水電站高邊坡支護施工分析

牛彥琦

中國水電四局 云南 怒江 671406

前言

根據我國獨特的地理特征，我國南方地區水資源較為豐富，但丘陵地區較多，水電站建設難度較大。從中國國情出發，水電站建設在高山地區。因此，高邊坡的問題是顯而易見的。如果高邊坡問題處理不當，將成為不穩定因素，隨時可能危及工程質量和人員安全。

1 高邊坡的分類以及變形種類

（1）根據地質體的物質組成，高邊坡可分為土質邊坡、巖質邊坡、二元結構和復合結構。根據邊坡地質體的結構，可分為順層、切割層、塊狀、碎裂、均質結構。

（2）二元結構和復合結構按其組成不同可分為多種形式。一些具有復雜結構的高邊坡難以控制。在穩定的環境中，高邊坡的地質結構相對穩定，但在自然條件和人為因素的干擾下，高邊坡更易遭受破壞和變形，常見的變形類型有崩塌、滑坡、錯動、傾倒等。

目前，我國水利水電工程天然高邊坡的高度已達500多米，有的甚至達到1000米。一些高邊坡涉及的工程地質問題十分復雜，特別是在地形地質條件復雜的地區，邊坡的破壞和變形較為常見，滑坡災害是一種危害巨大的常見地質災害，嚴重威脅著人們的生命財產安全[1]。

2 水電站高邊坡支護施工

2.1 淺支護技術

在水利水電工程開挖和支護技術中，通常采用淺孔支護，包括排水孔、噴混凝土等。因此，在具體施工中，可以采用全液壓鉆進技術。依靠技術人員為鉆井作業提供準確的測量結果，確保施工操作和施工設計誤差最小化。采用精確的測量數據保證鉆井作業的準確性。此外，在噴混凝土時，技術人員和施工人員也應做好相應的溝通工作，根據水利水電工程的具體情況對混凝土的厚度和寬度做出一定的測量。與施工圖對比，與管理層溝通好，及時調整，并將調整后的要求層層傳遞給施工人員，避免因為傳達錯誤或者不及使工程出現誤差。

2.2 設置鋼筋網

在水利水電工程建設中設置鋼筋網是十分必要的。設置鋼筋網的主要目的是防止滑坡、塌方等相關自然災害造成的人員傷亡和財產損失。加固網可以增強工程的穩定性，水利水電工程施工多年的損耗、風化等損失將導致混凝土墻的逐漸脫落。此時，鋼筋網可以起到輔助作用，避免建筑物倒塌，提高水利水電施工的安全性。另外，噴射混凝土可以一方面降低風化、日照等自然損耗，另一方面，長時間的坡面排水問題，噴射混凝土施工中的永久排水孔能有效地降低坡面的水壓。

2.3 錨桿

在水電站邊坡支護工程中，錨桿得到了廣泛的應用。錨桿技術主要是對堆積體淺層土質邊坡進行支護加固，以提高邊坡的穩定性。錨桿支護的原理是通過錨桿將軟弱的、松散的、不穩定的巖土體懸掛在穩定的巖土體中，從而防止巖土滑離地層。采用錨桿支護邊坡時，廠房工程后坡高度不得超過480米，水電站攔河壩右壩肩高度不得超過540米，防空洞工程高度不得超過470米。錨孔通常由YQ-100B簡易鉆頭鉆成孔。鉆孔時，應根據當地的實際情況和地質構造特點，確定錨桿支護的傾角。鉆頭的尺寸比螺栓本身的直徑大一個尺寸。錨桿技術的施工工藝相對規范，但施工質量的好壞也直接影響到邊坡支護的實際效果。因此，錨桿支護工程應嚴格按照規范施工，并根據交通運輸條件、周邊環境、施工進度要求、地質條件等選用適當的工程機械，施工工藝、人員及材料組織、操作程序清晰、效率高、安全可靠、螺栓支撐質量高。保證了施工質量，達到了穩定邊坡的實際效果[2]。

2.4 排水措施

高邊坡開挖后經常出現裂隙水和承壓水涌出的現象。一旦邊坡軟化，雨水沖刷，就會造成嚴重的邊坡坍塌事故。泥水的流動不利于其他施工工序的進行。通過設置合理的排水孔和截水溝，使裂隙水、承壓水、雨水從邊坡中排出，既保護了邊坡的穩定性，又使施工現場容易進行其他作業。截流溝的斷面尺寸應根據排水能力計算確定。截流溝的縱坡應達到既不沖刷又不淤泥的效果。截流溝的出口端應靠近其他排水系統或河渠，以確保其他設施不能被沖刷。設置排水孔和溝渠的措施已廣泛應用于邊坡加固混凝土和噴射混凝土工程中。實踐證明，設置高邊坡排水是保持邊坡穩定必不可少的措施之一。

2.5 噴混凝土

噴射混凝土是將水泥、砂、石、水、外加劑按一定比例混合，經特定工藝噴涂到受噴面上，在半小時或更短時間內凝固硬化，達到一定強度的快速支護方法。錨桿支護后，采用噴射混凝土對開挖邊坡表面的土石層進行封固加固，增強邊坡表面土石層的抗風化抗雨蝕能力，提高水電站高邊坡的穩定性。根據巖層硬度、土層和巖層軟化程度、加鋪層厚度，選擇素噴混凝土和網噴混凝土。噴射混凝土支護具有及時、早強、封閉的特點，在水電站高邊坡支護中得到了廣泛的應用。

在工程施工的過程中，為了保證排水的質量，防止山體當中的水壓給邊坡造成非常嚴重的傷害，在這一過程中一定要制定一個永久性的排水孔布置方案，這種方法也是施工中得到普遍應用的一種方法[3]。

3 結束語

目前，大部分水電站建在山區，壩肩、壓力前池、電廠、升壓站等建筑物都位于高邊坡下。在陡峭的山區，高邊坡無法進行大量的邊坡開挖和荷載降低，因此高邊坡的有效支護是保證水電站安全運行的必要措施。由于高邊坡開挖支護費用在整個水電站建設投資中占有很大比重，研究高邊坡開挖支護技術，對降低工程投資，保證水電站安全運行具有重要意義。