第一篇：淺談高填方邊坡的穩(wěn)定性分析與治理對(duì)策

淺談高填方邊坡的穩(wěn)定性分析與治理對(duì)策

【摘 要】高填方邊坡的穩(wěn)定性一直都是影響工程質(zhì)量與安全的一大重要技術(shù)問(wèn)題，如何對(duì)高填方邊坡的穩(wěn)定性做到準(zhǔn)確分析，并尋找對(duì)應(yīng)的加固方法，已經(jīng)成為邊坡工程的一個(gè)難題。本文通過(guò)實(shí)例對(duì)高填方邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行分析，并探求合理的對(duì)策，以避免發(fā)生邊坡失穩(wěn)事故?！娟P(guān)鍵詞】高填方邊坡；穩(wěn)定性；對(duì)策

高填方是指根據(jù)需要將指定區(qū)域用土、水泥或石子等材料用分層或者碾壓等方式，建成比周圍建筑高一些的設(shè)計(jì)。高填方邊坡就是用高填方設(shè)計(jì)方式加高的邊坡。由于高填方邊坡突出位置，其穩(wěn)定性不僅關(guān)系到邊坡的穩(wěn)固，而且一旦出現(xiàn)崩塌等情況將危及到周圍的建筑、人等，因此高填方邊坡的穩(wěn)定性不容我們忽視。本人于2012年初接到“梧州市220kV紅嶺變電站”（現(xiàn)已改名為翡翠變）的設(shè)計(jì)任務(wù)，負(fù)責(zé)該工程的?三通一平?等施工圖紙的設(shè)計(jì)工作。220kV紅嶺變?yōu)閺V西首個(gè)3C綠色智能變電站。該工程選定的站址，位于梧州市火車站西偏南位置，該區(qū)域擬建成物流園區(qū)，站址緊臨城市政規(guī)劃路。220kV紅嶺變站區(qū)場(chǎng)地南面為填方段，按照?qǐng)銎綐?biāo)高（56m-55.75m），紅嶺站址填土邊坡最高為26米。因此該工程初設(shè)階段考慮采用自然放坡和坦薩生態(tài)邊坡兩種方案。坦薩生態(tài)邊坡方案節(jié)省占地，由于進(jìn)行加筋處理，分層碾壓后能有效控制不均勻沉降。回填土方量小，需要外購(gòu)?fù)辽?，有效減少外運(yùn)填料產(chǎn)生的費(fèi)用。完工后與周圍環(huán)境能很好融為一體。自然放坡與塔薩方案比較，自然放坡征地面積大6畝，臨時(shí)用地大6.7畝，回填土方多34000m3，擋土墻多1860m3。自然放坡較塔薩方案工程總造價(jià)多140萬(wàn)。

1.高填方邊坡穩(wěn)定性分析方法與加固技術(shù)的研究現(xiàn)狀

1.1高填方邊坡穩(wěn)定性分析方法的研究現(xiàn)狀

滑坡現(xiàn)象在自然界中時(shí)常發(fā)生，也引起了人們廣泛的關(guān)注。早期人們應(yīng)對(duì)高填方邊坡主要采取定性分析的方法，其未能得出高填方邊坡穩(wěn)定性的相關(guān)數(shù)據(jù)，只能大致確定是否穩(wěn)定。隨著人們對(duì)高填方邊坡穩(wěn)定性的深入研究和探索，人們開(kāi)始使用一些定量分析的方法，從不同角度建立模型對(duì)邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行研究，使得出的高填方邊坡穩(wěn)定性的結(jié)果得到數(shù)據(jù)支持。截止到目前，高填方邊坡穩(wěn)定性分析主要有定性分析法和定量分析法兩種方法。根據(jù)不同的邊坡，定性分析法可分為自然歷史分析法、諾模圖法、赤平極射投影法、工程類比法、專家系統(tǒng)、范例推理法等方法，表1列出了定性分析法上述方法的原理及其發(fā)展動(dòng)態(tài)。定量分析法又確定性分析法和不確定分析法；確定性分析法包括極限平衡法和數(shù)值分析法，極限平衡法包括瑞典條分法、Bishop條分法、Sarma法、斯賓塞法、摩根斯坦-普賴斯法、傳遞系數(shù)法等方法，數(shù)值分析法包括有限元法（FEM）、有限差分法（FDM）、無(wú)界元法（IDEM）、數(shù)值流形元法（NMM）等方法；不確定分析法包括可靠度評(píng)價(jià)法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析法（ANN）、灰色系統(tǒng)評(píng)價(jià)法、模糊評(píng)價(jià)法、遺傳法、綜合法等方法。

1.2高填方邊坡加固技術(shù)的研究現(xiàn)狀

高填方邊坡滑坡、坍塌等邊坡穩(wěn)定性不良帶來(lái)的危害會(huì)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失，甚至造成不可逆轉(zhuǎn)的巨大災(zāi)害，因此，對(duì)高填方邊坡的加固技術(shù)進(jìn)行研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和社會(huì)意義。隨著工程師應(yīng)對(duì)具有不同穩(wěn)定性的邊坡，截止到目前，已經(jīng)研究出了不少高填方邊坡的加固技術(shù)。高填方邊坡的加固技術(shù)主要包括重力式擋墻、抗滑樁、扶壁式擋墻錨桿技術(shù)、懸臂式擋墻、格構(gòu)加固、噴錨網(wǎng)支護(hù)、坡慮法、注漿加固、懸掛式擋墻等加固技術(shù)?，F(xiàn)有的高填方邊坡加固技術(shù)多種多樣，針對(duì)具有不同穩(wěn)定性的高填方邊坡，我們需要選擇合適的加固技術(shù)，以而不能盲目選擇。同時(shí)，我們還可以針對(duì)不同的邊坡可以創(chuàng)新或完善已有的邊坡加固技術(shù)，盡全力去消除可以避免安全隱患，以保障人類和財(cái)產(chǎn)等的安全。

2.高填方邊坡的穩(wěn)定性分析

針對(duì)梧州市220kV紅嶺變電站中高填方邊坡的項(xiàng)目，我們采取了定量分析法與定性分析法結(jié)合的方法對(duì)其的穩(wěn)定性進(jìn)行分析：（1）影響高填方邊坡的穩(wěn)定性的因素；本項(xiàng)目定性分析了梧州市220kV紅嶺變電站中高填方邊坡的地質(zhì)、水文、邊坡成因等影響邊坡穩(wěn)定性因素，定量分析了邊坡的高度、面積、經(jīng)濟(jì)效益等影響邊坡穩(wěn)定性的因素。（2）影響高填方邊坡穩(wěn)定性因素的敏感性分析；灰色關(guān)聯(lián)度方法是研究相關(guān)因素曲線的變化趨勢(shì)、方向、大小、速度等變化態(tài)勢(shì)相似程度，越相似關(guān)聯(lián)度越大影響越大，反之越小。本項(xiàng)目中采取灰色關(guān)聯(lián)度的方法對(duì)找出的影響邊坡穩(wěn)定性的因數(shù)進(jìn)行主次分析，確定出最具影響力的幾個(gè)關(guān)鍵因素。（3）選取合適的高填方邊坡穩(wěn)定性的分析方法；針對(duì)梧州市220kV紅嶺變電站中高填方邊坡的影響因素，選取了定性分析法和定量分析法中的極限平衡法。（4）建立合適的模型；確定這個(gè)邊坡模型結(jié)構(gòu)的邊界條件、橫截面的形狀、地質(zhì)屬性相關(guān)數(shù)據(jù)、承載能力等建立合適的模型。（5）確定處理方法；根據(jù)模型得出的相關(guān)數(shù)據(jù)確定土和加固材料鋼筋等對(duì)接觸面的處理，梧州市220kV紅嶺變電站中高填方邊坡采取了自然放坡的方式，先建立模型，然后對(duì)單元進(jìn)行填土和其他材料，不斷重復(fù)直至結(jié)束。

3.高填方邊坡的治理對(duì)策

若高填方邊坡由于不穩(wěn)定的原因發(fā)生事故，后果甚至可能出人意料，對(duì)于高填方邊坡的穩(wěn)定性一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，就應(yīng)當(dāng)采取合適的治理措施，以杜絕可以避免的安全隱患：（1）根據(jù)高填方邊坡所處的環(huán)境、機(jī)構(gòu)等影響邊坡穩(wěn)定性的因素，找出可以解決高填方邊坡穩(wěn)定性的一些備選方案，是一種多屬性決策的方法，可以根據(jù)影響因素的權(quán)重、主次等進(jìn)行對(duì)策選擇。（2）再根據(jù)實(shí)際情況從備選方案確定較優(yōu)的選擇，目前高填方邊坡的治理對(duì)策有消坡減載、擋土墻工程、錨固工程、抗滑樁工程、護(hù)坡工程以及排水工程等措施，可以根據(jù)實(shí)際情況采取多種方案綜合實(shí)施。（3）從可行性方面、環(huán)境方面、工期方面、安全可靠方面、經(jīng)濟(jì)效益方面、操作難易方面等方面對(duì)高填方邊坡的治理對(duì)策的熵權(quán)多目標(biāo)優(yōu)選進(jìn)行決選，確定最終的高填方邊坡的治理對(duì)策。（4）對(duì)高填方邊坡的治理對(duì)策進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)施；梧州市220kV紅嶺變電站站址附近區(qū)域擬建成物流園區(qū)，附近地區(qū)列入2013年度長(zhǎng)洲區(qū)政府征地拆遷計(jì)劃任務(wù)，并希望于年底完成征地工作。經(jīng)過(guò)業(yè)主方，梧州市運(yùn)行維護(hù)局多方協(xié)調(diào)，梧州市商貿(mào)物流園管理委員會(huì)同意配合本工程建設(shè)，將建設(shè)站址附近市政道路開(kāi)挖的多余土方，回填至變電站附近的沖溝，使變電站遠(yuǎn)離高邊坡，以節(jié)省高邊坡的處理費(fèi)用。故初設(shè)收口的站區(qū)土方按站區(qū)西南面圍墻距離回填邊坡頂40米計(jì)算，回填坡比為1：1.5，中間設(shè)三個(gè)馬道，馬道寬2.5米，馬道及邊坡外沿均設(shè)置截水溝，坡面植草皮，防止水土流失。該方案得到審查通過(guò)，施工圖紙已于2012年8月正式出版，邊坡工程正在施工（見(jiàn)附圖）。

4.總結(jié)

高填方邊坡的穩(wěn)定性問(wèn)題看似只是工程中的一個(gè)問(wèn)題，但是如果不能很好的解決，很可能造成重大事故和嚴(yán)重?fù)p失，我們應(yīng)當(dāng)加以重視。針對(duì)不同的高填方邊坡，我們可以從多種高填方邊坡穩(wěn)定性分析方法中選擇一個(gè)或多種方法組合，然后再根據(jù)實(shí)際情況從可行性、地質(zhì)水文、單元截面、經(jīng)濟(jì)效益等方面用定性和定量分析法結(jié)合的方法確定最優(yōu)方案，以將高填方邊坡的穩(wěn)定性提高到能提高的最高程度。參考文獻(xiàn)：

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第二篇：水利工程高邊坡的加固與治理

淺談水利工程施工高邊坡的加固與治理

邊坡穩(wěn)定問(wèn)題是水利水電工程中經(jīng)常遇到的問(wèn)題。邊坡的穩(wěn)定性直接決定著工程修建的可行性，影響著工程的建設(shè)投資和安全運(yùn)行。

我國(guó)曾有幾十個(gè)水利水電工程在施工中發(fā)生過(guò)邊坡失穩(wěn)問(wèn)題，如天生橋二級(jí)水電站廠區(qū)高邊坡、漫灣水電站左岸壩肩高邊坡、安康水電站壩區(qū)兩岸高邊坡、龍羊峽水電站下游虎山坡邊坡等等。為治理這些邊坡不但耗去了大量的資金，還拖延了工期，成為我國(guó)水利水電工程施工中一個(gè)比較嚴(yán)峻的問(wèn)題，有的邊坡工程甚至已經(jīng)成為制約工程進(jìn)度和成敗的關(guān)鍵。我國(guó)正在建設(shè)和即將建設(shè)的一批大型骨干水電站，如三峽、龍灘、李家峽、小灣、拉西瓦、錦屏等工程都存在著嚴(yán)重的高邊坡穩(wěn)定問(wèn)題。其中三峽工程庫(kù)區(qū)中存在10幾處近億立方米的滑坡體，拉西瓦水電站下游左岸存在著高達(dá)700m的巨型潛在不穩(wěn)定山體，龍灘水電站左岸存在總方量1000萬(wàn)m3傾倒蠕變體等。

高邊坡的地質(zhì)構(gòu)造往往比較復(fù)雜，影響滑坡的因素也很多，因此，我國(guó)廣大水電科技人員在與滑坡災(zāi)害作斗爭(zhēng)的過(guò)程中，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，積極開(kāi)展科技攻關(guān)，總結(jié)出了一整套水電高邊坡工程勘測(cè)、設(shè)計(jì)和施工新技術(shù)，成功地治理了天生橋二級(jí)、漫灣、李家峽、三峽、小浪底等工程的高邊坡問(wèn)題。

一、混凝土抗滑結(jié)構(gòu)的應(yīng)用 ㈠混凝土抗滑樁

抗滑樁由于能有效而經(jīng)濟(jì)地治理滑坡，尤其是滑動(dòng)面傾角較緩時(shí)，其效果更好，因此在邊坡治理工程中得到了廣泛采用。如：天生橋二級(jí)水電站于1986年10月確定廠房下山包壩址后，11月開(kāi)始在廠房西坡進(jìn)行大規(guī)模的開(kāi)挖，加上開(kāi)挖爆破和施工生活用水的影響，誘發(fā)了面積約4萬(wàn)㎡、厚度約25～40m、總滑動(dòng)量約140萬(wàn)m3的大型滑坡體。初期滑動(dòng)速度平均每日2mm，到次年2月底每日位移達(dá)9mm.如繼續(xù)開(kāi)挖而不采取任何工程處理措施，預(yù)計(jì)雨季到來(lái)時(shí)將會(huì)發(fā)生大規(guī)模的滑坡，為此，采取了抗滑樁等一整套治理措施。

抗滑樁分成兩排布置在廠房滑坡體上，在584m高程上設(shè)置1排，在597m高程平臺(tái)上設(shè)置1排，樁中心距6m，樁深為25～39m，其中心深入基巖的錨固深度為總深度的1／4，斷面尺寸為3m×；4m，設(shè)置15kg／m輕型鋼軌作為受力筋，回填200號(hào)混凝土，每根抗滑樁的抗剪強(qiáng)度為12840kn，17根全部建成后，可以承受滑坡體總滑動(dòng)推力218280kn.第一批抗滑樁從1987年3月上旬開(kāi)工，5月下旬開(kāi)始澆筑，6月1日結(jié)束。第二批抗滑樁施工是在1987～1988年枯水期內(nèi)完成的。

抗滑樁開(kāi)挖深度達(dá)3～4m后，在井壁噴30～40cm厚的混凝土。對(duì)巖體較好的井壁采用打錨桿、噴錨掛網(wǎng)的方法進(jìn)行支護(hù)，噴混凝土厚度10～15cm。對(duì)局部塌方部位增設(shè)鋼支撐?？够瑯堕_(kāi)挖到設(shè)計(jì)要求深度后，進(jìn)行鋼筋綁扎和鋼軌吊裝。

混凝土澆筑采用水下混凝土的配合比，由拌和樓拌和，混凝土罐車運(yùn)輸直接入倉(cāng)，每小時(shí)澆筑厚度控制在1.5m內(nèi)，特別是在滑動(dòng)面上下4m部位，還需下井進(jìn)行機(jī)械振搗。在澆到離井口5～7m時(shí)，要求分層振搗。每個(gè)井口設(shè)兩個(gè)溜斗，溜管長(zhǎng)度為10～14m，管徑25cm?？够瑯兜慕ǔ桑瑢?duì)樁后坡體起到了有效的阻滑作用。

采用抗滑樁是穩(wěn)定安康溢洪道邊坡的主要手段，在263m高程平臺(tái)上共設(shè)置了9根直徑1m的鋼筋混凝土抗滑樁，每根樁都貫穿幾個(gè)棱體，最深的達(dá)35m，樁頂嵌入溢洪道渠底板內(nèi)。為了不干擾平臺(tái)外側(cè)基坑的施工，樁身用大孔徑鉆機(jī)鉆成，孔壁完整，進(jìn)度較快，兩個(gè)月就全部完成。這9根抗滑樁按兩種工作狀態(tài)考慮：在溢洪道未形成時(shí)，抗滑樁按彈性基礎(chǔ)上的懸臂梁考慮，不考慮樁外側(cè)滑面上部巖體的抗力；在溢洪道建成后抗滑樁樁頂嵌入溢洪道底板，此時(shí)按滑坡的下滑力考慮。

抗滑樁混凝土標(biāo)號(hào)為r28250號(hào)，鋼筋為φ40ⅱ級(jí)鋼?？够瑯队?982年1月施工，3月完成后，基坑繼續(xù)下挖，邊坡上各棱體的基腳相繼暴露。同年11月，在fb75與f22斷層構(gòu)成的棱體下面坡根爆破開(kāi)挖后，發(fā)現(xiàn)在263m高程平臺(tái)上沿fb75、f22斷層及7號(hào)抗滑樁外側(cè)近南北向出現(xiàn)小裂縫，且裂縫不斷擴(kuò)大，21天后7號(hào)抗滑樁外側(cè)的fb75～f22棱體下滑，依靠7號(hào)抗滑樁的支擋，樁內(nèi)側(cè)山體得以保存。

㈡混凝土沉井

沉井是一種混凝土框架結(jié)構(gòu)，施工中一般可分成數(shù)節(jié)進(jìn)行。在滑坡工程中既起抗滑樁的作用，有時(shí)也具備擋土墻的作用。

天生橋二級(jí)水電站首部樞紐左壩肩下游邊坡，在二期工程壩基開(kāi)挖澆筑過(guò)程中，曾于1986年6月和1988年2月兩次出現(xiàn)沿覆蓋層和部分巖基的順層滑動(dòng)。滑坡體長(zhǎng)80m，寬45m，高差35m，最大深度9m，方量約2萬(wàn)m3。為了避免1988年汛后左導(dǎo)墻和護(hù)坦基礎(chǔ)開(kāi)挖過(guò)程中滑體再度復(fù)活，確?；拥陌踩┕ぃ瑢?duì)左岸邊坡的整體進(jìn)行穩(wěn)定分析后，決定在坡腳實(shí)施沉井抗滑為主和坡面保護(hù)、排水為輔的綜合治理措施。沉井結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)沉井的受力狀態(tài)、基坑的施工條件和沉井的場(chǎng)地布置等因素決定，沉井結(jié)構(gòu)平面呈“田”字形，井壁和橫隔墻的厚度主要由滿足下沉重量而定。井壁上部厚80cm，下部厚90cm；橫隔墻厚度為50cm，隔墻底高于刃腳踏面1.5m，便于操作人員在井底自由通行。沉井深11m，分成4、3、4m高的3節(jié)。

沉井施工包括平整場(chǎng)地、沉井制作、沉井下沉、填心4個(gè)階段。

下沉采用人工開(kāi)挖方式，由人力除渣，簡(jiǎn)易設(shè)備運(yùn)輸，下沉過(guò)程中需控制防偏問(wèn)題，做到及時(shí)糾正。合理的開(kāi)挖順序是：先開(kāi)挖中間，后開(kāi)挖四邊；先開(kāi)挖短邊，后開(kāi)挖長(zhǎng)邊。沉井就位后清洗基面，設(shè)置φ25錨桿（錨桿間距為2m，深3.5m），再澆筑150號(hào)混凝土封底，最后用100號(hào)毛石混凝土填心。

沉井工程建成至今，已經(jīng)受了多年的運(yùn)行考驗(yàn)。目前，首部邊坡是穩(wěn)定的，沉井在邊坡穩(wěn)定中的作用是明顯的。㈢混凝土框架和噴混凝土護(hù)坡

混凝土框架對(duì)滑坡體表層坡體起保護(hù)作用并增強(qiáng)坡體的整體性，防止地表水滲入和坡體的風(fēng)化?？蚣茏o(hù)坡具有結(jié)構(gòu)物輕，材料用量省，施工方便，適用面廣，便于排水，以及可與其他措施結(jié)合使用的特點(diǎn)。

天生橋二級(jí)水電站下山包滑坡治理采用混凝土護(hù)面框架，框架分兩種型式?；娓浇蚣埽涔?jié)點(diǎn)設(shè)長(zhǎng)錨桿穿過(guò)滑面，為一設(shè)置在彈性基礎(chǔ)上節(jié)點(diǎn)受集中力的框架系統(tǒng)；距滑面較遠(yuǎn)的坡面框架，節(jié)點(diǎn)設(shè)短錨桿，與強(qiáng)風(fēng)化坡面在一定范圍內(nèi)形成整體。

下山包滑坡北段強(qiáng)風(fēng)化坡面框架采用50×；50cm、節(jié)點(diǎn)中心2m的方形框架，節(jié)點(diǎn)處設(shè)置兩種類型錨桿：在550～560m高程間坡面，滑面以上節(jié)點(diǎn)垂直于坡面設(shè)置φ36及φ

32、長(zhǎng)12m砂漿錨桿，在565～580m高程間坡面則設(shè)垂直于坡面的φ

28、長(zhǎng)6m的砂漿錨桿，相應(yīng)地框架配筋為8φ20和4φ20?？蚣芤笤谄旅嫱?0cm深，50cm寬的槽，部分嵌入坡面內(nèi)，表層填土并摻入耕植上，形成草本植被的永久護(hù)坡。

在巖性較好的部位可采用錨桿和噴混凝土保護(hù)坡面。㈣混凝土擋墻

混凝土擋墻是治坡工程中最常用的一種方法，它能有效地從局部改變滑坡體的受力平衡，阻止滑坡體變形的延展。

在1986年6月，天生橋二級(jí)水電站工程下山包廠址未定之前，由于連降大雨（其降雨量達(dá)91.2mm），550m高程夾泥層上面的巖體滑動(dòng)10余cm，584m高程平臺(tái)上出現(xiàn)3條裂縫，其中最長(zhǎng)一條55m長(zhǎng)，2.2cm寬，下錯(cuò)2cm。為此采取了在550m高程澆筑50余m長(zhǎng)的混凝土擋墻和打錨桿等措施。

天生橋二級(jí)水電站廠房高邊坡坡頂設(shè)置了混凝土擋土墻，以防止古滑坡體的復(fù)活，部分坡面采用漿砌塊石護(hù)面加固，坡腳680m高程設(shè)置混凝土防護(hù)墻。

在漫灣水電站邊坡工程中也采取了澆混凝土擋墻及漿砌石擋墻、混凝土防掏槽等措施，綜合治理邊坡工程。㈤錨固洞

在漫灣水電站邊坡工程中，采用各種不同斷面的錨固洞64個(gè)，形成較大的抗剪力。在左岸邊坡滑坡以前，已完成2m×；2m斷面小錨固洞18個(gè)，每個(gè)洞可承受剪力9000kn.此外，還利用地質(zhì)探洞回填等增加一部分剪力。由于錨固洞具有一定的傾斜度，防止了混凝土與洞壁結(jié)合不實(shí)的可能性，同時(shí)采取洞樁組合結(jié)構(gòu)的受力條件遠(yuǎn)較傳統(tǒng)懸臂結(jié)構(gòu)合理，可望提供較大的抗力。

二、錨固技術(shù)的應(yīng)用

采用預(yù)應(yīng)力錨索進(jìn)行邊坡加固，具有不破壞巖體，施工靈活，速度快，干擾小，受力可靠，且為主動(dòng)受力等優(yōu)點(diǎn)，加上坡面巖體抗壓強(qiáng)度高，因此，在天生橋二級(jí)、漫灣、銅街子、三峽、李家峽等工程的邊坡治理中都得到大量應(yīng)用。

在漫灣水電站邊坡工程中，采用了1000kn級(jí)錨索1371根、1600kn級(jí)錨索20根、3000kn級(jí)錨索859根、6000kn級(jí)錨索21根，均為膠結(jié)式內(nèi)錨頭的預(yù)應(yīng)力錨索，采取后張法施工。預(yù)應(yīng)力錨索由錨索體、內(nèi)錨頭、外錨頭三部分組成。內(nèi)錨頭用純水泥漿或砂漿作膠結(jié)材料，其長(zhǎng)度1000kn級(jí)為5～6m，3000kn級(jí)為8～10m，6000kn級(jí)為10～13m；外錨頭為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，與基巖接觸面的壓應(yīng)力控制在2.0mpa以內(nèi)。

為提高錨索受力的均勻性，漫灣工程施工單位設(shè)計(jì)了一種小型千斤頂，采用“分組單根張拉”的方法，如3000kn錨索19根鋼絞線，每組拉3根，7次張拉完；6000kn錨索37根，10次張拉完，既簡(jiǎn)化操作程序，又提高錨索受力均勻性。錨索在補(bǔ)償張拉時(shí)可以用大千斤頂整體張拉（如3000kn錨索），也可繼續(xù)用分組單根張拉方法（如6000kn錨索），都不會(huì)影響錨索受力的均勻性。

在小浪底工程中大規(guī)模采用的無(wú)粘結(jié)錨索具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，其大部分鋼絞線都得到防腐油劑和護(hù)套的雙重保護(hù)，并且可以重復(fù)張拉。由于在施工時(shí)內(nèi)錨頭和鋼鉸線周圍的水泥漿材是一次灌入的，漿材凝固后再?gòu)埨?，因此減少了一道工序，提高了工效，但其價(jià)格相對(duì)較高。

在高邊坡施工過(guò)程中為保證開(kāi)挖與錨固同步施工，必須縮短錨索施工時(shí)間，及早對(duì)巖體施加預(yù)應(yīng)力，以達(dá)到加快工程進(jìn)度，確保邊坡穩(wěn)定的目的。為此，結(jié)合八五科技攻關(guān)，在李家峽水電站高邊坡開(kāi)挖過(guò)程中，成功將1000kn級(jí)預(yù)應(yīng)力錨索快速錨固技術(shù)應(yīng)用于工程中。室內(nèi)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)表明，采用n-1注漿體和y-1型混凝土配合比可以滿足1000kn級(jí)預(yù)應(yīng)力錨索各項(xiàng)設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)，而施加預(yù)應(yīng)力的時(shí)間由常規(guī)的14～28d縮短到3～5d.該項(xiàng)成果對(duì)及時(shí)加固高邊坡蠕變和松弛的巖體具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，充分體現(xiàn)了“快速、經(jīng)濟(jì)、安全”的原則。

三峽永久船閘主體段高邊坡工程規(guī)模之大、技術(shù)難度之高均為國(guó)內(nèi)外邊坡工程所罕見(jiàn)，其加固過(guò)程中，采取了噴混凝土、掛網(wǎng)錨桿、系統(tǒng)錨桿、打排水孔、設(shè)置排水洞、采用3000kn級(jí)預(yù)應(yīng)力錨索等綜合治理措施，其中，3000kn對(duì)穿錨束1924束，在國(guó)內(nèi)尚屬首例。系統(tǒng)設(shè)計(jì)3000kn級(jí)預(yù)應(yīng)力對(duì)穿錨束1229束，孔深22.1～56.4m，主要分布在南北坡直立墻和中隔墩閘首及上下相鄰段。南北坡直立墻布置兩排，水平排距10～20m，孔距3～5m，第一排距墻頂8～10m，第二排距底板高20m左右，均于兩側(cè)山體排水洞對(duì)穿。中隔墩閘首布置3排，排距10m，孔距3.5～6.4m，第一排距墻頂10m。此外，動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)3000kn級(jí)預(yù)應(yīng)力對(duì)穿錨束695束，孔深16～66m，主要布置在中隔墩閘室和豎井部位。對(duì)穿錨束分為無(wú)粘結(jié)和有粘結(jié)兩種型式，其結(jié)構(gòu)主要由錨束束體和內(nèi)外錨頭組成。由于錨索采取對(duì)拉錨索的形式，將內(nèi)錨頭放在山體內(nèi)的排水廊道中，因此，內(nèi)錨頭不再是灌漿錨固端，而是置于廊道內(nèi)的墩頭錨或雙向施加張拉的預(yù)應(yīng)力錨。這類加固方式將排水和錨固結(jié)合起來(lái)，減少了約占錨索長(zhǎng)度1／3～1／4的內(nèi)錨固段，是一種理想的加固形式。

第三篇：邊坡治理

邊坡穩(wěn)定性的影響因素 邊坡在形成的過(guò)程中，其內(nèi)部原有的應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生了變化，引起了應(yīng)力集中和應(yīng)力重分布等。為適應(yīng)這種應(yīng)力狀態(tài)的變化，邊坡出現(xiàn)了不同形式和不同規(guī)模的變形與破壞，這是推動(dòng)邊坡演變的內(nèi)在原因；各種自然條件和人類的工程活動(dòng)等也使邊坡的內(nèi)部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了相應(yīng)的變化，這些條件是推動(dòng)邊坡演變的外部因素。1.1.1 地質(zhì)構(gòu)造

地質(zhì)構(gòu)造因素主要是指邊坡地段的褶皺形態(tài)、巖層產(chǎn)狀、斷層和節(jié)理裂隙的發(fā)育程度以及新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)等。通常在區(qū)域構(gòu)造復(fù)雜、褶皺強(qiáng)烈、斷層眾多、巖體裂隙發(fā)育、新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)比較活躍的地區(qū)，往往巖體破碎、溝谷深切，較大規(guī)模的崩塌、滑坡極易發(fā)生。1.1.2 氣候因素

極端的氣候條件和全球氣候變化構(gòu)成滑坡發(fā)生的主要觸發(fā)和誘發(fā)條件，中國(guó)南方天氣系統(tǒng)主要受印度洋暖濕氣流的控制，夏季多局部強(qiáng)降雨過(guò)程；而我國(guó)的西北地區(qū)，主要受季風(fēng)氣候影響。

1.1.3 地下水

處于水下的透水邊坡將承受水的浮托力的作用，使坡體的有效重力減輕；水流沖刷巖坡，可使坡腳出現(xiàn)臨空面，上部巖體失去支撐，導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)。1.1.4 邊坡形態(tài)

邊坡形態(tài)通常指邊坡的高度、坡度、平面形狀及周邊的臨空條件等。一般來(lái)說(shuō)，坡高越大，坡度越陡，對(duì)穩(wěn)定性越不利。1.1.5人類活動(dòng)

據(jù)統(tǒng)計(jì)，50%以上的滑坡事件與人類活動(dòng)有著直接或間接的關(guān)系。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，自20世紀(jì)中期以來(lái)，人類活動(dòng)的力量日益劇增，并表現(xiàn)出逐漸取代自然營(yíng)力。在土木、水利、交通、礦山等大型土工活動(dòng)中，由于開(kāi)挖斜坡、填土、棄土和堆積礦渣等，使邊坡中的土體內(nèi)部應(yīng)力發(fā)生變化，或由于開(kāi)挖使土體的抗剪強(qiáng)度降低，或因填土增加荷重而增大滑動(dòng)力等，有些地方出現(xiàn)了缺乏論證的修路、開(kāi)礦和不合理的切坡、用水及亂砍濫伐植被的現(xiàn)象、對(duì)自然環(huán)境的改變或破壞等，都成為滑坡事件頻頻發(fā)生的主要因素。

1.2邊坡變形破壞的類型

邊坡的破壞形式很多，如崩塌、滑坡、塌滑、傾倒、剝落及潰屈等，其

中崩塌與滑坡是邊坡破壞的主要形式。不同的行業(yè)有不同的劃分，但基本上分為3大類： 1.崩塌 這種破壞是邊坡的表層巖體喪失穩(wěn)定的結(jié)果，表現(xiàn)為坡面表層巖體突然脫離母體，迅速下落并堆積與坡角，有時(shí)還伴隨著巖體的翻滾和破碎。2.傾倒 這種破壞是因?yàn)檫吰聝?nèi)部存在一組傾角很陡的結(jié)構(gòu)面，將邊坡巖體切割成許多平行塊體，而臨近坡面的陡立塊體緩慢地向坡體彎曲和倒塌。

3．滑坡 這種破壞是在較大范圍內(nèi)邊坡沿某一特定的滑面發(fā)生的滑移。2.1路基邊坡失穩(wěn)破壞面形狀

1.如果材料是均質(zhì)的，破壞斷面將是一個(gè)大圓弧； 2.如果一個(gè)大滑弧不可能在土坡里形成，譬如在一個(gè)深度比長(zhǎng)度小得多的無(wú)限長(zhǎng)邊坡里，最危險(xiǎn)的破壞面則是一個(gè)平行于邊坡額平面。

3．有時(shí)，也可能出現(xiàn)平面、圓柱面和其他不規(guī)則破壞面組合。1.1路基邊坡變形與破壞機(jī)理

1.邊坡的變形與破壞，決定于坡體內(nèi)的應(yīng)力分布和巖體的強(qiáng)度特征。影響巖坡應(yīng)力分布的因素是多方面的，主要是原始應(yīng)力狀態(tài)、坡體和巖體結(jié)構(gòu)特征等。

2.邊坡成坡后，在其原始地質(zhì)環(huán)境受到破壞后，坡體狀態(tài)便做相應(yīng)調(diào)整。在新的應(yīng)力重力分布條件下，坡體將產(chǎn)生不同程度的變形與破壞。首先是變形，然后逐步發(fā)展為破壞。巖坡變形與破壞的演變過(guò)程是相當(dāng)復(fù)雜的，可以是漫長(zhǎng)的，也可以是短暫的。影響其變形與破壞的條件和因素亦十分復(fù)雜，主要取決于坡體本身特征與抵抗變形及破壞的能力。

3．邊坡的變形破壞可分變形與破壞兩種形式，前者屬于變形的范圍，以坡體內(nèi)未出現(xiàn)貫通性的破壞面為特點(diǎn)；后者是在坡體中已形成貫通性的破壞面，且以加速度發(fā)生位移。變形與破壞是一個(gè)發(fā)展的連續(xù)過(guò)程，期間存在著量與質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系。4.巖坡的變形可劃分為松動(dòng)和蠕動(dòng)。2.2邊坡穩(wěn)定性分析方法分類： 1．定性分析法

(1)歷史分析法 歷史分析法是根據(jù)邊坡的地質(zhì)條件和邊坡變形破壞的基本規(guī)律，追溯邊坡演變的全過(guò)程，預(yù)測(cè)邊坡穩(wěn)定性發(fā)展的總趨勢(shì)和邊坡變形破壞方式，同時(shí)對(duì)已發(fā)生過(guò)滑坡的邊坡判斷能否復(fù)活或轉(zhuǎn)化。

(2)工程地質(zhì)類類比法 工程地質(zhì)類比發(fā)實(shí)質(zhì)是把已有的自然邊坡或人工邊坡的研究設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用到條件相似的新邊坡的研究和人工邊坡的研究設(shè)計(jì)中去。

(3)圖解法 圖解法主要包括2個(gè)方面，一是用一定的關(guān)系曲線和諾謨圖來(lái)表證邊坡有關(guān)差數(shù)間的定量關(guān)系，二是利用圖解求邊坡變形破壞的邊界條件，分析軟弱結(jié)構(gòu)面的組合條件，分析滑體等形態(tài)、滑動(dòng)方向，評(píng)價(jià)邊坡的穩(wěn)定程度。(4)邊坡穩(wěn)定分析設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)法 邊坡穩(wěn)定分析設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)法就是進(jìn)行邊坡工程穩(wěn)定性分析與設(shè)計(jì)的智能化計(jì)算機(jī)程序。(5)SMR方法 SMR方法是綜合考慮邊坡工程中不斷連續(xù)面產(chǎn)狀坡面間組合關(guān)系，以及邊坡的開(kāi)挖方式等

2．定量分析法

定量分析法主要包括確定性數(shù)學(xué)模型分析法、非確定性數(shù)學(xué)模型分析法及確定性與非確定性數(shù)學(xué)模型結(jié)合分析法。（1）確定性數(shù)學(xué)模型分析法

確定性數(shù)學(xué)模型分析法主要包括極限平衡法、應(yīng)力應(yīng)變分析法兩類（2）非確定性數(shù)學(xué)模型分析法

非確定性數(shù)學(xué)模型分析法主要包括系統(tǒng)分析平衡法、概率分析法、灰色系統(tǒng)理論分析法、模糊綜合分析法人工智能法和凈化遺傳算法等。（3）確定性與非確定性數(shù)學(xué)模型結(jié)合分析法

現(xiàn)階段主要有概率分析方法與有限元法或邊界元法的結(jié)合而形成的隨機(jī)有限元法或隨機(jī)邊界法等。

2.4路基邊坡防護(hù)理論與設(shè)計(jì)技術(shù)

1.路基邊坡的防護(hù)一般遵循以下幾點(diǎn)：（1）因地制宜，綜合治理（2）預(yù)防為主，防治結(jié)合

（3）對(duì)于主要隱患和地下害源（如軟弱基地和有害的地下水源等），宜先治患

后筑路；對(duì)于某些附屬措施，如坡面防護(hù)或路基用地范圍以外的防護(hù)與加固措施，按其輕重緩急，分期實(shí)施，逐步完善。

（4）各級(jí)公路應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂?、水文、地形、地質(zhì)條件及筑路材料分布情況，采取工程防護(hù)和植物防護(hù)相綜合的綜合措施，防治路基病態(tài)，保證路基穩(wěn)定，并與周圍環(huán)境景觀相協(xié)調(diào)。

（5）路基坡面防護(hù)工程應(yīng)在穩(wěn)定的邊坡上設(shè)置，防護(hù)類型的選擇應(yīng)綜合考慮工 程地質(zhì)、水文地質(zhì)、邊坡高度、環(huán)境條件、施工條件和工期等因素的影響，6）路基支檔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足在各種設(shè)計(jì)荷載組合下支檔結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定、堅(jiān)固和 耐久。

（7）在地下水較為發(fā)育路段應(yīng)注意路基邊坡防護(hù)與底下排水措施的綜合設(shè)計(jì) 8）路基施工過(guò)程中應(yīng)注意邊坡臨時(shí)防護(hù)措施。（9）各項(xiàng)工程技術(shù)措施，應(yīng)講究實(shí)效和經(jīng)濟(jì)效益1.2

2.坡面防護(hù)

（1）植物防護(hù) 路基邊坡的植物防護(hù)，包括植草、鋪草皮和種樹(shù)，主要適用于較緩的土質(zhì)或嚴(yán)重分化的巖質(zhì)邊坡

（2）封閉防護(hù) 所謂封閉防護(hù)即圬工防護(hù)，是指采用礦質(zhì)材（如水泥砂漿、石灰三合土水泥混凝土等），或采用其他當(dāng)?shù)夭牧希ㄈ鐬r青、紙筋等混合材料），將坡面巖石裂隙、縫穴或分化層面，予以堵塞或封閉，以防分化進(jìn)一步加劇。常用的方法有灌漿、勾縫、噴漿及抹面等。

（3）砌石防護(hù) 干砌和漿砌片石坡面防護(hù)，是公路填方邊坡常用的防護(hù)措施，常用于路沿河堤浸水部位坡面的防護(hù)。土質(zhì)路墊邊坡下部的局部，亦可砌石作為框格（棱形或拱形），以提高邊坡的牢固程度和美觀。邊坡工程穩(wěn)定性分析方法

3.沖刷防護(hù)

(1)直接防護(hù) 直接是指對(duì)河岸或路基邊坡所采取的直接加固措施抵抗水流的沖刷和淘刷的作用，其特點(diǎn)是盡可能不干擾或很少干擾原來(lái)的水流性質(zhì)，因而對(duì)防護(hù)地段的上下游及河對(duì)岸影響輕微。

(2)間接防護(hù) 采用導(dǎo)流或阻流的方法，改變水流性質(zhì)，或者迫使主流流向偏離被防護(hù)的路段，亦可減小流速，緩和水流對(duì)被防護(hù)路段的作用，改變河槽中沖刷和淤積的部位，以及必要時(shí)改變河道等，均屬間接防護(hù)。其特點(diǎn)是間接防護(hù)建筑物侵占一部分河川斷面，因而不同程度上壓縮和紊亂原來(lái)的水流，使得當(dāng)沖部位受到特別強(qiáng)烈的沖刷和淘刷作用，因此這些部位應(yīng)有比較堅(jiān)固加固措施。

邊坡加固的方法多種多樣，下面總結(jié)了幾種常用方法及其內(nèi)容： 1.混凝土抗滑結(jié)構(gòu)加固(1)混凝土抗滑樁

抗滑樁是穿過(guò)滑坡體深入穩(wěn)定土層或巖層的柱形構(gòu)件，用以支擋滑體的滑動(dòng)力，一般設(shè)置于滑坡的前緣附近，起穩(wěn)定邊坡的作用，用于正在活動(dòng)的淺層和中層滑坡效果較好。①通過(guò)地質(zhì)調(diào)查，掌握滑坡的原因、性質(zhì)、范圍及厚度，分析其所處狀態(tài)及發(fā)展趨勢(shì)。②計(jì)算滑坡推力及在樁身的分布形式。③根據(jù)地形、地質(zhì)情況及施工條件等確定樁的位置及布置范圍。④根據(jù)滑坡推力的大小、地形及地層性質(zhì)，擬定樁長(zhǎng)、錨固深度、樁截面尺寸及樁間距。為了能使抗滑樁更有效的防止滑坡，在設(shè)置時(shí)應(yīng)將樁身全長(zhǎng)的1／3～1／4埋置于滑坡面以下的完整基巖或穩(wěn)定土層中，并灌漿使樁和周圍巖土體構(gòu)成整體，并設(shè)置于滑體前緣部分．使其能承受相當(dāng)大的壓力。(2）混凝土沉井

沉井是一種混凝土框架結(jié)構(gòu)，施工中一般可分成數(shù)節(jié)進(jìn)行，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是根據(jù)沉井的場(chǎng)地布置、受力狀態(tài)及基坑的施工條件等因素決定。在高邊坡工程中，沉井具有抗滑樁的作用和擋土墻的作用。(3）混凝土擋墻

混凝土擋墻是借助自身的重量以支擋滑體的下滑力的一種有效防止滑坡的常用方法，并可與排水等措施聯(lián)合使用。它能有效地從局部改變滑坡體的受力平衡，阻止滑坡體變形的延展，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能快速起到穩(wěn)定滑坡作用等優(yōu)點(diǎn)。在設(shè)計(jì)混凝土擋墻時(shí)。應(yīng)根據(jù)最低滑動(dòng)面的形狀和位置來(lái)設(shè)計(jì)擋墻基礎(chǔ)的砌置深度，并在墻后設(shè)置泄水孔，使其不僅能削弱作用于擋墻上的靜水壓力，還能防止墻后積水浸泡基礎(chǔ)而造成的擋墻滑移。2.錨桿加固

錨固技術(shù)是將一種受拉桿件的一端固定在邊坡或地基的巖層或土層中，這種受拉桿件的固定端稱為錨固端(或錨固段)，另一端與工程建筑物聯(lián)結(jié)，可以承受由于土壓力、水壓力或風(fēng)力所施加于建筑物的推力，利用地層的錨固力以維持建筑物的穩(wěn)定。

錨固按結(jié)構(gòu)形式可分為抗滑樁、錨洞、噴錨支護(hù)及預(yù)應(yīng)力錨固(錨索)4類：

（1）錨固洞 錨固洞加固，是治理邊坡穩(wěn)定的一種有效措施。在錨固洞加固的過(guò)程中應(yīng)遵循由內(nèi)向外、自上而下、循序漸進(jìn)、逐層加固等原則，同一搞成結(jié)構(gòu)面的錨固洞應(yīng)跳洞開(kāi)挖施工，避免不利結(jié)構(gòu)面上已有抗滑力的削弱，從而影響邊坡的穩(wěn)定。

（2）噴混凝土護(hù)坡 噴混凝土護(hù)坡是一種生產(chǎn)效率高，施工速度快，不用模板，并把混凝土運(yùn)輸、澆筑、搗固結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化連續(xù)施工的新型混凝土施工工藝。因其是依靠一定的沖擊速度噴射而成的，因而其作為臨時(shí)支撐比木結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，比鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)。作為永久支護(hù)時(shí)，比現(xiàn)澆混凝土襯砌的早期強(qiáng)度高。配合使用錨桿?？梢詼p少洞室開(kāi)挖量，減薄襯砌厚度，節(jié)約水泥用量。特別是噴混凝土施工時(shí)，可以不用模板，不立拱架，加大了洞內(nèi)的有效空間，施工時(shí)能緊跟開(kāi)挖面進(jìn)行噴射，減少巖石暴露風(fēng)化的時(shí)間，及時(shí)控制圍巖的變形。（3）預(yù)應(yīng)力錨固 預(yù)應(yīng)力錨索加固是通過(guò)錨固在坡體深部穩(wěn)定巖體上的錨索將力傳給混凝土框架，由框架對(duì)不穩(wěn)定坡體施加一個(gè)預(yù)應(yīng)力，將不穩(wěn)定松散巖體擠壓，是巖體間的正壓力和摩阻力大大提高，增大抗滑力，限制不穩(wěn)定液體的發(fā)育，從而起到加固邊坡、穩(wěn)定坡體的作用。采用預(yù)應(yīng)力錨索進(jìn)行邊坡加固，其優(yōu)點(diǎn)有：在高邊坡或隧洞洞口明挖中采用，可增加邊坡穩(wěn)定。從而減少開(kāi)挖量，也為提前進(jìn)洞創(chuàng)造條件；可在水庫(kù)正常運(yùn)行條件下用于混凝土壩體或壩基加固；用于修補(bǔ)混凝土裂縫或缺陷，可將集中荷載分散到較大范圍內(nèi)；加固洞室。改善洞室的受力條件等。這些優(yōu)點(diǎn)使其在高邊坡加固中得到廣泛應(yīng)用。蒙特卡洛模擬法，

第四篇：邊坡穩(wěn)定性的工程地質(zhì)評(píng)價(jià)

邊坡穩(wěn)定性的工程地質(zhì)評(píng)價(jià)方法

邊坡穩(wěn)定分析應(yīng)收集下列資料：①地形和地貌特征；②地層巖性和巖土體結(jié)構(gòu)特征：③斷層、裂隙和軟弱層的分布、產(chǎn)狀、充填物質(zhì)以及結(jié)構(gòu)面的組合與連通率；④邊坡巖體風(fēng)化、卸荷深度；⑤各類巖土和潛在滑動(dòng)面的物理力學(xué)參數(shù)以及巖體應(yīng)力；⑥巖土體變形監(jiān)測(cè)和地下水觀測(cè)資料；⑦坡腳淹沒(méi)、地表水位變幅和坡體透水與排水資料；⑧降雨歷時(shí)、降雨強(qiáng)度和凍融資料；⑨地震基本烈度和動(dòng)參數(shù)；⑩邊坡施工開(kāi)挖方式、開(kāi)挖程序、爆破方法、邊坡外荷載、坡腳采空和開(kāi)挖坡的高度和坡度等。

1、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，收集上述資料

2、往年邊坡地質(zhì)災(zāi)害（滑坡、泥石流、地裂縫）發(fā)生、發(fā)育

情況

3、項(xiàng)目區(qū)所在地區(qū)志、鄉(xiāng)志

4、項(xiàng)目區(qū)圖紙（看情況）

5、現(xiàn)場(chǎng)巖石取樣

第五篇：水利水電工程高邊坡的加固與治理

水利水電工程高邊坡的加固與治理

邊坡穩(wěn)定問(wèn)題是水利水電工程中經(jīng)常遇到的問(wèn)題。邊坡的穩(wěn)定性直接決定著工程修建的可行性，影響著工程的建設(shè)投資和安全運(yùn)行。

我國(guó)曾有幾十個(gè)水利水電工程在施工中發(fā)生過(guò)邊坡失穩(wěn)問(wèn)題，如天生橋二級(jí)水電站廠區(qū)高邊坡、漫灣水電站左岸壩肩高邊坡、安康水電站壩區(qū)兩岸高邊坡、龍羊峽水電站下游虎山坡邊坡等等。為治理這些邊坡不但耗去了大量的資金，還拖延了工期，成為我國(guó)水利水電工程施工中一個(gè)比較嚴(yán)峻的問(wèn)題，有的邊坡工程甚至已經(jīng)成為制約工程進(jìn)度和成敗的關(guān)鍵。我國(guó)正在建設(shè)和即將建設(shè)的一批大型骨干水電站，如三峽、龍灘、李家峽、小灣、拉西瓦、錦屏等工程都存在著嚴(yán)重的高邊坡穩(wěn)定問(wèn)題。其中三峽工程庫(kù)區(qū)中存在10幾處近億立方米的滑坡體，拉西瓦水電站下游左岸存在著高達(dá)700m的巨型潛在不穩(wěn)定山體，龍灘水電站左岸存在總方量1000萬(wàn)m傾倒蠕變體等。這些工程的規(guī)模和所包含的技術(shù)難度都是空前的。因此，加快水利水電邊坡工程的科研步伐，開(kāi)發(fā)出一套現(xiàn)代化的邊坡工程勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)測(cè)技術(shù)，已經(jīng)成為水利水電科研攻關(guān)的重大課題。

高邊坡的地質(zhì)構(gòu)造往往比較復(fù)雜，影響滑坡的因素也很多，因此，我國(guó)廣大水電科技人員在與滑坡災(zāi)害作斗爭(zhēng)的過(guò)程中，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，積極開(kāi)展科技攻關(guān)，總結(jié)出了一整套水電高邊坡工程勘測(cè)、設(shè)計(jì)和施工新技術(shù)，成功地治理了天生橋二級(jí)、漫灣、李家峽、三峽、小浪底等工程的高邊坡問(wèn)題。本文僅就水利水電工程巖質(zhì)高邊坡的加固與整治措施作一簡(jiǎn)要介紹。

1、混凝土抗滑結(jié)構(gòu)的應(yīng)用

1.1 混凝土抗滑樁

我國(guó)在50年代曾在少量工程中試用混凝土抗滑樁技術(shù)。從60年代開(kāi)始，該項(xiàng)技術(shù)得到了推廣，并從理論上得到了完善和提高。到80年代，高邊坡中的抗滑樁應(yīng)用技術(shù)已達(dá)到了一定的水平。

抗滑樁由于能有效而經(jīng)濟(jì)地治理滑坡，尤其是滑動(dòng)面傾角較緩時(shí)，其效果更好，因此在邊坡治理工程中得到了廣泛采用。如：天生橋二級(jí)水電站于1986年10月確定廠房下山包壩址后，11月開(kāi)始在廠房西坡進(jìn)行大規(guī)模的開(kāi)挖，加上開(kāi)挖爆破和施工生活用水的影響，誘發(fā)了面積約4萬(wàn)㎡、厚度約25～40m、總滑動(dòng)量約140萬(wàn)m的大型滑坡體。初期滑動(dòng)速度平均每日2mm，到次年2月底每日位移達(dá)9mm.如繼續(xù)開(kāi)挖而不采取任何工程處理措施，預(yù)計(jì)雨季到來(lái)時(shí)將會(huì)發(fā)生大規(guī)模的滑坡，為此，采取了抗滑樁等一整套治理措施。

抗滑樁分成兩排布置在廠房滑坡體上，在584m高程上設(shè)置1排，在597m高程平臺(tái)上設(shè)置1排，樁中心距6m，樁深為25～39m，其中心深入基巖的錨固深度為總深度的1／4，斷面尺寸為3m×；4m，設(shè)置15kg／m輕型鋼軌作為受力筋，回填200號(hào)混凝土，每根抗滑樁的抗剪強(qiáng)度為12840kn，17根全部建成后，可以承受滑坡體總滑動(dòng)推力218280kn.第一批抗

33滑樁從1987年3月上旬開(kāi)工，5月下旬開(kāi)始澆筑，6月1日結(jié)束。第二批抗滑樁施工是在1987～1988年枯水期內(nèi)完成的。

抗滑樁開(kāi)挖深度達(dá)3～4m后，在井壁噴30～40cm厚的混凝土。對(duì)巖體較好的井壁采用打錨桿、噴錨掛網(wǎng)的方法進(jìn)行支護(hù)，噴混凝土厚度10～15cm。對(duì)局部塌方部位增設(shè)鋼支撐。抗滑樁開(kāi)挖到設(shè)計(jì)要求深度后，進(jìn)行鋼筋綁扎和鋼軌吊裝。

混凝土澆筑采用水下混凝土的配合比，由拌和樓拌和，混凝土罐車運(yùn)輸直接入倉(cāng)，每小時(shí)澆筑厚度控制在1.5m內(nèi)，特別是在滑動(dòng)面上下4m部位，還需下井進(jìn)行機(jī)械振搗。在澆到離井口5～7m時(shí)，要求分層振搗。每個(gè)井口設(shè)兩個(gè)溜斗，溜管長(zhǎng)度為10～14m，管徑25cm?？够瑯兜慕ǔ?，對(duì)樁后坡體起到了有效的阻滑作用。

天生橋二級(jí)水電站廠房高邊坡采用打抗滑樁、減載、預(yù)應(yīng)力錨桿、錨索、排水、護(hù)坡等綜合治理措施后，坡體的監(jiān)測(cè)成果表明：下山包滑坡體一直處于穩(wěn)定狀態(tài)，而且有一定的安全儲(chǔ)備。

安康水電站壩址區(qū)兩岸邊坡屬于穩(wěn)定性極差的易滑地層，由于對(duì)兩岸進(jìn)行了大規(guī)模的開(kāi)挖施工，所形成的開(kāi)挖邊坡最大高度達(dá)200余m，單坡段一般高度在30～40m。大量的開(kāi)挖造成邊坡巖體的應(yīng)力釋放，斷面暴露，再加上雨水的侵入，破壞了邊坡的穩(wěn)定，致使邊坡開(kāi)挖過(guò)程中發(fā)生十幾處大小不等的工程滑坡，嚴(yán)重地影響了工程的施工，成為電站建設(shè)中的重大技術(shù)難題。

采用抗滑樁是穩(wěn)定安康溢洪道邊坡的主要手段，在263m高程平臺(tái)上共設(shè)置了9根直徑1m的鋼筋混凝土抗滑樁，每根樁都貫穿幾個(gè)棱體，最深的達(dá)35m，樁頂嵌入溢洪道渠底板內(nèi)。為了不干擾平臺(tái)外側(cè)基坑的施工，樁身用大孔徑鉆機(jī)鉆成，孔壁完整，進(jìn)度較快，兩個(gè)月就全部完成。這9根抗滑樁按兩種工作狀態(tài)考慮：在溢洪道未形成時(shí)，抗滑樁按彈性基礎(chǔ)上的懸臂梁考慮，不考慮樁外側(cè)滑面上部巖體的抗力；在溢洪道建成后抗滑樁樁頂嵌入溢洪道底板，此時(shí)按滑坡的下滑力考慮。

抗滑樁混凝土標(biāo)號(hào)為r28250號(hào)，鋼筋為φ40ⅱ級(jí)鋼?？够瑯队?982年1月施工，3月完成后，基坑繼續(xù)下挖，邊坡上各棱體的基腳相繼暴露。同年11月，在fb75與f22斷層構(gòu)成的棱體下面坡根爆破開(kāi)挖后，發(fā)現(xiàn)在263m高程平臺(tái)上沿fb75、f22斷層及7號(hào)抗滑樁外側(cè)近南北向出現(xiàn)小裂縫，且裂縫不斷擴(kuò)大，21天后7號(hào)抗滑樁外側(cè)的fb75～f22棱體下滑，依靠7號(hào)抗滑樁的支擋，樁內(nèi)側(cè)山體得以保存。

1.2 混凝土沉井

沉井是一種混凝土框架結(jié)構(gòu)，施工中一般可分成數(shù)節(jié)進(jìn)行。在滑坡工程中既起抗滑樁的作用，有時(shí)也具備擋土墻的作用。

天生橋二級(jí)水電站首部樞紐左壩肩下游邊坡，在二期工程壩基開(kāi)挖澆筑過(guò)程中，曾于1986年6月和1988年2月兩次出現(xiàn)沿覆蓋層和部分巖基的順層滑動(dòng)?；麦w長(zhǎng)80m，寬45m，高差35m，最大深度9m，方量約2萬(wàn)m。為了避免1988年汛后左導(dǎo)墻和護(hù)坦基礎(chǔ)開(kāi)挖過(guò)程

3中滑體再度復(fù)活，確?；拥陌踩┕?，對(duì)左岸邊坡的整體進(jìn)行穩(wěn)定分析后，決定在坡腳實(shí)施沉井抗滑為主和坡面保護(hù)、排水為輔的綜合治理措施。

沉井結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)沉井的受力狀態(tài)、基坑的施工條件和沉井的場(chǎng)地布置等因素決定，沉井結(jié)構(gòu)平面呈“田”字形，井壁和橫隔墻的厚度主要由滿足下沉重量而定。井壁上部厚80cm，下部厚90cm；橫隔墻厚度為50cm，隔墻底高于刃腳踏面1.5m，便于操作人員在井底自由通行。沉井深11m，分成4、3、4m高的3節(jié)。

沉井施工包括平整場(chǎng)地、沉井制作、沉井下沉、填心4個(gè)階段。

下沉采用人工開(kāi)挖方式，由人力除渣，簡(jiǎn)易設(shè)備運(yùn)輸，下沉過(guò)程中需控制防偏問(wèn)題，做到及時(shí)糾正。合理的開(kāi)挖順序是：先開(kāi)挖中間，后開(kāi)挖四邊；先開(kāi)挖短邊，后開(kāi)挖長(zhǎng)邊。沉井就位后清洗基面，設(shè)置φ25錨桿（錨桿間距為2m，深3.5m），再澆筑150號(hào)混凝土封底，最后用100號(hào)毛石混凝土填心。

沉井工程建成至今，已經(jīng)受了多年的運(yùn)行考驗(yàn)。目前，首部邊坡是穩(wěn)定的，沉井在邊坡穩(wěn)定中的作用是明顯的。

1.3 混凝土框架和噴混凝土護(hù)坡

混凝土框架對(duì)滑坡體表層坡體起保護(hù)作用并增強(qiáng)坡體的整體性，防止地表水滲入和坡體的風(fēng)化?？蚣茏o(hù)坡具有結(jié)構(gòu)物輕，材料用量省，施工方便，適用面廣，便于排水，以及可與其他措施結(jié)合使用的特點(diǎn)。

天生橋二級(jí)水電站下山包滑坡治理采用混凝土護(hù)面框架，框架分兩種型式。滑面附近框架，其節(jié)點(diǎn)設(shè)長(zhǎng)錨桿穿過(guò)滑面，為一設(shè)置在彈性基礎(chǔ)上節(jié)點(diǎn)受集中力的框架系統(tǒng)；距滑面較遠(yuǎn)的坡面框架，節(jié)點(diǎn)設(shè)短錨桿，與強(qiáng)風(fēng)化坡面在一定范圍內(nèi)形成整體。

下山包滑坡北段強(qiáng)風(fēng)化坡面框架采用50×；50cm、節(jié)點(diǎn)中心2m的方形框架，節(jié)點(diǎn)處設(shè)置兩種類型錨桿：在550～560m高程間坡面，滑面以上節(jié)點(diǎn)垂直于坡面設(shè)置φ36及φ

32、長(zhǎng)12m砂漿錨桿，在565～580m高程間坡面則設(shè)垂直于坡面的φ

28、長(zhǎng)6m的砂漿錨桿，相應(yīng)地框架配筋為8φ20和4φ20?？蚣芤笤谄旅嫱?0cm深，50cm寬的槽，部分嵌入坡面內(nèi)，表層填土并摻入耕植上，形成草本植被的永久護(hù)坡。

在巖性較好的部位可采用錨桿和噴混凝土保護(hù)坡面。

1.4 混凝土擋墻

混凝土擋墻是治坡工程中最常用的一種方法，它能有效地從局部改變滑坡體的受力平衡，阻止滑坡體變形的延展。

在1986年6月，天生橋二級(jí)水電站工程下山包廠址未定之前，由于連降大雨（其降雨量達(dá)91.2mm），550m高程夾泥層上面的巖體滑動(dòng)10余cm，584m高程平臺(tái)上出現(xiàn)3條裂縫，其中最長(zhǎng)一條55m長(zhǎng)，2.2cm寬，下錯(cuò)2cm。為此采取了在550m高程澆筑50余m長(zhǎng)的混凝土擋墻和打錨桿等措施。

天生橋二級(jí)水電站廠房高邊坡坡頂設(shè)置了混凝土擋土墻，以防止古滑坡體的復(fù)活，部分坡面采用漿砌塊石護(hù)面加固，坡腳680m高程設(shè)置混凝土防護(hù)墻。

在漫灣水電站邊坡工程中也采取了澆混凝土擋墻及漿砌石擋墻、混凝土防掏槽等措施，綜合治理邊坡工程。

1.5 錨固洞

在漫灣水電站邊坡工程中，采用各種不同斷面的錨固洞64個(gè)，形成較大的抗剪力。在左岸邊坡滑坡以前，已完成2m×；2m斷面小錨固洞18個(gè)，每個(gè)洞可承受剪力9000kn.此外，還利用地質(zhì)探洞回填等增加一部分剪力。由于錨固洞具有一定的傾斜度，防止了混凝土與洞壁結(jié)合不實(shí)的可能性，同時(shí)采取洞樁組合結(jié)構(gòu)的受力條件遠(yuǎn)較傳統(tǒng)懸臂結(jié)構(gòu)合理，可望提供較大的抗力。

2、錨固技術(shù)的應(yīng)用

采用預(yù)應(yīng)力錨索進(jìn)行邊坡加固，具有不破壞巖體，施工靈活，速度快，干擾小，受力可靠，且為主動(dòng)受力等優(yōu)點(diǎn)，加上坡面巖體抗壓強(qiáng)度高，因此，在天生橋二級(jí)、漫灣、銅街子、三峽、李家峽等工程的邊坡治理中都得到大量應(yīng)用。

在漫灣水電站邊坡工程中，采用了1000kn級(jí)錨索1371根、1600kn級(jí)錨索20根、3000kn級(jí)錨索859根、6000kn級(jí)錨索21根，均為膠結(jié)式內(nèi)錨頭的預(yù)應(yīng)力錨索，采取后張法施工。預(yù)應(yīng)力錨索由錨索體、內(nèi)錨頭、外錨頭三部分組成。內(nèi)錨頭用純水泥漿或砂漿作膠結(jié)材料，其長(zhǎng)度1000kn級(jí)為5～6m，3000kn級(jí)為8～10m，6000kn級(jí)為10～13m；外錨頭為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，與基巖接觸面的壓應(yīng)力控制在2.0mpa以內(nèi)。

為提高錨索受力的均勻性，漫灣工程施工單位設(shè)計(jì)了一種小型千斤頂，采用“分組單根張拉”的方法，如3000kn錨索19根鋼絞線，每組拉3根，7次張拉完；6000kn錨索37根，10次張拉完，既簡(jiǎn)化操作程序，又提高錨索受力均勻性。錨索在補(bǔ)償張拉時(shí)可以用大千斤頂整體張拉（如3000kn錨索），也可繼續(xù)用分組單根張拉方法（如6000kn錨索），都不會(huì)影響錨索受力的均勻性。

在小浪底工程中大規(guī)模采用的無(wú)粘結(jié)錨索具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，其大部分鋼絞線都得到防腐油劑和護(hù)套的雙重保護(hù)，并且可以重復(fù)張拉。由于在施工時(shí)內(nèi)錨頭和鋼鉸線周圍的水泥漿材是一次灌入的，漿材凝固后再?gòu)埨虼藴p少了一道工序，提高了工效，但其價(jià)格相對(duì)較高。

在高邊坡施工過(guò)程中為保證開(kāi)挖與錨固同步施工，必須縮短錨索施工時(shí)間，及早對(duì)巖體施加預(yù)應(yīng)力，以達(dá)到加快工程進(jìn)度，確保邊坡穩(wěn)定的目的。為此，結(jié)合八五科技攻關(guān)，在李家峽水電站高邊坡開(kāi)挖過(guò)程中，成功將1000kn級(jí)預(yù)應(yīng)力錨索快速錨固技術(shù)應(yīng)用于工程中。室內(nèi)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)表明，采用n-1注漿體和y-1型混凝土配合比可以滿足1000kn級(jí)預(yù)應(yīng)力錨索各項(xiàng)設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)，而施加預(yù)應(yīng)力的時(shí)間由常規(guī)的14～28d縮短到3～5d.該項(xiàng)成果對(duì)及時(shí)加固高邊坡蠕變和松弛的巖體具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，充分體現(xiàn)了“快速、經(jīng)濟(jì)、安全”的原則。

三峽永久船閘主體段高邊坡工程規(guī)模之大、技術(shù)難度之高均為國(guó)內(nèi)外邊坡工程所罕見(jiàn)，其加固過(guò)程中，采取了噴混凝土、掛網(wǎng)錨桿、系統(tǒng)錨桿、打排水孔、設(shè)置排水洞、采用3000kn級(jí)預(yù)應(yīng)力錨索等綜合治理措施，其中，3000kn對(duì)穿錨束1924束，在國(guó)內(nèi)尚屬首例。系統(tǒng)設(shè)計(jì)3000kn級(jí)預(yù)應(yīng)力對(duì)穿錨束1229束，孔深22.1～56.4m，主要分布在南北坡直立墻和中隔墩閘首及上下相鄰段。南北坡直立墻布置兩排，水平排距10～20m，孔距3～5m，第一排距墻頂8～10m，第二排距底板高20m左右，均于兩側(cè)山體排水洞對(duì)穿。中隔墩閘首布置3排，排距10m，孔距3.5～6.4m，第一排距墻頂10m。此外，動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)3000kn級(jí)預(yù)應(yīng)力對(duì)穿錨束695束，孔深16～66m，主要布置在中隔墩閘室和豎井部位。對(duì)穿錨束分為無(wú)粘結(jié)和有粘結(jié)兩種型式，其結(jié)構(gòu)主要由錨束束體和內(nèi)外錨頭組成。由于錨索采取對(duì)拉錨索的形式，將內(nèi)錨頭放在山體內(nèi)的排水廊道中，因此，內(nèi)錨頭不再是灌漿錨固端，而是置于廊道內(nèi)的墩頭錨或雙向施加張拉的預(yù)應(yīng)力錨。這類加固方式將排水和錨固結(jié)合起來(lái)，減少了約占錨索長(zhǎng)度1／3～1／4的內(nèi)錨固段，是一種理想的加固形式。

參考資料：

溢洪道工程渡汛方案

高邊坡支護(hù)排架的設(shè)計(jì)與施工管理 淺談防洪工程的生態(tài)護(hù)坡

超豪華中型灌溉水庫(kù)可行性研究報(bào)告（452頁(yè)）高邊坡預(yù)應(yīng)力錨索施工質(zhì)量控制