xiàn)高速噴射即可。借助專業(yè)的噴射設(shè)備可以對(duì)受噴面進(jìn)行連續(xù)施工，因此工作效率大大提升。尤其是對(duì)于陡峭不平的坡面，應(yīng)用混凝土噴射護(hù)坡技術(shù)能夠顯著降低施工難度。混凝土的噴射厚度通常需要以巖層狀況來進(jìn)行判定，對(duì)于整塊的巖層，混凝土厚度不需要太厚；但如果巖層較為松散，有一定的縫隙，則需要加厚混凝土的厚度，確?；炷聊軌驖B入縫隙之中，形成固定面，確保加固作用的正常發(fā)揮。

混凝土噴射通常是與錨桿加固相結(jié)合，即噴錨支護(hù)。借助混凝土高速噴射以及巖層內(nèi)的錨桿的結(jié)合作用來防止巖層出現(xiàn)裂縫、松散等情況，提升巖層的自承性能，從而實(shí)現(xiàn)邊坡的加固。在加入了錨桿加固技術(shù)之后，混凝土的實(shí)際消耗量大幅減少，經(jīng)濟(jì)性顯著提升。

3.3 排水減載技術(shù)

3.3.1 排水技術(shù)。排水技術(shù)同樣是高邊坡加固技術(shù)中較為常見的一種，通常包括了地表和地下的排水措施。地表水會(huì)降低高邊坡滑動(dòng)體的摩擦力，還會(huì)使滑動(dòng)體的重量增加，加劇了滑坡的風(fēng)險(xiǎn)。此外，積水的長時(shí)間浸泡也會(huì)讓邊坡結(jié)構(gòu)失穩(wěn)。因此，通過采取地表水排水措施，能夠最大程度降低水對(duì)于巖層所產(chǎn)生的滑動(dòng)力，防止邊坡出現(xiàn)滑動(dòng)。主要的地表水排水措施包括設(shè)置排水孔、排水渠以及擋水面等，在建設(shè)過程中需要充分利用好地形優(yōu)勢(shì)。當(dāng)?shù)乇硭娣e過多時(shí)，要按照排水渠的位置和地表水的流向?qū)⑵麦w的土層挖開，引導(dǎo)地表水流入排水渠中。

地下水排水技術(shù)包含淺層地下水和深層地下水的相關(guān)排水措施，要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行區(qū)分和選擇。針對(duì)淺層地下水，通常采用的是設(shè)置盲溝、水平鉆孔等方法。針對(duì)深層地下水，則往往采用修建排水廊、盲溝、集水井等方式。通過將地下水最大程度的排出，能夠顯著降低邊坡的水位，隔絕水壓等因素對(duì)邊坡穩(wěn)定性造成的影響。

3.3.2 減載技術(shù)。在傳統(tǒng)的防滑施工中，通常會(huì)采取改善坡體結(jié)構(gòu)的方式來降低下滑力。但在實(shí)際施工過程中，常常會(huì)出現(xiàn)施工工藝不善、機(jī)械設(shè)備施壓等情況，反而會(huì)對(duì)坡體的結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重的壓力，導(dǎo)致出現(xiàn)滑坡、斷裂等情況，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)＜笆┕と藛T的生命安全。因此在改變坡體結(jié)構(gòu)時(shí)，逐漸開始采用減載技術(shù)。

減載技術(shù)即減載反壓技術(shù)，其發(fā)揮加固防滑作用的原理在于盡可能地減少高邊坡的下滑力。通常減載反壓技術(shù)會(huì)應(yīng)用在上方比較陡峭的坡體，通過清理高邊坡上的松散巖塊來減輕邊坡壓力，同時(shí)根據(jù)施工需求削除高邊坡后緣的巖層，并將這些巖塊放置在高邊坡容易出現(xiàn)滑動(dòng)的前緣部分。清理以及削除巖層的施工工序即為減載措施，能夠有效減輕結(jié)構(gòu)面的重量；而放置巖層的工序即為反壓措施，阻止滑動(dòng)體下滑。通過這一技術(shù)能夠控制滑動(dòng)體的滑動(dòng)力，有效實(shí)現(xiàn)高邊坡的加固[3]。

4 結(jié)束語

在工程整體結(jié)構(gòu)中，高邊坡占據(jù)了重要位置，如果高邊坡的穩(wěn)定性不足、抗滑性能不佳，將會(huì)嚴(yán)重威脅到整個(gè)水利水電工程質(zhì)量和正常運(yùn)作。必須承認(rèn)，由于各種外部和內(nèi)部因素的影響，當(dāng)前我國相當(dāng)一部分水利水電工程存在著高邊坡結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的情況，必須采取積極有效的措施對(duì)高邊坡進(jìn)行加固。施工單位應(yīng)當(dāng)根據(jù)水利水電工程的具體需求和施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境來選擇恰當(dāng)?shù)姆桨?，確保工程質(zhì)量穩(wěn)定提升。