冉發(fā)龍

摘 要：針對(duì)當(dāng)前水利水電巖質(zhì)邊坡存在的穩(wěn)定性問題，研究了巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性分析以及加固技術(shù)的具體類型。結(jié)果表明，控制水利水電巖質(zhì)邊坡要從梁結(jié)構(gòu)的預(yù)灌漿技術(shù)、巖體滲水控制技術(shù)以及深埋混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)入手。

關(guān)鍵詞：水利水電工程；巖質(zhì)邊坡；巖體滲水控制技術(shù)；深埋混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)

中圖分類號(hào)：TV866 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.08.128

目前，我國經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化的建設(shè)已經(jīng)進(jìn)入到了深化發(fā)展階段，各類基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)逐步向山區(qū)、水域資源以及地下資源發(fā)展。其中，水利水電基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)受自然因素的影響較深，巖質(zhì)邊坡滑坡、山體結(jié)構(gòu)垮塌以及泥石流等災(zāi)害都是建設(shè)過程中所遇到的問題?；诖耍姷南嚓P(guān)建設(shè)人員應(yīng)將科學(xué)研究的重點(diǎn)集中在巖質(zhì)邊坡的加固技術(shù)上，這是避免工程受自然因素影響的重要課題內(nèi)容。

1 水利水電巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性分析

為了實(shí)現(xiàn)對(duì)水利水電的巖質(zhì)邊坡的加固處理，就要對(duì)巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行分析：①要明確巖質(zhì)邊坡的組成結(jié)構(gòu)，其目的是使建設(shè)人員采用合理的方式進(jìn)行邊坡施工。例如，根據(jù)所了解的巖質(zhì)邊坡巖土成分，從而確定對(duì)其進(jìn)行加固技術(shù)的方式、方法。②要深入了解水利水電工程巖質(zhì)邊坡受到損壞的類型。當(dāng)水利水電工程已經(jīng)受到了當(dāng)?shù)刈匀灰蛩氐挠绊?，就要根?jù)巖質(zhì)邊坡發(fā)生變形的特征進(jìn)行判斷。到目前為止，可供分析的特征有滑坡、崩塌、巖體向一側(cè)蠕動(dòng)以及坡面松動(dòng)等。③要將上述分析結(jié)果形成一個(gè)系統(tǒng)整體的分析結(jié)果。這樣一來，水利水電巖質(zhì)邊坡的加固技術(shù)實(shí)施就更具有針對(duì)性。

2 水利水電巖質(zhì)邊坡加固技術(shù)的類型

根據(jù)對(duì)水利水電工程巖質(zhì)邊坡問題進(jìn)行穩(wěn)定性分析的結(jié)果，明確哪些組成結(jié)構(gòu)是關(guān)鍵的影響節(jié)點(diǎn)。而后，就可以采取對(duì)應(yīng)的加固技術(shù)措施來提高水利水電工程的安全運(yùn)行程度。具體來說，主要的加固技術(shù)措施有混凝土的抗剪結(jié)構(gòu)技術(shù)、減載技術(shù)、錨固技術(shù)、排水和截水技術(shù)、壓坡技術(shù)和支擋技術(shù)等。其中的錨固技術(shù)、排水和截水技術(shù)，是對(duì)巖質(zhì)邊坡水利水電工程進(jìn)行加固施工最常使用的技術(shù)；支擋技術(shù)和減載技術(shù)在大多數(shù)情況下，只是起輔助的作用；對(duì)于具有特殊施工結(jié)構(gòu)面的水利水電工程，混凝土抗剪結(jié)構(gòu)技術(shù)起著較為關(guān)鍵的作用。

3 水利水電巖質(zhì)邊坡的加固技術(shù)

3.1 梁結(jié)構(gòu)的預(yù)灌漿技術(shù)

在水利水電工程巖質(zhì)邊坡的加固技術(shù)中，梁結(jié)構(gòu)的預(yù)灌漿技術(shù)是為邊坡結(jié)構(gòu)提供的一種新型的支擋技術(shù)。它能夠使工程的預(yù)應(yīng)力錨索與地梁結(jié)構(gòu)以相結(jié)合的方式來保證巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性。具體來說，就是將預(yù)應(yīng)力錨索結(jié)構(gòu)的抗滑功能、地梁結(jié)構(gòu)的承載功能以及傳力結(jié)構(gòu)的功能特性發(fā)揮出來。工作原理是，將預(yù)應(yīng)力的錨索結(jié)構(gòu)施加于地梁結(jié)構(gòu)上，進(jìn)而將承受的力傳遞到錨固的地層中，從而起到加固巖質(zhì)邊坡的作用。在實(shí)施的過程中，外部錨頭的位置經(jīng)常處在高應(yīng)力的狀態(tài)區(qū)。這就意味著外部錨頭周邊的表面巖層會(huì)受到拉應(yīng)力的作用。為了提高邊坡的穩(wěn)定性，應(yīng)將此拉應(yīng)力分散，進(jìn)而有效避免巖層的壓縮變形問題的出現(xiàn)。預(yù)應(yīng)力錨索的地梁結(jié)構(gòu)就是在這種受力狀態(tài)下進(jìn)行加固的，其起到的是支擋加固的作用。在當(dāng)?shù)亓航Y(jié)構(gòu)作為錨索與巖質(zhì)邊坡進(jìn)行連接的過程中，其充當(dāng)?shù)氖峭獠垮^頭的作用。此外，對(duì)于框架型的地梁結(jié)構(gòu)，其能起到連接各個(gè)錨索結(jié)構(gòu)的作用。這就加強(qiáng)了巖質(zhì)邊坡的整體效能，從而保證了錨索在水利水電工程抗滑過程中，起到連續(xù)性、均勻性以及整體性的加固邊坡的作用。

3.2 巖體滲水控制技術(shù)

巖質(zhì)邊坡的排水、截水技術(shù)是通過邊坡地表的防水措施來實(shí)現(xiàn)加固作用的，它能夠?qū)崿F(xiàn)加固邊坡地表的防水效能。水利水電工程巖質(zhì)邊坡的排水、截水技術(shù)是指地表和地下的排水、截水。其中，地表的排水、截水技術(shù)就是對(duì)邊坡開挖和邊界治理內(nèi)外的排水溝、截水溝進(jìn)行治理；而地下的排水、截水技術(shù)是通過降低地下水資源壓力來提高巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性。此過程需要選擇好適合的位置進(jìn)行地下排水或者是擴(kuò)大降低地下水資源的壓力范圍，否則地下水就會(huì)加深水利水電巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性差問題。從局部穩(wěn)定性的角度分析，排水技術(shù)是加固水利水電巖質(zhì)邊坡技術(shù)中最為經(jīng)濟(jì)的技術(shù)措施。此外，巖質(zhì)邊坡地下排水、截水技術(shù)的具體措施有增設(shè)邊坡表面表層排水洞、排水孔以及洞內(nèi)的排水孔。對(duì)于處在關(guān)鍵位置的邊坡或者是高度超過100 m的巖質(zhì)邊坡，可根據(jù)邊坡巖體的透水性來設(shè)置多層的排水洞，這是增強(qiáng)邊坡排水效果的有效措施。值得注意的是，每層排水洞的高度差值不得大于50 m，而且每層排水洞之間應(yīng)打出多個(gè)排水孔，從而形成排水孔幕。這樣一來，巖體結(jié)構(gòu)中就形成了一個(gè)立體的地下排水系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了加強(qiáng)邊坡穩(wěn)定性的目標(biāo)。

3.3 深埋混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)

在水利水電工程巖質(zhì)邊坡的加固技術(shù)中，深埋混凝土抗剪結(jié)構(gòu)技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于實(shí)際工程的加固建設(shè)中。這一技術(shù)不但能解決水利水電工程的基礎(chǔ)穩(wěn)定性問題和推力的傳力問題，還能解決特定結(jié)構(gòu)面的抗剪問題和置換問題。對(duì)于結(jié)構(gòu)面的抗剪和置換，在實(shí)際工程的加固建設(shè)中運(yùn)用得較少。針對(duì)這一技術(shù)推廣需求，以某水利水電工程的運(yùn)用過程為例，分析了抗剪置換洞的作用機(jī)制和運(yùn)用條件。抗剪置換洞就是利用一種深埋混凝土的抗剪結(jié)構(gòu)來治理巖質(zhì)邊坡。傳統(tǒng)的巖質(zhì)邊坡加固技術(shù)，采用的是坡面的加固方式，以此來解決滑樁、錨索等不穩(wěn)定問題。而抗剪置換洞采用的是坡內(nèi)施工的方式，這就擴(kuò)大了加固的深度范圍，進(jìn)而避免了施工布置與邊坡開挖對(duì)邊坡產(chǎn)生直接的干擾。

該工程對(duì)于抗剪置換洞的施工通道，采用的是建設(shè)臨時(shí)交通洞的方式來對(duì)工程進(jìn)行加固。當(dāng)對(duì)大型巖質(zhì)邊坡進(jìn)行施工時(shí)，傳統(tǒng)加固技術(shù)的運(yùn)用條件并不利于軟弱結(jié)構(gòu)面的切割和組合，這就會(huì)形成大范圍的不穩(wěn)定空間結(jié)構(gòu)的楔形體。而深埋混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)中，抗剪置換洞的運(yùn)用突出的功能是置換，這就使得加固建設(shè)更具針對(duì)性，且實(shí)施難度小。該工程巖質(zhì)邊坡的初始狀態(tài)是穩(wěn)定的，但其巖層成分是軟弱結(jié)構(gòu)面，而結(jié)構(gòu)面的上盤、下盤都是堅(jiān)硬完整的巖體，這就可以通過加固技術(shù)將潛在滑動(dòng)帶用的鋼筋混凝土或混凝土進(jìn)行置換。由于這一工程采用的是不同的施工方案，這就使得抗剪洞作用效果明顯，并且其運(yùn)用的經(jīng)濟(jì)效果要明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的加固技術(shù)。由此可以看出，將抗剪置換洞技術(shù)應(yīng)用于水利水電工程，除了能有效提高巖質(zhì)邊坡的安全系數(shù)，也能滿足加固施工的便捷性需求。

4 結(jié)束語

總而言之，當(dāng)水利水電工程建設(shè)在巖質(zhì)邊坡的基礎(chǔ)上，就容易受到自然因素的影響，出現(xiàn)滑坡、崩塌、巖體向一側(cè)蠕動(dòng)以及坡面松動(dòng)等問題。相關(guān)研究者應(yīng)從問題發(fā)生巖質(zhì)邊坡的巖土成分、特征等仔細(xì)分析，并找出問題的節(jié)點(diǎn)。這樣一來，就可以采取具有針對(duì)性的加固技術(shù)進(jìn)行治理。研究表明，巖質(zhì)邊坡的不穩(wěn)定問題都可以從梁結(jié)構(gòu)預(yù)灌漿技術(shù)、巖體滲水控制技術(shù)以及深埋混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)中找到解決措施。水利水電工程巖質(zhì)邊坡的加固技術(shù)是保證人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全的重要研究內(nèi)容，建設(shè)者應(yīng)對(duì)其進(jìn)行不斷完善。

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〔編輯：胡雪飛〕