水利工程，由于自身工程對象的不斷增多以及專門科學技術(shù)的發(fā)展，業(yè)已從土木工程中分化出來成為獨立的學科體系，但是它們在很大程度上仍具有土木工程的共性。所以水利工程是土木工程的一個分支。本文是選自核心級期刊《人民長江》中關(guān)于水利工程的高級職稱論文范文：水利工程邊坡加固治理措施分析。

　　摘要：作為國民經(jīng)濟建設(shè)的重要基礎(chǔ)，水利工程成為當前促進工農(nóng)業(yè)健康發(fā)展的重要保障。水利工程邊坡穩(wěn)定性是當前水利工程建設(shè)與維護過程中的常見問題，加強水利工程邊坡加固技術(shù)與治理是水利工程管理的重要環(huán)節(jié)。本文針對水利工程中各種邊坡加固處理措施進行了簡單的介紹，并根據(jù)各種措施的特點，對于如何選擇合適的邊坡加固處理措施提出了簡要的分析。

　　關(guān)鍵詞：水利工程,邊坡結(jié)構(gòu),加固治理

　　1 影響水利工程邊坡穩(wěn)定性的因素

　　相對于水利工程而言，邊坡是在水利工程施工中形成的具有一定坡度和高度的主體結(jié)構(gòu)，按其成因來說通常分為天然斜坡和人工邊坡兩類，人工邊坡又分為開挖邊坡以及堤壩邊坡等;依照其物質(zhì)組成分為巖體邊坡、土體邊坡以及復合型邊坡等形式。邊坡穩(wěn)定性是指邊坡巖體土體在一定高度和坡度條件下的穩(wěn)定性程度，是保障水利工程主體設(shè)施安全穩(wěn)固性能的關(guān)鍵要素，影響著水利工程性能的正常發(fā)揮。受地質(zhì)環(huán)境以及自然因素等客觀條件的影響和破壞，很多水利工程的邊坡結(jié)構(gòu)在施工運行過程中，往往會因巖土重力過大、水壓力、振動力以及其他外力作用下，造成坡體地質(zhì)界面部位出現(xiàn)局部性開裂錯位或前緣部分突然與整體剝離塌落，發(fā)生向下滑動位移或者崩塌破壞現(xiàn)象，如果發(fā)生的邊坡塌陷程度規(guī)模較大，通常會給周邊環(huán)境造成堤壩決口、洪水泛濫、交通中斷、江河堵塞、水庫淤填等重大安全隱患，導致周圍居民生產(chǎn)生活及生命財產(chǎn)受到重大威脅。水利工程邊坡管理中發(fā)現(xiàn)，滑坡現(xiàn)象是最為常見的邊坡破壞形式。

　　整體來說，影響水利工程邊坡失穩(wěn)的因素較多，構(gòu)成邊坡巖體土體的工程地質(zhì)壞境條件及其性質(zhì)的變化，邊坡施工中的斷層留置，邊坡角度間的相互關(guān)系，邊坡巖土結(jié)構(gòu)的整體粘結(jié)程度，臨水邊坡地下水流條件和波浪動力作用，地下水位的升降侵蝕，人工開挖或地面荷載應力的破壞，甚至是地震或周邊爆破等引發(fā)的震動應力等所有影響邊坡剪切應力和巖體土體抗剪強度的因素，都會造成水利工程邊坡穩(wěn)定性降低而形成安全隱患。

　　2 邊坡加固措施及應用

　　2.1開挖及壓腳

　　2.1.1挖除回填法

　　此種方法主要應用于堤腳開挖過基，堤身填筑質(zhì)量不好等產(chǎn)生淺層滑坡的邊坡，一般開挖工程量不是很大。這類滑坡應優(yōu)先考慮將滑動體全部挖除，重新回填還坡。開挖回填應注意幾點：查明滑坡體的上下口準確位置，劃定處理范圍，全部挖除滑體。挖除應從上邊緣開始，逐級開挖，每級高度20cm，保持邊坡有足夠的坡度，避免隨意切割坡腳，沿著滑動面挖成鋸齒形，使中間有l(wèi)～2個平臺，以增加穩(wěn)定。土質(zhì)不同時，視情況刷成2～3種坡度。在每一級深度應1次挖到位，每級高度

　　2.1.2減載反壓

　　減載反壓是邊坡加固治理深層滑坡的最常用辦法。深層滑坡往往滑體的出口在水下邊坡或者河底，滑體方量相當大，全部開挖滑動體有一定難度，開挖附加的外力作用還有可能產(chǎn)生滑動。處理這些滑體采取將滑坡體后緣的巖土削去一部分，以減輕滑動體的自重。降低坡體的下滑力，但單獨減輕滑動體自重，有時并不能起到阻滑的作用，再在坡腳拋石加壓的方法是比較有效的，即將減載削下的土石堆于邊坡或滑坡前緣阻滑部位，使之既能起到降低下滑力，又增加抗滑力的良好效果。此措施應用于上陡下緩的滑坡效果更好。

　　在施工中應注意幾點：首先查明滑坡體的上下口準確位置，劃定處理范圍。開挖不應采用推土機，挖掘機等大噸位機械，最好采取先拋石后開挖。拋石填壓層要求：(1)拋石范圍要根據(jù)滑體范圍和河床抗沖刷的要求定，一般拋在滑體出口至堤腳處，填壓層要求分層設(shè)置，最下層為石渣墊層作為反濾層，一般厚度<30cm，上層為拋石體，保護拋石層及其下部泥土的穩(wěn)定，其厚度應不少于拋石粒徑的2倍，一般為0.6m～1.0m，重要段為1.0m～1.5m，臺頂高度要高于枯水位0.5m～1.0m。保證堤腳埋深1.0m左右。填壓層坡度要根據(jù)河床底坡的具體情況設(shè)置，一般控制在l：1.5～l：4之間;(2)填壓層石料要采用新鮮、堅固、無風化的亂石，單粒重量為5kg～50kg，粒徑為0.15m～0.33m左右。

　　2.2坡面支護

　　坡面支護的主要方式是噴混凝土面板(混凝土、纖維混凝土、瀝青混凝土等)或配合錨桿使用。噴混凝土護坡是一種生產(chǎn)效率高，施工速度快，不用模板，并把混凝土運輸、澆筑、搗固結(jié)合在一起，實現(xiàn)機械化連續(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，因而其作為臨時支撐比木結(jié)構(gòu)強度高，比鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)濟。作為永久支護時，比現(xiàn)澆混凝土襯砌的早期強度高。配合使用錨桿，可以減少洞室開挖量，減薄襯砌厚度，節(jié)約水泥用量。特別是噴混凝土施工時，可以不用模板，不立拱架，加大了洞內(nèi)的有效空間，施工時能緊跟開挖面進行噴射，減少巖石暴露風化的時間，及時控制圍巖的變形。

　　2.3混凝土抗滑結(jié)構(gòu)的應用

　　2.3.1混凝土抗滑樁

　　抗滑樁是穿過滑坡體深入穩(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，用于正在活動的淺層和中層滑坡效果較好。為了能使抗滑樁更有效的防止滑坡，在設(shè)置時應將樁身全長的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，使其能承受相當大的壓力。

　　2.3.2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)進行，其結(jié)構(gòu)設(shè)計是根據(jù)沉井的場地布置、受力狀態(tài)及基坑的施工條件等因素決定�；炷�土沉井的施工主要包括了沉井下沉、混凝土封底、毛石混凝土填心等步驟。在其施工中主要注意的是，在沉井下沉過程中應盡量減少沉井外壁的摩阻力，應在混土強度達到100%時方可開始挖，同時還應在下沉過程中做好防偏的措施�；炷�土沉井的加固能力較混凝土抗滑樁更強，但其施工工序、機械設(shè)備等都相應復雜的多，最好要有專業(yè)的施工隊伍來進行施工。

　　2.3.3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�；炷�土擋墻的施工工藝較簡單，基本上就相當于是剪力墻的施工，但是其穩(wěn)定邊坡的能力極佳，并且結(jié)構(gòu)簡單，工期不長，對機械設(shè)備要求也不高，不過它的造價相對較高。采用混凝土擋墻的加固措施，應注意在擋土墻的設(shè)計過程中，不要遺漏對于地基承載力和擋土墻抗傾覆穩(wěn)定性的驗算;同時，在其施工過程中還應考慮在墻后設(shè)置泄水孔，防止墻后積水浸泡基礎(chǔ)，從而造成擋土墻的滑移和失穩(wěn)。

　　2.4錨固技術(shù)的應用

　　2.4.1錨固洞

　　采用錨固洞的加固措施，就是通過在邊坡處進行若干個錨固洞的施工，來引起邊坡巖體的附加應力、應變，從而增大邊坡巖體的整體性、抗拉強度、抗剪強度和抗滑力，達到穩(wěn)定邊坡的作用。采用錨固洞的加固措施，必須要做好一個“穩(wěn)”字，一定要穩(wěn)扎穩(wěn)打，切忌急躁冒進和急功近利。在錨固洞的施工過程中應遵循自上而下、由內(nèi)向外、逐層加固、循序漸進的原則，對處于同一高程結(jié)構(gòu)面的錨固洞應采取跳洞開挖施工，防止產(chǎn)生薄弱層，從而影響邊坡的穩(wěn)定。同時，錨固洞在設(shè)計過程中應對洞的數(shù)量、深度、排距和布置等都進行嚴謹?shù)尿炈悖�保證其質(zhì)量和安全。

　　2.4.2(預應力)錨索

　　預應力錨索加固是通過錨固在坡體深部穩(wěn)定巖體上的錨索將力傳給混凝土框架，由框架對不穩(wěn)定坡體施加一個預應力，將不穩(wěn)定松散巖體擠壓，使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。采用預應力錨索進行邊坡加固，其優(yōu)點有：在高邊坡或隧洞洞口明挖中采用，可增加邊坡穩(wěn)定，從而減少開挖量，也為提前進洞創(chuàng)造條件;可在水庫正常運行條件下用于混凝土壩體或壩基加固;用于修補混凝土裂縫或缺陷，可將集中荷載分散到較大范圍內(nèi)，加固洞室，改善洞室的受力條作等。這些優(yōu)點使其在邊坡加固中得到廣泛應用。其具體施工如下：

　　(1)錨孔鉆造。在開挖洞室時要按設(shè)計樁號采用拉線尺量，根據(jù)水準測量進行放線，要做標記，定準錨孔位置;鉆機就位要準確，錨孔下傾與水平面夾角為20度。傾角與方位的誤差不要超過太大度數(shù)，錨索鉆孔要干鉆不要水鉆，錨孔鉆造完成后，要進行錨筋體安裝和錨孔注漿，不要超過24h，避免長時間擱置造成塌孔。

　　(2)錨索(桿)制作。錨索要選用高強度、低松弛預應力鋼鉸線作為材料，制作時要把無粘結(jié)鋼絞線繞承載體彎曲成u型，并用鋼帶與承載體綁扎牢固，注漿管與隔離架應按設(shè)計要求安設(shè)，注漿管底端距孔底20cm;間隔的錨桿的外露端做好標記，制作好的錨索體在運輸和安裝過程中，不要死彎折，不破壞隔離架、注漿管及鋼絞線外包的涂塑層。

　　(3)錨孔注漿。它的注漿材料配比備料要嚴格，按配合比攪拌均勻，漿體強度不小于40Mpa，水灰比達到0.4：0.5的純水泥漿，錨孔采用孔底返漿法進行注漿，注漿不要間斷一次完成，等到砂漿強度達到設(shè)計強度后，才能進行錨索張拉。等錨索張拉鎖定后，應向錨頭與自由段間的空隙實施充填灌漿。

　　2.5減載、排水等措施的應用

　　2.5.1減載反壓

　　減載反壓在邊坡處理措施中得到應用廣泛。其目的是減小坡體的下滑力，方法是把滑坡體后緣的巖土減去一部分，但是光靠減載不能起到阻滑的作用，要和反壓措施結(jié)合起來，把減載的土石放在滑坡前緣阻滑部位，起到降低滑坡力的作用，同時也加大抗滑力的作用。

　　2.5.2表里排水

　　表里排水包括排除地表水和地下水。排除地表水，就是要把破壞邊坡區(qū)域的地表水攔截住。要在滑坡體外修建攔水、排水溝的辦法進行排水。要運用地形和自然溝谷，布置樹枝狀排水系統(tǒng)把滑坡體內(nèi)的地表水排出，由于地表水的排出，降低了滑動力同時也提高了邊坡的穩(wěn)定性。排除地下水的辦法，要看地下水的深度分為淺層和深層地下水兩種。排出淺層地下水要用截水溝、盲溝和水平鉆孔等方法;深層地下水的排出要用截水盲溝、集水井、平孔排水和排水廊道等方法。地下水的排出會減小邊坡巖體地下水位，減小滲水壓力，改善邊坡穩(wěn)定條件，提高邊坡穩(wěn)定性。

　　3結(jié)語

　　在水利工程的邊坡中，在選擇邊坡加固措施前，要詳細調(diào)查地形、地質(zhì)和水文條件，認真研究和確定滑坡的類型及發(fā)展的階段，分析形成滑坡的主、次因素及彼此的聯(lián)系，結(jié)合工程的重要程度、施工條件、工程防治的難易，投資多少等情況綜合考慮。在保證邊坡穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，采用最經(jīng)濟的措施來進行邊坡加固處理，因為只有采用最經(jīng)濟且安全的加固措施才是最合理的。邊坡加固方法與技術(shù)雖然很多，但隨著工程建設(shè)規(guī)模的不斷增大，邊坡高度增加，復雜性增大，對邊坡加固技術(shù)的要求也越來越高。對于比較大型的水利工程進行邊坡加固處理，通�？梢愿鶕�(jù)具體情況在不同的施工段采用不同的加固措施，國內(nèi)外科研人員將系統(tǒng)工程理論、數(shù)量理論、模糊數(shù)學等不斷運用于邊坡穩(wěn)定性問題的研究中，使得邊坡加固技術(shù)得到進一步的發(fā)展，比采用一概而論的加固措施往往能更好地節(jié)約成本，從而產(chǎn)生極大的效益。

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