水利水电边坡加固处理技术分析

摘要 边坡处理是水电工程建设中经常遇到的问题，也是经常困绕设计人员的问题之一。文章对边坡稳定分析的理论和方法进行阐述，提出了一些边坡加固处理措施。 
关键词 水利水电；边坡；处理措施 
　　边坡滑塌会对人民群众的生命和财产造成很大危害，有专家估计，我国因滑坡等地质灾害造成的经济损失，每年达100亿元～200亿元。特别是水利水电、矿山、公路、铁道和军事等工程中，都将遇到人工开挖和自然形成的高陡边坡，当地质条件差、雨水集中且处理不当就可能产生滑坡，甚至出现严重的大滑坡灾害。 
　　1 边坡稳定分析的理论与方法 
　　边坡稳定是指在各类工程结构中，土体在一定坡高和坡角条件下的稳定程度。按其稳定程度，可分稳定边坡、不稳定边坡，以及极限平衡状态边坡。 
　　到目前为止，边坡稳定分析的方法很多。每种方法都基于某些假定，有不同的工程应用背景。有些方法简单而实用，易被工程师们接受，而有些方法计算繁琐，所采用的计算参数不易取得，只能作为一种理论或方法被研究者所用，其计算结果只能供工程师定性判断时参考，不能直接应用于边坡处理设计。 
　　边坡稳定分析方法大致可分为三大类：第一类为刚体极限平衡分析方法；第二类为连续介质力学方法；第三类为非连续介质力学方法。刚体极限平衡分析方法在工程界应用最为广泛。其基本思路是：假定岩体（或土体）破坏是由于滑动体内滑动面上发生滑动而造成，滑动面上岩体（或土体）服从破坏条件，通过考虑滑动体的静力平衡，确定沿滑动面发生滑动时的破坏荷载。目前的刚体极限平衡分析方法主要把刚体作为二维间题考虑，滑动面形状可以是平面、折面、圆弧面、对数螺旋面或其它不规则曲面。在楔形体的刚体极限平衡分析方法中，已有三维方法出现，其基本思路类似于二维楔形体的稳定分析。 
　　2 边坡加固措施 
　　2.1 进行锚固设计，提高边坡稳定性 
　　这种方法是运用锚索、锚杆等构件运用来进行防滑。在这个过程中会产生定的锚力，并利用这种锚力来对抗滑动力。锚固技术能够约束滑体，提高边坡稳定性。其包括锚索、土钉墙等方法。 
　　2.1.1 进行土钉墙的设置，提高边坡稳定性 
　　这种方法是将锚杆打入滑体的稳定岩体中。同时，在坡而上进行钢筋网而和喷射混凝土等的设置。将锚杆连成个整体，共同与滑体的滑动力进行对抗。这种方式的优点与采用锚索的效果相同。但是需要在施工前进行抗拔的试验。还需要对试验得到的数据进行分析，并根据分析的结果对边坡进行加固。锚固技术是非常灵活的经济的加固方法。只要能够提供足够的锚力，就可以进行运用。 
　　2.1.2 改造边坡周边环境，提高边坡稳定性 
　　通过一些方式将滑动力降低，来达到加固边坡的目的。通常有减载、压坡、截水和排水等方式。减载和压迫是进行边坡周边环境改造首选的方式。条件允许的时候，通常使用这两种方式。其内容是将滑体的内侧岩土根据一定的依据进行处理，通过降低滑体自重来降低滑动力。同时，将内部处理的岩土加固在其外侧。这也能增强其抗滑能力。这两种方式通常运用于深层滑体中。而截水和排水两种方法，是通过系统的设计，将滑体的水量减少，降低滑体的重量，来达到减少滑动力的目的。因为水进入滑体后，会加重滑体的重量，从而增加滑动力。这就让滑体内表而的摩擦力降低。降低滑体结构稳定性。这两种方法，要求做好地面和地下的排水工作。地面的排水工作可以进行明沟的设置，还需要采用拦水沟、排水沟的设置，将坡体外的地表水排出。而坡体内的地表水，则需要在开裂的部分使用黄土进行封堵措施。低洼积水的部分需要进行填补。地下排水就需要井点降水和排水洞的设计。 
　　2.1.3 进行锚索设置，提高抗滑能力 
　　这种方法是将钢绞线固定在坡面上。钢绞线的另段则深入在稳定岩体中。利用这种方式来提高稳定性，增强滑体的摩擦力，能够有效地对边坡进行加固，提高稳定性。其步骤的关键在于提高钻孔的质量，钻孔的质量越高，边坡加固的效果越好。同时，还应该在钻孔后将钻孔内的杂物进行清除。如果没有这个步骤，则容易造成定的隐患，影响加固的效果。严重的甚至会造成一定的事故。这种方式能够在保证岩体的完整性和稳定性的前提下进行边坡加固。其特点是施工灵活性高、效果好、工期短、干扰低，并且还具有受力均匀的优点，被工程中广泛运用。 
　　2.2 进行抗滑结构设计，提高边坡稳定性 
　　这种方式也就是在容易产生滑坡的部位进行抗滑结构的设置。这种结构能够约束滑体，减少滑动的可能性，对边坡进行加固。采用的方法有混凝土的抗滑桩、沉井、挡墙以及固锚洞等。 
　　2.2.1 进行挡墙的设置 
　　这种方法就是在边坡外进行挡土墙的设置。利用挡墙的静摩擦力来与滑动力相抵消，从而提高边坡的稳定性。进行挡墙设置的方法相对来说工序简单，具体来说就是挡墙的施工。同时起到很好的加固边坡的效果，具有工期短、需要设备小多等特点，而且结构也简单。 
　　2.2.2 进行混凝土抗滑桩的设置 
　　这种技术的方法是在边坡外打抗滑桩。可以是一排过着多排，但是要求一定要深入。这种方法是对地质的稳定层进行利用，提高对滑体的约束力。进行抗滑桩的设计对提高抗滑动力非常有效，能够对边坡进行加固。而且布置的形式也可以小同。可以是进行连续的桩排设计，可以使用间隔的桩排。原则是以土体小滑出为桩体的间距设置。这种方法有工期短、需要的设备少以及土方量少等特点。能够浅层、中厚层滑体的边坡进行加固。而且这种方法的施工工艺也比较简单，没有太强的难度。但是需要注意的是要在施工的过程中注意避免扰动边坡，否则容易出现事故。 
　　2.2.3 进行沉井的设置 
　　这种方法的原理和加固方法跟利用抗滑桩的方法差不多。相对来说，采用沉井的方法施工工艺较为复杂。这种方法的内容有 
　　沉井下沉、混凝土封底、毛石混凝土填心等。在工程进行的过程中，需要在些方面注意。在沉井下沉这个步骤中，应该减小外壁摩擦。这就能有效避免沉井悬挂。同时，还需要进行防偏的对策处理。相对于抗滑桩的方法，这种方法的加固效果更好，但是工艺也更加复杂。在设备和工序等方面，都有一定复杂性。这就要求施工的队伍具有相当的专业技能。 
　　3 结束语 
　　边坡加固技术的使用非常广泛也非常重要。在选择边坡加固措施前，要详细调查地形、地质和水文条件，认真研究和确定滑坡的类型及发展的阶段，认真研究和确定滑坡的类型及发展阶段，分析形成滑坡的主、次因素及彼此的联系，结合工程的重要程度、施工条件、工程防治的难易，投资多少等情况综合考虑。只有在保证了安全性和高质量的条件时，选择经济的方式，而不是花费最多的方式，才是最适合的边坡加固方式，才能提高水利水电工程的效益和质量，使工程建设更加顺利。 
　　参考文献 
　　[1]付永春.天生桥一级水电站厂房后边坡预应力锚索的施工工艺[J].云南水电，1998，2：60-63. 
　　[2]翟才田.黄河小浪底工程泄水建筑物出口边坡稳定分析及工程治理[J].西北水电，2009. 
　　[3]刘平禄，周鸿汉.二滩水电站左岸导流洞出口边坡加固处理[J].水电站设计，1994，10（1）：70-75. 
　　[4]水利部水利水电规划设计总院.预应力锚固技术[M].北京：中国水利水电出版社，2010. 
　　[5]崔政权，李宁.边坡工程—理论与实践最新发展[M].北京：中国水利水电出版社，2009. 
　　[6]王少昆.漫湾水电站边坡锚索处理设计与施工[J].云南水力发电，1993，2：73-76.