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浅析水利工程中边坡常见问题与处理措施

2017-05-30张帆

科技尚品 2017年1期
关键词:处理措施水利工程

张帆

摘 要:近些年我国经济得到了非常迅猛的发展,人们在生产生活中的水量消耗在快速上升。我国具有非常丰富的水资源,但是人均的用水量还是费用落后的。随着改革开放的深入,我国水利工程得到了较快的发展,并且取得了比较显著的成绩。水利工程已经成为了我国经济发展以及人们生活中必不可少的部分,但是在各方面存在的问题严重影响了水利经济的进一步发展,所以急需研究这些问题并进行解决。其中边坡的稳定性问题是确保水利工程安全最为重要的问题之一,在很大程度上决定着水利工程的安全,本文主要就水利工程中边坡问题进行阐述,并提出针对性的处理措施,以供水利工作人员参考。

关键词:水利工程;边坡问题;处理措施

引言

国家经济的快速发展离不开水利工程建设的支持,但是在水利工程建设过程中常常会遭遇不同问题,其中边坡的稳定性是最为重要的问题之一。对于水利工程施工来说,开挖是非常重要的内容,需要在施工前对岩体中的裂缝有效处理。所采用的水利工程施工技术不合适也会直接造成水库大坝的坍塌问题,另外施工区域的土质边坡常常会受到外部因素影响而发生塌方的问题。边坡稳定性较差也会影响水利工程的施工,直接影响到水利工程建设质量以及安全,甚至会威胁到周围人们的生命安全,所以对边坡问题进行研究对于水利工程建设来说是非常有意义的。

1 水利工程中边坡常见问题

随着我国经济发展,水利工程作为最重要的基础设施工程之一得到了较大的发展,建成了很多大型水利工程。在水利工程建设中,边坡的稳定性以及基础加固等问题成为了最为常见的问题,同时也是影响工程建设的重要内容。在过往修建的水利工程中很多存在着比较严重的质量隐患,边坡的稳定性较差,造成了非常严重的水利工程事故,不但造成了较大的经济损失,甚至威胁到了人们的生命安全,所以边坡的稳定问题已经成为了影响工程进一步建设的关键。所以提升边坡的施工水平,确保边坡的稳定性和可靠性对于水利工程建设具有非常重要的意义。

2 边坡加固的措施以及应用

(1)严格按照安全标准进行边坡的设计

边坡设计安全标准和很多因素都有紧密联系,包括水利工程的等级、工程的寿命、边坡自身的重要性、边坡的规模、发生事故后的危害程度等等,同时还会受到国家经济发展水平等方面的影响,所以一定要严格按照安全标准进行边坡的设计,确保相应的安全系数。水利工程边坡设计安全系数取值如表1所示。

(2)混凝土抗滑结构以及应用

第一,混凝土抗滑桩。所谓的抗滑桩就是能够稳定滑坡的、呈圆柱结构的装置,将其贯穿到滑坡处的土壤或者岩石较深位置起到阻止滑坡动力的作用。抗滑桩的最佳布置位置为形成滑坡的前边缘处,要将其1/3~1/4的抗滑桩长度打入到滑坡体内,并且要在内部实施灌浆,从而使抗滑桩与滑坡体内的岩石形成一体,这样形成的结构能够承受非常大的压力,将其设置在滑坡体前部对于增加滑坡阻力具有非常大的作用。

第二,混凝土沉井。所谓的沉井就是混凝土的一种框架结构,其工程包括多个环节。其结构特点是通过场沉井的环境设置、实际受力情况和基础坑洞环境特点共同形成的,这就使得其能够对边坡稳定性进行巩固。沉井的施工主要包括对场地进行平整、进行沉井的制作、沉井的下沉和封底等内容,这其中最为重要也是施工难点的就是沉井下沉以及封底。沉井下沉的质量情况对于整体工程的质量和工期有直接影响,在下沉过程中要尽可能降低土质和沉井外壁之间的摩擦力,并且要在确保混凝土强度达到100%时才能进行挖土下沉,在下沉时一定要进行防偏控制。另外,封底也是非常重要的内容,若封底有问题就会造成沉井内部发生渗漏。所以,在进行封底之前一定要进行基面的清洗,在混凝土强度达到70%时可以浇筑混凝土进行封底。

第三,混凝土挡墙。此种方式也能够有效阻止滑坡问题。此种方式就是依靠自身固有重量形成相应的阻力,此阻力和滑坡力向对应从而实现边坡的巩固。这种方式能够保证滑坡物体保持有向下的平衡性,这样就能避免出现滑坡体下滑的趋势。在实际应用混凝土挡墙时,需要利用滑坡体最小滑动面来判定混凝土挡墙的最佳位置。同时,要在挡墙适当位置留出水的孔洞,这样能够降低对下滑水的阻力,也避免了水对挡墙的侵蚀。

(3)锚固技术以及应用

从目前来看,锚固技术是工程施工当中最为常见的技术之一,主要就是在工作过程中通过固定受拉杆件方式来承受工程具有的应力,同时将应力通过受拉杆件传到土层。另一端和工程建筑物进行固联,能够有效承受应为水压、风压以及土压对于建筑的推力,通过地层锚固力来保持建筑的稳定。按照形式不同可以将锚固分成预应力锚固、锚固洞、喷锚支护以及抗滑桩等等类型。

第一,预应力锚固。所谓的预应力锚固就是利用锚固在坡体内部稳定岩石上的锚索进行传力,将其传到混凝土框架,通过框架的作用将不够稳定的岩体进行挤压,从而提升岩体之间的正压力以及摩擦阻力,增加抗滑力,这样就能起到稳定坡体、加固边坡的作用。通过预应力锚固方式进行边坡加固的优点在于:在边坡或者隧洞口明挖中采用此种方式能够提升边坡的稳定性,降低开挖量,能够为提前进洞创造良好条件;可以在水库正常运行过程中用在混凝土坝体和坝基进行加固;也可以用在混凝土裂缝以及缺陷的修补,能够将载荷分散到比较大的范围内。

第二,锚固洞。锚固洞加固方式是治理边坡稳定非常有效的方式,通过锚固洞加固一定要遵照从内到外、从上到下、逐层加固的方式进行。对于同一结构面来说,锚固洞需要跳动开挖,防止削弱不利结构面上已经存在的抗滑力而影响到边坡的稳定。

第三,喷锚支护。喷锚支护的优势在于具有较高的生产效率、施工中不需要模板、施工速度较快,同时能够很好的将混凝土运输、浇筑以及捣固进行结合,从而实现机械化连续施工。由于此种方式是通过一定冲击速度喷射形成的,所以具有较高的临时支撑强度,并且经济性较好。当作为永久性支护时会比混凝土衬砌早期强度高,在结合锚杆使用时能够缩减洞室的开挖量,降低水泥等用量。尤其是在喷混凝土施工过程中可以不使用模板,增加了洞内的有效空间,可以紧随开挖面进行喷射,能够缩减岩石风化的时间,有效控制围岩的变形。

(4)减载、排水技术以及应用

第一,减载反压。此种方式在边坡加固中得到了较为广泛的应用。之所以进行减载主要就是要降低坡体的下滑力,主要方式就是削减滑坡体后部的某些岩土。但只是通过减载方式来阻滑取得的效果有限,最好的方式就是和反压措施进行结合,就是指将减载削掉的土石堆在边坡以及滑坡前部阻滑的位置,使其不但能够降低下滑力,同时也能够增强抗滑力,此种方式的阻滑效果较好。

第二,表里排水。主要是指排除地下水和地表水。在进行地下水排除时,可以按照地下室的埋设深度分成深层地下水以及浅层地下水两种方式,深层地下水可以采用截水盲沟、集水井、平孔排水以及排水廊道的方式进行排除;浅层地下水可以采用截水沟、水平钻孔以及盲沟的方式进行排除。地表水排除就是对流入到边坡变形破坏区的地表水进行拦截,例如可以在滑坡体外部修建拦水沟、排水沟等;对于滑坡体内的地表水来说,可以通过地形以及自然沟谷来设置树枝形的排水系统。排除掉地表水后能够降低滑动力,能够减少岩土体的含水量以及孔隙水压力,从而增加抗滑力,提高边坡稳定性。

3 结语

水利工程已经成为了我国经济发展以及人们生活中必不可少的部分,但是在各方面存在的问题严重影响了水利经济的进一步发展,所以急需研究这些问题并进行解决。其中边坡的稳定性问题是确保水利工程安全最为重要的问题之一,在很大程度上决定着水利工程的安全,所以采取相应的技术措施(包括混凝土抗滑、锚固技术、减载排水技术等)來提升边坡的稳定性,能够进一步确保水利工程的整体质量,促进水利经济的发展。

参考文献

[1]常杰.浅析水利工程中边坡加固的处理措施[J].中国水运(下半月刊),2010,(12):15-17.

[2]申维峰.浅析水利工程中边坡加固的处理措施[J].科技创新与应用,2013,(32):28-29.

[3]杜威,姜丽红.浅谈关于水利工程中高边坡加固处理措施[J].科技与企业,2012,(21):18-19.

[4]魏和友.浅谈水利工程中边坡加固处理措施[J].黑龙江科技信息,2014,(35):58-61.

(作者单位:四川省水利水电勘测设计研究院规划分院)

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