水电站高边坡处理探究

■陈军

（新疆水利水电勘测设计研究院830091）

水电站高边坡处理探究

■陈军

（新疆水利水电勘测设计研究院830091）

随着绿色经济发展的加速，我国水电站建设进入高潮期，各类大中小型水电站开工建设。在水电站建设中，高边坡防护加固处理是不可回避的问题。在这样的背景下，本文从影响水电站高边坡稳定的因素入手进行分析，进而详细探讨了水电站高边坡加固处理方法。

水电站高边坡影响因素加固处理

1 影响水电站高边坡稳定的因素

1.1 内在因素

（1）岩石类别及其强度的稳定性。比如软弱岩石一般具有层状结构，极不耐水泡，一经浸水强度迅速降低，变为容易导致滑坡的软弱层，这类软弱岩石中一般有粘土页岩、泥板岩、千枚岩等。

（2）构造应力。施工过程中，会不可避免的出现由高边坡岩体产生的张拉应力，这会加剧高边坡岩体的形变，对其造成破坏，若不采取措施，最终将会恶化为大规模的倾斜体。

（3）地质构造。地质构造越复杂，施工现场的情况就越困难，即便规范的施工也难以避免高边坡的崩塌现象。究其原因，主要是岩层的情况错综复杂且动态变化，其中的断层、裂隙都会直接作用于高边坡，形成强大的破坏力。

（4）岩体结构面。结构面的强度对高边坡的稳定有着直接的关系。结构面中若夹杂了软弱层就会削弱其抗剪强度。在施工过程中，当结构面与高边坡切割分离时，若该强度小于滑坡体的剪应力，就会导致滑坡。

1.2 外在因素

（1）水的作用。水是高边坡稳定性的杀手，水可以通过渗透软化坚硬岩体，地下水的渗透流动更是会直接冲击高边坡，造成较大的危害。

（2）高边坡的物理形态。不同的空间构造会出现不同的受力方式，若不能针对性地制定出开挖流程，盲目施工，都会对高边坡的稳定造成破坏。

（3）外部震动作用。瞬时的爆破与强大的机械作用通常会引起高边坡的应激变化。其中，尤以附带的周期性振动产生的动荷载影响较大，当其反复作用于岩体时，会直接加大岩体的下滑力。反复震动在使结构面变得松软的同时，打破岩体内原有的结构层面，新出现的结构层面会加剧岩体变形，极大了削弱岩体的强度。

（4）气候因素。主要表现为温差对岩石风化的影响，降水量丰富的地区尤甚。

2 水电站高边坡处理方法

（1）利用混凝土进行加固。混凝土是具有诸多优点的建筑材料，不仅方便施工塑形，还有较好的抗压强度，并且价格便宜，具有较高的性价比。目前较为主流的混凝土加固高边坡的形式方法为抗滑桩技术，设置挡墙与沉井施工。混凝土抗滑桩技术主要是通过混凝土灌注桩的形式，在高边坡的前端位置，利用专业技术透过土层、岩石层埋设两到三排。这种排列安置的目的在于削弱阻挡下滑力对坡体的冲击，抗滑桩的命名由此而来。通过实际应用的反馈来看，各类现场环境中浅中层高边坡中混凝土抗滑桩起到的抗滑效果是最好的，通过混凝土的灌注，岩体与灌注桩成为一个牢靠的整体。设置挡墙，与抗滑桩原理类似，只是把桩进一步加强为了混凝土防护墙。因其极好的防护效果，近年来逐渐成为了治坡攻城中最主流的办法。混凝土防护墙的特点十分明显，针对局部滑坡体受力不均导致的不平衡情况，防护墙可以有效进行受力平衡，防止高边坡滑落变形。当坡体附近有建筑物需要埋深的情况，挖井方式就成了最为经济合理的施工方式。基于此原理，人们开发出了沉井方法，前期整平地基并制作出无盖无底的结构物，然后利用结构物掏空井内的土物，最后在此空间内浇筑混凝土。该方法最佳的施工环境为岩体不过于坚硬的高边坡现场环境，施工现场多采用的是田字型结构分节逐步施工。经过数年的现场反馈情况来看，混凝土沉井法同时兼具抗滑桩和挡土防护墙的作用，在滑坡的治理问题上效果更佳。

（2）锚索加固法。锚索技术应用广泛，锚索加固法是人们在高边坡加固工程中对其的灵活运用。其主要方法为通过锚索将高边坡地基与工程建筑物连接起来，通过转移地基压力的形式起到维持高边坡稳定的效果。锚索加固法中对细节处理要求较为严格，其中尤以锚固洞、混凝土喷射、锚索的预应力的运用为关键。为了保证混凝土与锚固洞洞壁紧密相连，施工过程中要严格遵守施工规范，严密作业，一定要按照内到外、自上而下、逐层加固的顺序进行施工。只有保证了锚固洞的牢靠性，才能对高边坡起到很好的抗滑作用。

（3）间接加固法。不同于采用混凝土直接抵抗高边坡下滑力，通过一定措施，降低下滑力，从而缓解滑坡现象的方法称之为间接加固法。现场具体施工方法是拆后补前，运用减裁反压法，清除目标坡体后缘的岩石，将这些岩石放置于滑坡前缘位置，提高受力平衡度，降低了坡体下滑力。该方法工艺简单、造价低廉，是诸多高边坡加固措施中优先度最高的一种，其最佳的现场施工环境是上陡下缓的地形。表里排水法也是间接加固法的一种，这种方法针对的是岩石含水量对其坚硬程度有较大影响，通过排除坡体表面给水，降低含水量及隙水压力，间接地起到降低坡体下滑力的效果。因为需要排除积水，这就需要现场施工建设中修建排水拦水系统，该系统应设置在滑坡体外。而针对地下水的排水，则需通过盲沟与水平钻孔的方法。

3 小结

水电站关系民生大计，而其配套的高边坡更直接影响水电站的正常运行，当前针对高边坡的加固防治措施中还有许多问题。作为一个复杂的系统工程，笔者希望水电工程单位对其重要性引起重视，对其复杂性深入探究，认真思考，理论实际相结合，做好水电站高边坡的加固防治工作。

[1]胡帅,郭建平,姜云秀.多诺水电站边坡处理的几个理念及实践 [J].四川地质学报, 2011年S2期.

[2]黄飞仁.某建设场地永久高边坡处理方案比选及设计 [J].企业科技与发展,2013年01期.

[3]李永红.边坡处理的方案优化和动态设计与研究 [J].山西建筑,2013年09期.

TV[文献码]B

1000-405X（2016）-6-462-1