水利水電工程高邊坡加固與處理技術綜述

路盤遵

(貴州省盤縣水利局，貴州盤縣553500)

1 工程概況

某水庫是一項以農業灌溉為主，兼顧農村人畜生活供水的綜合利用中型水利工程。工程采用混凝土面板堆石壩，大壩壩高65 m，設計壩頂高程735 m，上游邊坡1∶1.406、下游邊坡 1∶1.4，壩頂寬7 m，壩頂長330 m。

2 噴錨防護技術

噴錨支護是一種用以加固高邊坡圍巖的有效措施，它主要是把錨固和噴射混凝土結合起來，已達到高邊坡加固作用，防止巖體分離或者松動。噴錨支護是使圍巖、混凝土噴層以及錨桿形成一個共同作用的體系。噴混凝土支護圍巖的方式是向開挖面采用噴漿設備噴射一定厚度的混凝土層。由于混凝土噴層具有柔軟性，密貼圍巖，所以能控制圍巖變形，同時能承受較大荷載，發揮和保護巖體潛力，填充膠結巖體的表層裂隙。噴混凝土施工工藝既可以是圍巖的早期支護，也可以使其的永久性支護。

3 我國水利水電工程高邊坡的加固與處理技術

3.1 測量放樣

按照設計圖紙，開挖完成后，再放出抗滑樁位置，同時計算抗滑樁坐標。在開挖路塹之前，嚴格測放出截水溝和邊坡頂線的位置，然后開挖二級邊坡。

3.2 開挖二級邊坡，并做噴錨防護

利用挖掘機，根據放樣，打入錨桿，噴射C20混凝土防護，掛鋼筋混凝土。系統錨桿按設計要求采用Φ25鋼筋，鉆孔采用Φ50孔，錨桿呈梅花形布置，間距2 m×2 m，長度采用5 m。噴射混凝土厚度為8 cm，呈梅花形布置。掛Φ8@200×200 mm鋼筋混凝土，噴射混凝土厚度為8 cm。

3.3 樁孔開挖

工程中共有5根抗滑樁，在完成二級邊坡的防護工作后，開始開挖抗滑樁基坑，抗滑樁的樁間凈間距為3 m，斷面為2 m×3 m。從保證邊坡和成孔穩定性的角度，按設計圖紙要求，采取跳二挖一的方式開挖樁孔，也就是兩邊先開挖然后再中間開挖的順序進行施工。按照設計，嚴格施工。采取人工挖孔方法進行抗滑樁樁坑的施工，出渣的提升采用電動卷揚機，作為挖孔樁護壁，采用20 cmC20鋼筋混凝土。挖孔施工工藝流程如下:

3.3.1 施做抗滑樁瑣口

在抗滑樁孔開挖過程中，為了保證孔口穩定，一般于正式開挖前，澆注抗滑樁在孔口部位進行瑣口[1]。平板鋼筋混凝土平板圍繞抗滑樁上部護壁外，做成厚40 cm、80 cm寬，在一個平面上，保持抗滑樁樁頂和平板上表面平行。護壁采用雙層鋼筋結構，從樁頂向下2.18 m范圍內，瑣口采用C20鋼筋混凝土結構。為了防止雨水和其他雜物落入孔內，在瑣口上部做井圈，一般高于施工地面的30 cm以上。

3.3.2 孔身開挖及護壁施工

按設計強度要求，抗滑樁瑣口混凝土達到強度的75%后，開始挖樁坑，根據地質情況決定樁坑開挖的每天深度。為了保證施工速度，每天開挖深度計劃≥1.0 m。開挖后及時施做護壁，護壁厚度為20 cm，采用C20鋼筋混凝土進行澆注。綁扎護壁與護壁間上、下節以及鎖口與護壁的縱向鋼筋搭接[2]。

3.3.3 孔內通風及照明

一邊挖孔一邊經常檢查孔內的CO2含量，如孔深超過10 m或者孔內的CO2含量超過0.3%時，需要機械通風。通過Ф50的塑料管，在地面上用風扇或鼓風機，將新鮮空氣不斷的運到孔底，井底的空氣在中間停工再復工前也需要徹底抽換。每次爆破后，由安全負責人隨即進行通風排煙清孔，施工孔內確保無毒后，施工人員再下孔操作。孔內照明采用36 V以下的低電壓，同時采取照明措施，在滲水和潮濕時，使用防護燈罩或者防水燈頭進行必要的防護工作。

3.3.4 孔內排水

如果孔內滲水量不大，可以采用人工排水進行排水，當挖到樁底時，可以采用潛水泵進行抽水，在樁位的一角挖一個集水坑(0.6 m×0.5 m×0.5 m);如果孔內的滲水較大，可以一邊施工一邊抽水。

3.4 鋼筋安裝

連接鋼筋采用機械連接直螺紋套筒的方式，由于抗滑樁樁身主筋為Φ32鋼筋，直徑較大，鋼筋需要點焊成束，形成鋼筋束。采取在鋼筋加工場下料，在樁坑內進行綁扎的方法施工，這樣可以克服這些弊端。綁扎中，注意需要錯開鋼筋搭接長度、位置以及接頭等部位的距離。在同一斷面內，接頭要≥50 cm，一般錯開35 d(d為鋼筋直徑)距離為宜，同時接頭鋼筋面積不超過50%的鋼筋總面積。按設計及規范，綁扎鋼筋成型后，要求進行驗收。

3.5 樁身混凝土澆注

抗滑樁混凝土為C25，混凝土拌合采取混凝土拌和站方式，按設計圖紙要求，運輸采用混凝土運輸車，混凝土澆注采用串筒，振搗采用插入式振搗器;保證混凝土密實度，防止過振，澆注過程中，每層澆注厚度控制在30 cm左右。澆注到頂面后，按要求抹平和修整，同時需要連續進行混凝土澆注，中間因故間斷，間斷時間不得超過前層混凝土的初凝時間。

3.6 擋土板施工

抗滑樁開挖和混凝土澆筑完成后，經過工程師和監理師檢查合格后，樁前坡面土體分6次開挖，樁前土采用挖掘機開挖，每次開挖高度為2 m。

第一個2 m坡面開挖完后，立馬綁扎擋土板鋼筋，安裝擋土板模板，然后澆注混凝土。同時鉆造錨索孔，錨安制筋、注漿錨孔。按設計強度要求，擋土板混凝土達到75%后，張拉上一級錨索，開挖下一個2 m坡面，再進行錨索和擋土板的施工。循環往復，直到全部擋土板施工完成。

4 擋土板抹面養護

振搗密實混凝土以后，收面采用磨光機方式，用真空脫水裝置及時吸干表面多余水分，再用手抹子收面，直至完成混凝土的初凝施工。在平均氣溫5℃條件下適當灑水，同時用適當的材料覆蓋混凝土，在規定時間內，使混凝土保持足夠的濕潤狀態，并符合下列規定:由溫度決定混凝土初步養護時間，當最高氣溫＜25℃時，在混凝土澆搗完畢12 h內，覆蓋薄膜同時灑水養護。當最高氣溫＞25℃時，在混凝土澆搗完畢6 h內，覆蓋薄膜同時灑水養護。對于礦渣水泥拌制的混凝土或者普通水泥，灑水養護時間應≥14 d。對有抗滲要求的混凝土或者摻有緩凝性外加劑，灑水養護時間應≥21 d。養護初期，擋土板抹面養護因為水泥水化作用較快，必須確保較多的灑水量，確保混凝土表面保持足夠的濕潤狀態。

5 結語

噴錨混凝土支護可增強高邊坡的整體穩定性，提高高陡邊坡巖土的抗變形剛度和結構強度。噴射混凝土的結構設計以及支護措施應根據邊坡巖土現狀合理選擇。施工時，合理選擇施工工藝、施工技術以及施工程序，確保噴錨混凝土支護工程質量。

[1]吳高中.高邊坡滑坡體加固防護技術探討[J].山西建筑，2004，30(07):105 －106.

[2]寧智，張琦，薛衛疆，等.高邊坡設計與加固問題討論[J].地質與資源，2005，14(03):216 －219.