不良地質(zhì)條件下水利水電工程處理措施

鄒雁

（廣西恒廣建筑工程有限公司，廣西 南寧 532200）

1 概述

一般認(rèn)為，高度大于30m的巖質(zhì)邊坡為高邊坡，土質(zhì)邊坡大于20m即為高邊坡。邊坡支撐著人行走的重力，邊坡的質(zhì)量不高將引起人身安全受到威脅。近幾年已經(jīng)出現(xiàn)了邊坡失穩(wěn)造成的人員傷害。因此引起了人員的注意，將加固邊坡的穩(wěn)定性著重提出來。對于其重要程度來講，不合格的邊坡質(zhì)量已經(jīng)成為造成工程穩(wěn)定性以及完成程度不達(dá)標(biāo)的重要方面，制約水利水電事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。本文介紹了能夠加固邊坡穩(wěn)定的若干方式方法，希望有關(guān)部門能夠應(yīng)用到實(shí)際當(dāng)中。

2 高邊坡加固治理方法及應(yīng)用

2.1 混凝土抗滑結(jié)構(gòu)的應(yīng)用

2.1.1 混凝土抗滑樁

抗滑樁，顧名思義就是為了抗滑而設(shè)立的樁體，將圓柱形或其他形狀的硬質(zhì)構(gòu)件放置于可能滑動或正在滑動的物體前方，起到支撐，分散重力的作用，對于底層或中層的滑體效果很好，也是能使用的較普遍的一個形式。一般埋入的深度在1/3或1/4處為好。必須保證埋藏地點(diǎn)地質(zhì)穩(wěn)定，土壤結(jié)實(shí)。并通過灌漿的方法加固，使其與周圍地面渾然一體。密度和粗細(xì)根據(jù)情況來把握。

2.1.2 混凝土沉井

沉井施工為了便于保證單位質(zhì)量和加快完工速度選用分階段分層次進(jìn)行，結(jié)構(gòu)方面的規(guī)劃是依據(jù)場地的選擇，受力因素以及人員的現(xiàn)有條件進(jìn)行的。通常在較高的邊坡作業(yè)時候，沉井的作用體現(xiàn)在防止樁體下滑以及作為擋土墻的作用。

沉井作業(yè)時應(yīng)當(dāng)包括構(gòu)造沉井，鋪整地面，下沉及封存底面。最后兩部是沉井作業(yè)較為難以掌控的兩個部分，下沉較為重要。能夠直接帶來是否可以進(jìn)行施工或減慢施工速度的問題。下沉?xí)r力求通暢無阻塞，不宜與四壁碰撞摩擦。通常開始下沉工作的時間為混凝土硬度完全合格之后。難點(diǎn)是保持水平下沉，注意速度和偏移路線。

2.1.3 混凝土擋墻

砼制擋墻借助自身的重量以阻擋下滑物體繼續(xù)下滑的動作，能夠與排水工藝等共同作用。能夠使下滑物體有所支撐，并且防止變形。方法簡單，是現(xiàn)階段防止下滑的有效方法之一，設(shè)計(jì)時，參考滑動體的最低面的外形和角度來安排，找到合適的深度和角度。并注意安排排水孔道。一方面減少水流沉積和滲入，發(fā)生松動和流失，另一方面也可減少水體的向下的壓力。

2.2 錨固技術(shù)的應(yīng)用

錨固技術(shù)是將一種受拉桿件的一端固定在邊坡或地基的巖層或土層中，這種受拉桿件的固定端稱為錨固端(或錨固段)，另一端與工程建筑物聯(lián)結(jié)，可以承受由于土壓力、水壓力或風(fēng)力所施加于建筑物的推力，利用地層的錨固力以維持建筑物的穩(wěn)定。錨固按結(jié)構(gòu)形式可分為抗滑樁、錨洞、噴錨支護(hù)及預(yù)應(yīng)力錨固(錨索)4類。

2.2.1 錨固洞

錨固洞加固，是治理邊坡穩(wěn)定的一種有效措施。在錨固洞加固的過程中應(yīng)遵循由內(nèi)向外、自上而下、循序漸進(jìn)、逐層加固等原則，統(tǒng)一搞成結(jié)構(gòu)面的錨固洞應(yīng)跳洞開挖施工，避免不利結(jié)構(gòu)面上已有抗滑力的削弱，從而影響邊坡的穩(wěn)定。

2.2.2 噴混凝土護(hù)坡

噴混凝土護(hù)坡是一種生產(chǎn)效率高，施工速度快，不用模板，并把混凝土運(yùn)輸、澆筑、搗固結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化連續(xù)施工的新型混凝土施工工藝。因其是依靠一定的沖擊速度噴射而成的，因而其作為臨時支撐比木結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，比鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)。作為永久支護(hù)時，比現(xiàn)澆混凝土襯砌的早期強(qiáng)度高。配合使用錨桿，可以減少洞室開挖量，減薄襯砌厚度，節(jié)約水泥用量。特別是噴混凝土施工時，可以不用模板，不立拱架，加大了洞內(nèi)的有效空間，施工時能緊跟開挖面進(jìn)行噴射，減少巖石暴露風(fēng)化的時間，及時控制圍巖的變形。

2.2.3 預(yù)應(yīng)力錨固(錨索)

預(yù)應(yīng)力錨索加固的優(yōu)點(diǎn)有：在高邊坡或隧洞洞口明挖中采用，可增加邊坡穩(wěn)定。從而減少開挖量，也為提前進(jìn)洞創(chuàng)造條件；可在水庫正常運(yùn)行條件下用于混凝土壩體或壩基加固；用于修補(bǔ)混凝土裂縫或缺陷，可將集中荷載分散到較大范圍內(nèi)；加固洞室。改善洞室的受力條件等。這些優(yōu)點(diǎn)使其在高邊坡加固中得到廣泛應(yīng)用。其具體施工如下：

(1)錨孔鉆造。洞室開挖應(yīng)按照設(shè)計(jì)樁號采用拉線尺量，結(jié)合水準(zhǔn)測量進(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，錨孔下傾與水平面夾角為20度。傾角誤差不超過±l度，方位誤差不超過±2度；錨索鉆孔要求干鉆，禁止開水鉆；在鉆進(jìn)過程中應(yīng)對每個孔的地層情況、地下水情況等認(rèn)真做好記錄，如鉆孔成徑、孔深要求不得小于設(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，同時應(yīng)及時進(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，并經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)理檢驗(yàn)合格后，方可進(jìn)行錨索(桿)安裝。錨孔鉆造完成后，應(yīng)及時進(jìn)行錨筋體安裝和錨孔注漿，原則上不得超過24h，以避免長時間擱置造成塌孔。

(2)錨索(桿)制作。錨索材料選用高強(qiáng)度、低松弛預(yù)應(yīng)力鋼鉸線；錨筋下料時應(yīng)整齊準(zhǔn)確。誤差不大于+50mm，預(yù)留張拉段鋼絞線為1.5m，并注意各單元體長度的不同值；錨索在制作時，應(yīng)將無粘結(jié)鋼絞線繞繞承載體彎曲成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)，注漿管底端距孔底20cm；各單元錨桿的外露端應(yīng)做好永久性標(biāo)記；制作好的錨索體在運(yùn)輸和安裝過程中，不能出現(xiàn)死彎折，不得損壞隔離架、注漿管及鋼絞線外包的涂塑層。

(3)錨孔注漿。錨桿注漿的注漿材料應(yīng)嚴(yán)格按照經(jīng)試驗(yàn)合格的配比備料，并應(yīng)嚴(yán)格按照配合比攪拌均勻，漿體強(qiáng)度不低于40Mpa；應(yīng)采用水灰比 0.4：0.5 的純水泥漿。錨孔采用孔底返漿法進(jìn)行注漿，并且注漿要一次完成，中間不得間斷，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。注漿過程應(yīng)認(rèn)真做好現(xiàn)場注漿記錄，每批次注漿都應(yīng)進(jìn)行漿體強(qiáng)度試驗(yàn)，試驗(yàn)不得小于兩組。當(dāng)錨索張拉鎖定后，應(yīng)向錨頭與自由段間的空隙實(shí)施充填灌漿。

2.3 減載、排水等措施的應(yīng)用

2.3.1 減載反壓

減載反壓工藝在治理加固作用中也較為常見。主要是通過改變下滑體的形狀以達(dá)到受力點(diǎn)的改變，最終阻止下滑，通常是將推動下滑的部分削減后，放在正在下滑的部分的前方起到阻礙作用，這里有兩種作用，一個是削減下來的部分減少了向下的壓力，有助于減緩下滑，另一方面將削減部分加固于有利位置，起到支點(diǎn)的作用，能夠阻礙下滑路線。此方法最多應(yīng)用的地段是上方陡峭而下方較為平穩(wěn)的地區(qū)。

2.3.2 表里排水

表里排水包括排除地表水和地下水。地表水可直接沖刷地基，導(dǎo)致變形，解決方法是設(shè)置相應(yīng)的設(shè)施。例如設(shè)置水溝，進(jìn)入到坡體內(nèi)部的水可以運(yùn)用保持地形和溝谷等的天然形狀，加設(shè)排水裝置。這有利于地基的穩(wěn)固以及表面成分的不散失。并能夠因此提升抗滑能力，加固，保持坡體穩(wěn)定。

導(dǎo)流地下水工藝有深層淺層之分。兩個深度的地下水排除方案是不同的，對于淺層，可設(shè)置溝渠，鉆孔等直接導(dǎo)出，深層會選用排水廊道或深層井等方式進(jìn)行水的導(dǎo)出，這有利于邊坡的下層基礎(chǔ)穩(wěn)固，不被水沖垮，并能阻止水的深入分解。達(dá)到穩(wěn)固邊坡的目的。

[1]趙君柱.淺論不良地質(zhì)條件下水利工程處理方法[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2011（08）.

[2]孫廣水.利工程在不良地質(zhì)條件下的處理方法[J].農(nóng)民致富之友，2011（05）.