水利工程高边坡的加固与治理

第一篇：水利工程高边坡的加固与治理

浅谈水利工程施工高边坡的加固与治理

边坡稳定问题是水利水电工程中经常遇到的问题。边坡的稳定性直接决定着工程修建的可行性，影响着工程的建设投资和安全运行。

我国曾有几十个水利水电工程在施工中发生过边坡失稳问题，如天生桥二级水电站厂区高边坡、漫湾水电站左岸坝肩高边坡、安康水电站坝区两岸高边坡、龙羊峡水电站下游虎山坡边坡等等。为治理这些边坡不但耗去了大量的资金，还拖延了工期，成为我国水利水电工程施工中一个比较严峻的问题，有的边坡工程甚至已经成为制约工程进度和成败的关键。我国正在建设和即将建设的一批大型骨干水电站，如三峡、龙滩、李家峡、小湾、拉西瓦、锦屏等工程都存在着严重的高边坡稳定问题。其中三峡工程库区中存在10几处近亿立方米的滑坡体，拉西瓦水电站下游左岸存在着高达700m的巨型潜在不稳定山体，龙滩水电站左岸存在总方量1000万m3倾倒蠕变体等。

高边坡的地质构造往往比较复杂，影响滑坡的因素也很多，因此，我国广大水电科技人员在与滑坡灾害作斗争的过程中，不断总结经验教训，积极开展科技攻关，总结出了一整套水电高边坡工程勘测、设计和施工新技术，成功地治理了天生桥二级、漫湾、李家峡、三峡、小浪底等工程的高边坡问题。

一、混凝土抗滑结构的应用 ㈠混凝土抗滑桩

抗滑桩由于能有效而经济地治理滑坡，尤其是滑动面倾角较缓时，其效果更好，因此在边坡治理工程中得到了广泛采用。如：天生桥二级水电站于1986年10月确定厂房下山包坝址后，11月开始在厂房西坡进行大规模的开挖，加上开挖爆破和施工生活用水的影响，诱发了面积约4万㎡、厚度约25～40m、总滑动量约140万m3的大型滑坡体。初期滑动速度平均每日2mm，到次年2月底每日位移达9mm.如继续开挖而不采取任何工程处理措施，预计雨季到来时将会发生大规模的滑坡，为此，采取了抗滑桩等一整套治理措施。

抗滑桩分成两排布置在厂房滑坡体上，在584m高程上设置1排，在597m高程平台上设置1排，桩中心距6m，桩深为25～39m，其中心深入基岩的锚固深度为总深度的1／4，断面尺寸为3m×；4m，设置15kg／m轻型钢轨作为受力筋，回填200号混凝土，每根抗滑桩的抗剪强度为12840kn，17根全部建成后，可以承受滑坡体总滑动推力218280kn.第一批抗滑桩从1987年3月上旬开工，5月下旬开始浇筑，6月1日结束。第二批抗滑桩施工是在1987～1988年枯水期内完成的。

抗滑桩开挖深度达3～4m后，在井壁喷30～40cm厚的混凝土。对岩体较好的井壁采用打锚杆、喷锚挂网的方法进行支护，喷混凝土厚度10～15cm。对局部塌方部位增设钢支撑。抗滑桩开挖到设计要求深度后，进行钢筋绑扎和钢轨吊装。

混凝土浇筑采用水下混凝土的配合比，由拌和楼拌和，混凝土罐车运输直接入仓，每小时浇筑厚度控制在1.5m内，特别是在滑动面上下4m部位，还需下井进行机械振捣。在浇到离井口5～7m时，要求分层振捣。每个井口设两个溜斗，溜管长度为10～14m，管径25cm。抗滑桩的建成，对桩后坡体起到了有效的阻滑作用。

采用抗滑桩是稳定安康溢洪道边坡的主要手段，在263m高程平台上共设置了9根直径1m的钢筋混凝土抗滑桩，每根桩都贯穿几个棱体，最深的达35m，桩顶嵌入溢洪道渠底板内。为了不干扰平台外侧基坑的施工，桩身用大孔径钻机钻成，孔壁完整，进度较快，两个月就全部完成。这9根抗滑桩按两种工作状态考虑：在溢洪道未形成时，抗滑桩按弹性基础上的悬臂梁考虑，不考虑桩外侧滑面上部岩体的抗力；在溢洪道建成后抗滑桩桩顶嵌入溢洪道底板，此时按滑坡的下滑力考虑。

抗滑桩混凝土标号为r28250号，钢筋为φ40ⅱ级钢。抗滑桩于1982年1月施工，3月完成后，基坑继续下挖，边坡上各棱体的基脚相继暴露。同年11月，在fb75与f22断层构成的棱体下面坡根爆破开挖后，发现在263m高程平台上沿fb75、f22断层及7号抗滑桩外侧近南北向出现小裂缝，且裂缝不断扩大，21天后7号抗滑桩外侧的fb75～f22棱体下滑，依靠7号抗滑桩的支挡，桩内侧山体得以保存。

㈡混凝土沉井

沉井是一种混凝土框架结构，施工中一般可分成数节进行。在滑坡工程中既起抗滑桩的作用，有时也具备挡土墙的作用。

天生桥二级水电站首部枢纽左坝肩下游边坡，在二期工程坝基开挖浇筑过程中，曾于1986年6月和1988年2月两次出现沿覆盖层和部分岩基的顺层滑动。滑坡体长80m，宽45m，高差35m，最大深度9m，方量约2万m3。为了避免1988年汛后左导墙和护坦基础开挖过程中滑体再度复活，确保基坑的安全施工，对左岸边坡的整体进行稳定分析后，决定在坡脚实施沉井抗滑为主和坡面保护、排水为辅的综合治理措施。沉井结构设计根据沉井的受力状态、基坑的施工条件和沉井的场地布置等因素决定，沉井结构平面呈“田”字形，井壁和横隔墙的厚度主要由满足下沉重量而定。井壁上部厚80cm，下部厚90cm；横隔墙厚度为50cm，隔墙底高于刃脚踏面1.5m，便于操作人员在井底自由通行。沉井深11m，分成4、3、4m高的3节。

沉井施工包括平整场地、沉井制作、沉井下沉、填心4个阶段。

下沉采用人工开挖方式，由人力除渣，简易设备运输，下沉过程中需控制防偏问题，做到及时纠正。合理的开挖顺序是：先开挖中间，后开挖四边；先开挖短边，后开挖长边。沉井就位后清洗基面，设置φ25锚杆（锚杆间距为2m，深3.5m），再浇筑150号混凝土封底，最后用100号毛石混凝土填心。

沉井工程建成至今，已经受了多年的运行考验。目前，首部边坡是稳定的，沉井在边坡稳定中的作用是明显的。㈢混凝土框架和喷混凝土护坡

混凝土框架对滑坡体表层坡体起保护作用并增强坡体的整体性，防止地表水渗入和坡体的风化。框架护坡具有结构物轻，材料用量省，施工方便，适用面广，便于排水，以及可与其他措施结合使用的特点。

天生桥二级水电站下山包滑坡治理采用混凝土护面框架，框架分两种型式。滑面附近框架，其节点设长锚杆穿过滑面，为一设置在弹性基础上节点受集中力的框架系统；距滑面较远的坡面框架，节点设短锚杆，与强风化坡面在一定范围内形成整体。

下山包滑坡北段强风化坡面框架采用50×；50cm、节点中心2m的方形框架，节点处设置两种类型锚杆：在550～560m高程间坡面，滑面以上节点垂直于坡面设置φ36及φ

32、长12m砂浆锚杆，在565～580m高程间坡面则设垂直于坡面的φ

28、长6m的砂浆锚杆，相应地框架配筋为8φ20和4φ20。框架要求在坡面挖30cm深，50cm宽的槽，部分嵌入坡面内，表层填土并掺入耕植上，形成草本植被的永久护坡。

在岩性较好的部位可采用锚杆和喷混凝土保护坡面。㈣混凝土挡墙

混凝土挡墙是治坡工程中最常用的一种方法，它能有效地从局部改变滑坡体的受力平衡，阻止滑坡体变形的延展。

在1986年6月，天生桥二级水电站工程下山包厂址未定之前，由于连降大雨（其降雨量达91.2mm），550m高程夹泥层上面的岩体滑动10余cm，584m高程平台上出现3条裂缝，其中最长一条55m长，2.2cm宽，下错2cm。为此采取了在550m高程浇筑50余m长的混凝土挡墙和打锚杆等措施。

天生桥二级水电站厂房高边坡坡顶设置了混凝土挡土墙，以防止古滑坡体的复活，部分坡面采用浆砌块石护面加固，坡脚680m高程设置混凝土防护墙。

在漫湾水电站边坡工程中也采取了浇混凝土挡墙及浆砌石挡墙、混凝土防掏槽等措施，综合治理边坡工程。㈤锚固洞

在漫湾水电站边坡工程中，采用各种不同断面的锚固洞64个，形成较大的抗剪力。在左岸边坡滑坡以前，已完成2m×；2m断面小锚固洞18个，每个洞可承受剪力9000kn.此外，还利用地质探洞回填等增加一部分剪力。由于锚固洞具有一定的倾斜度，防止了混凝土与洞壁结合不实的可能性，同时采取洞桩组合结构的受力条件远较传统悬臂结构合理，可望提供较大的抗力。

二、锚固技术的应用

采用预应力锚索进行边坡加固，具有不破坏岩体，施工灵活，速度快，干扰小，受力可靠，且为主动受力等优点，加上坡面岩体抗压强度高，因此，在天生桥二级、漫湾、铜街子、三峡、李家峡等工程的边坡治理中都得到大量应用。

在漫湾水电站边坡工程中，采用了1000kn级锚索1371根、1600kn级锚索20根、3000kn级锚索859根、6000kn级锚索21根，均为胶结式内锚头的预应力锚索，采取后张法施工。预应力锚索由锚索体、内锚头、外锚头三部分组成。内锚头用纯水泥浆或砂浆作胶结材料，其长度1000kn级为5～6m，3000kn级为8～10m，6000kn级为10～13m；外锚头为钢筋混凝土结构，与基岩接触面的压应力控制在2.0mpa以内。

为提高锚索受力的均匀性，漫湾工程施工单位设计了一种小型千斤顶，采用“分组单根张拉”的方法，如3000kn锚索19根钢绞线，每组拉3根，7次张拉完；6000kn锚索37根，10次张拉完，既简化操作程序，又提高锚索受力均匀性。锚索在补偿张拉时可以用大千斤顶整体张拉（如3000kn锚索），也可继续用分组单根张拉方法（如6000kn锚索），都不会影响锚索受力的均匀性。

在小浪底工程中大规模采用的无粘结锚索具有明显的优点，其大部分钢绞线都得到防腐油剂和护套的双重保护，并且可以重复张拉。由于在施工时内锚头和钢铰线周围的水泥浆材是一次灌入的，浆材凝固后再张拉，因此减少了一道工序，提高了工效，但其价格相对较高。

在高边坡施工过程中为保证开挖与锚固同步施工，必须缩短锚索施工时间，及早对岩体施加预应力，以达到加快工程进度，确保边坡稳定的目的。为此，结合八五科技攻关，在李家峡水电站高边坡开挖过程中，成功将1000kn级预应力锚索快速锚固技术应用于工程中。室内和现场试验表明，采用n-1注浆体和y-1型混凝土配合比可以满足1000kn级预应力锚索各项设计技术指标，而施加预应力的时间由常规的14～28d缩短到3～5d.该项成果对及时加固高边坡蠕变和松弛的岩体具有重要的现实意义，充分体现了“快速、经济、安全”的原则。

三峡永久船闸主体段高边坡工程规模之大、技术难度之高均为国内外边坡工程所罕见，其加固过程中，采取了喷混凝土、挂网锚杆、系统锚杆、打排水孔、设置排水洞、采用3000kn级预应力锚索等综合治理措施，其中，3000kn对穿锚束1924束，在国内尚属首例。系统设计3000kn级预应力对穿锚束1229束，孔深22.1～56.4m，主要分布在南北坡直立墙和中隔墩闸首及上下相邻段。南北坡直立墙布置两排，水平排距10～20m，孔距3～5m，第一排距墙顶8～10m，第二排距底板高20m左右，均于两侧山体排水洞对穿。中隔墩闸首布置3排，排距10m，孔距3.5～6.4m，第一排距墙顶10m。此外，动态设计3000kn级预应力对穿锚束695束，孔深16～66m，主要布置在中隔墩闸室和竖井部位。对穿锚束分为无粘结和有粘结两种型式，其结构主要由锚束束体和内外锚头组成。由于锚索采取对拉锚索的形式，将内锚头放在山体内的排水廊道中，因此，内锚头不再是灌浆锚固端，而是置于廊道内的墩头锚或双向施加张拉的预应力锚。这类加固方式将排水和锚固结合起来，减少了约占锚索长度1／3～1／4的内锚固段，是一种理想的加固形式。

第二篇：水利水电工程高边坡的加固与治理

水利水电工程高边坡的加固与治理

边坡稳定问题是水利水电工程中经常遇到的问题。边坡的稳定性直接决定着工程修建的可行性，影响着工程的建设投资和安全运行。

我国曾有几十个水利水电工程在施工中发生过边坡失稳问题，如天生桥二级水电站厂区高边坡、漫湾水电站左岸坝肩高边坡、安康水电站坝区两岸高边坡、龙羊峡水电站下游虎山坡边坡等等。为治理这些边坡不但耗去了大量的资金，还拖延了工期，成为我国水利水电工程施工中一个比较严峻的问题，有的边坡工程甚至已经成为制约工程进度和成败的关键。我国正在建设和即将建设的一批大型骨干水电站，如三峡、龙滩、李家峡、小湾、拉西瓦、锦屏等工程都存在着严重的高边坡稳定问题。其中三峡工程库区中存在10几处近亿立方米的滑坡体，拉西瓦水电站下游左岸存在着高达700m的巨型潜在不稳定山体，龙滩水电站左岸存在总方量1000万m倾倒蠕变体等。这些工程的规模和所包含的技术难度都是空前的。因此，加快水利水电边坡工程的科研步伐，开发出一套现代化的边坡工程勘测、设计、施工、监测技术，已经成为水利水电科研攻关的重大课题。

高边坡的地质构造往往比较复杂，影响滑坡的因素也很多，因此，我国广大水电科技人员在与滑坡灾害作斗争的过程中，不断总结经验教训，积极开展科技攻关，总结出了一整套水电高边坡工程勘测、设计和施工新技术，成功地治理了天生桥二级、漫湾、李家峡、三峡、小浪底等工程的高边坡问题。本文仅就水利水电工程岩质高边坡的加固与整治措施作一简要介绍。

1、混凝土抗滑结构的应用

1.1 混凝土抗滑桩

我国在50年代曾在少量工程中试用混凝土抗滑桩技术。从60年代开始，该项技术得到了推广，并从理论上得到了完善和提高。到80年代，高边坡中的抗滑桩应用技术已达到了一定的水平。

抗滑桩由于能有效而经济地治理滑坡，尤其是滑动面倾角较缓时，其效果更好，因此在边坡治理工程中得到了广泛采用。如：天生桥二级水电站于1986年10月确定厂房下山包坝址后，11月开始在厂房西坡进行大规模的开挖，加上开挖爆破和施工生活用水的影响，诱发了面积约4万㎡、厚度约25～40m、总滑动量约140万m的大型滑坡体。初期滑动速度平均每日2mm，到次年2月底每日位移达9mm.如继续开挖而不采取任何工程处理措施，预计雨季到来时将会发生大规模的滑坡，为此，采取了抗滑桩等一整套治理措施。

抗滑桩分成两排布置在厂房滑坡体上，在584m高程上设置1排，在597m高程平台上设置1排，桩中心距6m，桩深为25～39m，其中心深入基岩的锚固深度为总深度的1／4，断面尺寸为3m×；4m，设置15kg／m轻型钢轨作为受力筋，回填200号混凝土，每根抗滑桩的抗剪强度为12840kn，17根全部建成后，可以承受滑坡体总滑动推力218280kn.第一批抗

33滑桩从1987年3月上旬开工，5月下旬开始浇筑，6月1日结束。第二批抗滑桩施工是在1987～1988年枯水期内完成的。

抗滑桩开挖深度达3～4m后，在井壁喷30～40cm厚的混凝土。对岩体较好的井壁采用打锚杆、喷锚挂网的方法进行支护，喷混凝土厚度10～15cm。对局部塌方部位增设钢支撑。抗滑桩开挖到设计要求深度后，进行钢筋绑扎和钢轨吊装。

混凝土浇筑采用水下混凝土的配合比，由拌和楼拌和，混凝土罐车运输直接入仓，每小时浇筑厚度控制在1.5m内，特别是在滑动面上下4m部位，还需下井进行机械振捣。在浇到离井口5～7m时，要求分层振捣。每个井口设两个溜斗，溜管长度为10～14m，管径25cm。抗滑桩的建成，对桩后坡体起到了有效的阻滑作用。

天生桥二级水电站厂房高边坡采用打抗滑桩、减载、预应力锚杆、锚索、排水、护坡等综合治理措施后，坡体的监测成果表明：下山包滑坡体一直处于稳定状态，而且有一定的安全储备。

安康水电站坝址区两岸边坡属于稳定性极差的易滑地层，由于对两岸进行了大规模的开挖施工，所形成的开挖边坡最大高度达200余m，单坡段一般高度在30～40m。大量的开挖造成边坡岩体的应力释放，断面暴露，再加上雨水的侵入，破坏了边坡的稳定，致使边坡开挖过程中发生十几处大小不等的工程滑坡，严重地影响了工程的施工，成为电站建设中的重大技术难题。

采用抗滑桩是稳定安康溢洪道边坡的主要手段，在263m高程平台上共设置了9根直径1m的钢筋混凝土抗滑桩，每根桩都贯穿几个棱体，最深的达35m，桩顶嵌入溢洪道渠底板内。为了不干扰平台外侧基坑的施工，桩身用大孔径钻机钻成，孔壁完整，进度较快，两个月就全部完成。这9根抗滑桩按两种工作状态考虑：在溢洪道未形成时，抗滑桩按弹性基础上的悬臂梁考虑，不考虑桩外侧滑面上部岩体的抗力；在溢洪道建成后抗滑桩桩顶嵌入溢洪道底板，此时按滑坡的下滑力考虑。

抗滑桩混凝土标号为r28250号，钢筋为φ40ⅱ级钢。抗滑桩于1982年1月施工，3月完成后，基坑继续下挖，边坡上各棱体的基脚相继暴露。同年11月，在fb75与f22断层构成的棱体下面坡根爆破开挖后，发现在263m高程平台上沿fb75、f22断层及7号抗滑桩外侧近南北向出现小裂缝，且裂缝不断扩大，21天后7号抗滑桩外侧的fb75～f22棱体下滑，依靠7号抗滑桩的支挡，桩内侧山体得以保存。

1.2 混凝土沉井

沉井是一种混凝土框架结构，施工中一般可分成数节进行。在滑坡工程中既起抗滑桩的作用，有时也具备挡土墙的作用。

天生桥二级水电站首部枢纽左坝肩下游边坡，在二期工程坝基开挖浇筑过程中，曾于1986年6月和1988年2月两次出现沿覆盖层和部分岩基的顺层滑动。滑坡体长80m，宽45m，高差35m，最大深度9m，方量约2万m。为了避免1988年汛后左导墙和护坦基础开挖过程

3中滑体再度复活，确保基坑的安全施工，对左岸边坡的整体进行稳定分析后，决定在坡脚实施沉井抗滑为主和坡面保护、排水为辅的综合治理措施。

沉井结构设计根据沉井的受力状态、基坑的施工条件和沉井的场地布置等因素决定，沉井结构平面呈“田”字形，井壁和横隔墙的厚度主要由满足下沉重量而定。井壁上部厚80cm，下部厚90cm；横隔墙厚度为50cm，隔墙底高于刃脚踏面1.5m，便于操作人员在井底自由通行。沉井深11m，分成4、3、4m高的3节。

沉井施工包括平整场地、沉井制作、沉井下沉、填心4个阶段。

下沉采用人工开挖方式，由人力除渣，简易设备运输，下沉过程中需控制防偏问题，做到及时纠正。合理的开挖顺序是：先开挖中间，后开挖四边；先开挖短边，后开挖长边。沉井就位后清洗基面，设置φ25锚杆（锚杆间距为2m，深3.5m），再浇筑150号混凝土封底，最后用100号毛石混凝土填心。

沉井工程建成至今，已经受了多年的运行考验。目前，首部边坡是稳定的，沉井在边坡稳定中的作用是明显的。

1.3 混凝土框架和喷混凝土护坡

混凝土框架对滑坡体表层坡体起保护作用并增强坡体的整体性，防止地表水渗入和坡体的风化。框架护坡具有结构物轻，材料用量省，施工方便，适用面广，便于排水，以及可与其他措施结合使用的特点。

天生桥二级水电站下山包滑坡治理采用混凝土护面框架，框架分两种型式。滑面附近框架，其节点设长锚杆穿过滑面，为一设置在弹性基础上节点受集中力的框架系统；距滑面较远的坡面框架，节点设短锚杆，与强风化坡面在一定范围内形成整体。

下山包滑坡北段强风化坡面框架采用50×；50cm、节点中心2m的方形框架，节点处设置两种类型锚杆：在550～560m高程间坡面，滑面以上节点垂直于坡面设置φ36及φ

32、长12m砂浆锚杆，在565～580m高程间坡面则设垂直于坡面的φ

28、长6m的砂浆锚杆，相应地框架配筋为8φ20和4φ20。框架要求在坡面挖30cm深，50cm宽的槽，部分嵌入坡面内，表层填土并掺入耕植上，形成草本植被的永久护坡。

在岩性较好的部位可采用锚杆和喷混凝土保护坡面。

1.4 混凝土挡墙

混凝土挡墙是治坡工程中最常用的一种方法，它能有效地从局部改变滑坡体的受力平衡，阻止滑坡体变形的延展。

在1986年6月，天生桥二级水电站工程下山包厂址未定之前，由于连降大雨（其降雨量达91.2mm），550m高程夹泥层上面的岩体滑动10余cm，584m高程平台上出现3条裂缝，其中最长一条55m长，2.2cm宽，下错2cm。为此采取了在550m高程浇筑50余m长的混凝土挡墙和打锚杆等措施。

天生桥二级水电站厂房高边坡坡顶设置了混凝土挡土墙，以防止古滑坡体的复活，部分坡面采用浆砌块石护面加固，坡脚680m高程设置混凝土防护墙。

在漫湾水电站边坡工程中也采取了浇混凝土挡墙及浆砌石挡墙、混凝土防掏槽等措施，综合治理边坡工程。

1.5 锚固洞

在漫湾水电站边坡工程中，采用各种不同断面的锚固洞64个，形成较大的抗剪力。在左岸边坡滑坡以前，已完成2m×；2m断面小锚固洞18个，每个洞可承受剪力9000kn.此外，还利用地质探洞回填等增加一部分剪力。由于锚固洞具有一定的倾斜度，防止了混凝土与洞壁结合不实的可能性，同时采取洞桩组合结构的受力条件远较传统悬臂结构合理，可望提供较大的抗力。

2、锚固技术的应用

采用预应力锚索进行边坡加固，具有不破坏岩体，施工灵活，速度快，干扰小，受力可靠，且为主动受力等优点，加上坡面岩体抗压强度高，因此，在天生桥二级、漫湾、铜街子、三峡、李家峡等工程的边坡治理中都得到大量应用。

在漫湾水电站边坡工程中，采用了1000kn级锚索1371根、1600kn级锚索20根、3000kn级锚索859根、6000kn级锚索21根，均为胶结式内锚头的预应力锚索，采取后张法施工。预应力锚索由锚索体、内锚头、外锚头三部分组成。内锚头用纯水泥浆或砂浆作胶结材料，其长度1000kn级为5～6m，3000kn级为8～10m，6000kn级为10～13m；外锚头为钢筋混凝土结构，与基岩接触面的压应力控制在2.0mpa以内。

为提高锚索受力的均匀性，漫湾工程施工单位设计了一种小型千斤顶，采用“分组单根张拉”的方法，如3000kn锚索19根钢绞线，每组拉3根，7次张拉完；6000kn锚索37根，10次张拉完，既简化操作程序，又提高锚索受力均匀性。锚索在补偿张拉时可以用大千斤顶整体张拉（如3000kn锚索），也可继续用分组单根张拉方法（如6000kn锚索），都不会影响锚索受力的均匀性。

在小浪底工程中大规模采用的无粘结锚索具有明显的优点，其大部分钢绞线都得到防腐油剂和护套的双重保护，并且可以重复张拉。由于在施工时内锚头和钢铰线周围的水泥浆材是一次灌入的，浆材凝固后再张拉，因此减少了一道工序，提高了工效，但其价格相对较高。

在高边坡施工过程中为保证开挖与锚固同步施工，必须缩短锚索施工时间，及早对岩体施加预应力，以达到加快工程进度，确保边坡稳定的目的。为此，结合八五科技攻关，在李家峡水电站高边坡开挖过程中，成功将1000kn级预应力锚索快速锚固技术应用于工程中。室内和现场试验表明，采用n-1注浆体和y-1型混凝土配合比可以满足1000kn级预应力锚索各项设计技术指标，而施加预应力的时间由常规的14～28d缩短到3～5d.该项成果对及时加固高边坡蠕变和松弛的岩体具有重要的现实意义，充分体现了“快速、经济、安全”的原则。

三峡永久船闸主体段高边坡工程规模之大、技术难度之高均为国内外边坡工程所罕见，其加固过程中，采取了喷混凝土、挂网锚杆、系统锚杆、打排水孔、设置排水洞、采用3000kn级预应力锚索等综合治理措施，其中，3000kn对穿锚束1924束，在国内尚属首例。系统设计3000kn级预应力对穿锚束1229束，孔深22.1～56.4m，主要分布在南北坡直立墙和中隔墩闸首及上下相邻段。南北坡直立墙布置两排，水平排距10～20m，孔距3～5m，第一排距墙顶8～10m，第二排距底板高20m左右，均于两侧山体排水洞对穿。中隔墩闸首布置3排，排距10m，孔距3.5～6.4m，第一排距墙顶10m。此外，动态设计3000kn级预应力对穿锚束695束，孔深16～66m，主要布置在中隔墩闸室和竖井部位。对穿锚束分为无粘结和有粘结两种型式，其结构主要由锚束束体和内外锚头组成。由于锚索采取对拉锚索的形式，将内锚头放在山体内的排水廊道中，因此，内锚头不再是灌浆锚固端，而是置于廊道内的墩头锚或双向施加张拉的预应力锚。这类加固方式将排水和锚固结合起来，减少了约占锚索长度1／3～1／4的内锚固段，是一种理想的加固形式。

参考资料：

溢洪道工程渡汛方案

高边坡支护排架的设计与施工管理 浅谈防洪工程的生态护坡

超豪华中型灌溉水库可行性研究报告（452页）高边坡预应力锚索施工质量控制

第三篇：边坡与加固方案

深圳市建业建筑工程有限公司

御林华府

边坡加固方案

御林华府

边坡加固支护施工方案

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审 核：

审 批：

编制单位：深圳市建业建筑工程有限公司

编制日期：2012年7月22日 深圳市建业建筑工程有限公司

御林华府

边坡加固方案

边坡加固支护方案

一、工程概况

御林华府工程由深圳是艺园投资发展有限公司开发建设。工程位于广东省深圳市南山区南头街与南光路交汇处西北侧。工程占地面积5749.67m2，总建筑面积约32509.00m2。拟建御林华府住宅楼为2栋高层建筑，地下2层，地上26~30层，地面以上高93.55米。

二、本方案共两部分：西侧临时边坡支护、南侧基坑承台开挖标高处的边坡支护

三、针对最西侧临时坡道的边坡支护

目前地下室施工到第五施工段，受现场场地限制，基坑最西端的进出场临时车道(B-A轴~B-F轴/B-1轴)为地下室施工阶段材料（包括钢筋，模板，混凝土车及输送泵，灰砂砖，沙石水泥等）进场的唯一通道，因此在地下室施工阶段需要将坡道临时占用，坡道部位的结构待地下室施工至±0.00后再进行施工，估计留置时间约3个月（裙楼施工至±0.000层、塔楼部分至转换层施工完成）。临时坡道见下图：

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边坡加固方案

目前坡道长度为25米，坡道面土方为回填杂土，坡道底部为砂质/粉质粘性土，顶端处高差有6米，待土方开挖至承台底部后高差将达到7米。为保证该边坡在3个月使用期间的稳定，防止日常使用及雨期冲刷塌方，需要将该处坡道边坡进行加固处理。

（一）临时加固支护施工方案：

为防止基坑第5段土方开挖阶段该边坡塌方，必须增加边坡坡脚的稳定性，稳住坡脚，边坡即处于安全状态，拟采用以下施工方案：槽钢深锚结合砼挡土墙支护。

1、将基坑垮坡处余留的散松土人工配合机械清除，坡道边坡做70度放坡。

2、采用挖机将5m长的［16槽钢压入边坡坡脚土层内，垂直锚入深度为承台底面以下1m，槽钢沿坡道边坡布置，间距200mm，槽钢上端采用水平钢管焊接连接，使槽钢连成一个整体。

3、槽钢背面绑扎钢筋网，Ф12@150，后支设模板，浇筑200厚C15混凝土挡土墙，高度1米，挡土墙插入Ф30PVC水管，间距1.5~2米，将边坡内积水引出，排入积水坑。

4、边坡下1/3高度范围水平打入长度2米的钢管2排，间距1米×1米，坡面上满铺φ4×80钢筋网片，与挡土墙钢筋连接，采用1:3水泥砂浆抹面覆盖，厚度为30~50mm。形成一个稳定整体支护结构，防止日常雨水冲刷。

5、整个边坡面布置Ф30PVC排水管，做为泄水孔，间距2~3米。

6、边坡下方布设沉降观测点，坡脚处设置2个，同位置边坡中部、顶部设置2个，观测点采用钢筋头制作，观测频率每天1次，做好记录，遇变形突变及时采取措施。

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边坡加固方案

（二）、做法见下图

A-A剖面边坡加固支护简图

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边坡加固方案

四、针对底板第5段南侧基坑围护结构下方承台开挖的支护方案

本基坑围护结构施工采用微型桩+锚索+砼腰梁的围护型式，支护底标高为-9.65米，而基坑周边承台土方开挖标高-11.65米，造成-9.65米至-11.65米的高度范围（共2米）支护结构缺失，无相关止水帷幕封闭，在土方开挖阶段易造成围护结构下方涌泥、涌水等，且基坑土质为粉质粘土，土性较差，遇水膨胀后易失稳造成塌方。故针对西侧基底围护结构下方的开挖面专项支护方案

（一）方案选择

参考本工程施工1段西侧类似问题的处理，在开挖面深度打入3~4米钢管后立模板并及时用沙袋填筑，必要处加大底部砼垫层厚度进行反压，并及时砌筑砖模，防止基底土发生“踢脚”或者涌泥坍塌等，见下图：

5002.95(-10.4)群桩承台砂袋1.44~1.29(-11.91~-12.06)多桩承台5001500钢管 间距@200内侧采用模板支撑-0.26~-0.41(-13.81`-13.96)加固部位深圳市建业建筑工程有限公司

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边坡加固方案

15006

说明：

1、砂袋中间缝隙采用砂浆填满；

2、开挖后尽快浇筑承台垫层砼；

3、打入钢管位置为砖模外侧；

4、图中标高括号外为绝对标高、括号内为相对标高。深圳市建业建筑工程有限公司

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边坡加固方案

五、安全措施

1、施工现场必须认真贯彻“安全第一，预防为主”的方针，坚持“管生产，必须管安全”的原则。建立安全管理生产责任制。

2、建立并认真执行安全交底制度，班前安全活动制度。

3、进入施工现场施工人员必须戴好安全帽，现场临时搭设的脚手架，支撑杆必须稳固。

4、土方坍落和滑坡是本工程最容易发生的安全隐患。在危险处设置醒目警示标志。施工过程中设专人对边坡进行监测。

5、施工前应提前做好防雨准备工作，遇雨天应停止施工，对施工用材料、机具及坡面进行覆盖防护，雨后复工须认真检查边坡情况。决定是否有必要采取措施，之后才能施工。

6、加强安全施工教育，预防措施等安全常识，以加强职工的自我保护意识。

7、基坑底下施工，边坡上严禁堆土和重物，堆卸建筑材料或机具设备。

8、以项目部安全生产领导小组，负责日常安全监督管理，发现问题，立即整改。

9、要求安全技术交底能根据各道工序施工作业的不同环境、不同特点等因素，有针对性的及时向基坑施工班组操作人员进行书面交底。

10、施工现场要做到及时清理，保持场容整洁，道路畅通。

11、施工期间严格遵守安全用电操作规程。

12、认真贯彻执行国家有关安全生产和文明施工的规定，确保支护施工的顺利进行。

13、安全监控：预加固施工期间设置专人对边坡进行安全监控。在裂缝的两侧设置定位点，每天定时对边坡变化情况进行不得少于两次测量，统计测量数据，跟踪边坡变化情况，如发现变形加剧必须停止施工，上报有关单位进行处理。

六、应急措施

基坑边坡加固支护施工完成至基坑回填之前，如遇暴雨洪水等，必须将施工人员设备撤离现场，支护坡面上需覆盖蓬布以免造成塌方，同时增加监测次数和监控力度，并做好相应的措施防止滑坡。如遇重物垂落，需要修复的地方，重新浇筑砼或抹水泥砂浆，防止雨水灌入，造成不必要的损失。

第四篇：我国水利水电工程高边坡的加固与治理

边坡稳定问题是水利水电工程中经常遇到的问题。边坡的稳定性直接决定着工程修建的可行性，影响着工程的建设投资和安全运行。

我国曾有几十个水利水电工程在施工中发生过边坡失稳问题，如天生桥二级水电站厂区高边坡、漫湾水电站左岸坝肩高边坡、安康水电站坝区两岸高边坡、龙羊峡水电站下游虎山坡边坡等等。为治理这些边坡不但耗去了大量的资金，还拖延了工期，成为我国水利水电工程施工中一个比较严峻的问题，有的边坡工程甚至已经成为制约工程进度和成败的关键。我国正在建设和即将建设的一批大型骨干水电站，如三峡、龙滩、李家峡、小湾、拉西瓦、锦屏等工程都存在着严重的高边坡稳定问题。其中三峡工程库区中存在10几处近亿立方米的滑坡体，拉西瓦水电站下游左岸存在着高达700 m的巨型潜在不稳定山体，龙滩水电站左岸存在总方量1 000万m3倾倒蠕变体等。这些工程的规模和所包含的技术难度都是空前的。因此，加快水利水电边坡工程的科研步伐，开发出一套现代化的边坡工程勘测、设计、施工、监测技术，已经成为水利水电科研攻关的重大课题。

高边坡的地质构造往往比较复杂，影响滑坡的因素也很多，因此，我国广大水电科技人员在与滑坡灾害作斗争的过程中，不断总结经验教训，积极开展科技攻关，总结出了一整套水电高边坡工程勘测、设计和施工新技术，成功地治理了天生桥二级、漫湾、李家峡、三峡、小浪底等工程的高边坡问题。本文仅就水利水电工程岩质高边坡的加固与整治措施作一简要介绍。

1、混凝土抗滑结构的应用

1.1 混凝土抗滑桩

我国在50年代曾在少量工程中试用混凝土抗滑桩技术。从60年代开始，该项技术得到了推广，并从理论上得到了完善和提高。到80年代，高边坡中的抗滑桩应用技术已达到了一定的水平。

抗滑桩由于能有效而经济地治理滑坡，尤其是滑动面倾角较缓时，其效果更好，因此在边坡治理工程中得到了广泛采用。如：天生桥二级水电站于1986年10月确定厂房下山包坝址后，11月开始在厂房西坡进行大规模的开挖，加上开挖爆破和施工生活用水的影响，诱发了面积约4万m2、厚度约25～40 m、总滑动量约140万m3的大型滑坡体。初期滑动速度平均每日2 mm，到次年2月底每日位移达9 mm。如继续开挖而不采取任何工程处理措施，预计雨季到来时将会发生大规模的滑坡，为此，采取了抗滑桩等一整套治理措施。

抗滑桩分成两排布置在厂房滑坡体上，在584 m高程上设置1排，在597 m高程平台上设置1排，桩中心距6 m，桩深为25～39 m，其中心深入基岩的锚固深度为总深度的1／4，断面尺寸为3 m×4 m，设置15 kg／m轻型钢轨作为受力筋，回填200号混凝土，每根抗滑桩的抗剪强度为12 840 kN，17根全部建成后，可以承受滑坡体总滑动推力218 280 kN。

第一批抗滑桩从1987年3月上旬开工，5月下旬开始浇筑，6月1日结束。第二批抗滑桩施工是在1987～1988年枯水期内完成的。

抗滑桩开挖深度达3～4 m后，在井壁喷30～40 cm厚的混凝土。对岩体较好的井壁采用打锚杆、喷锚挂网的方法进行支护，喷混凝土厚度10～15 cm。对局部塌方部位增设钢支撑。抗滑桩开挖到设计要求深度后，进行钢筋绑扎和钢轨吊装。

混凝土浇筑采用水下混凝土的配合比，由拌和楼拌和，混凝土罐车运输直接入仓，每小时浇筑厚度控制在1.5 m内，特别是在滑动面上下4 m部位，还需下井进行机械振捣。在浇到离井口5～7 m时，要求分层振捣。每个井口设两个溜斗，溜管长度为10～14 m，管径25 cm。

抗滑桩的建成，对桩后坡体起到了有效的阻滑作用。

天生桥二级水电站厂房高边坡采用打抗滑桩、减载、预应力锚杆、锚索、排水、护坡等综合治理措施后，坡体的监测成果表明：下山包滑坡体一直处于稳定状态，而且有一定的安全储备。

安康水电站坝址区两岸边坡属于稳定性极差的易滑地层，由于对两岸进行了大规模的开挖施工，所形成的开挖边坡最大高度达200余m，单坡段一般高度在30～40 m。大量的开挖造成边坡岩体的应力释放，断面暴露，再加上雨水的侵入，破坏了边坡的稳定，致使边坡开挖过程中发生十几处大小不等的工程滑坡，严重地影响了工程的施工，成为电站建设中的重大技术难题。

采用抗滑桩是稳定安康溢洪道边坡的主要手段，在263 m高程平台上共设置了9根直径1 m的钢筋混凝土抗滑桩，每根桩都贯穿几个棱体，最深的达35 m，桩顶嵌入溢洪道渠底板内。为了不干扰平台外侧基坑的施工，桩身用大孔径钻机钻成，孔壁完整，进度较快，两个月就全部完成。这9根抗滑桩按两种工作状态考虑：在溢洪道未形成时，抗滑桩按弹性基础上的悬臂梁考虑，不考虑桩外侧滑面上部岩体的抗力；在溢洪道建成后抗滑桩桩顶嵌入溢洪道底板，此时按滑坡的下滑力考虑。

抗滑桩混凝土标号为R28250号，钢筋为φ40Ⅱ级钢。抗滑桩于1982年1月施工，3月完成后，基坑继续下挖，边坡上各棱体的基脚相继暴露。同年11月，在Fb75与F22断层构成的棱体下面坡根爆破开挖后，发现在263 m高程平台上沿Fb75、F22断层及7号抗滑桩外侧近南北向出现小裂缝，且裂缝不断扩大，21天后7号抗滑桩外侧的Fb75～F22棱体下滑，依靠7号抗滑桩的支挡，桩内侧山体得以保存。

1.2 混凝土沉井

沉井是一种混凝土框架结构，施工中一般可分成数节进行。在滑坡工程中既起抗滑桩的作用，有时也具备挡土墙的作用。

天生桥二级水电站首部枢纽左坝肩下游边坡，在二期工程坝基开挖浇筑过程中，曾于1986年6月和1988年2月两次出现沿覆盖层和部分岩基的顺层滑动。滑坡体长80 m，宽45 m，高差35 m，最大深度9 m，方量约2万m3。

为了避免1988年汛后左导墙和护坦基础开挖过程中滑体再度复活，确保基坑的安全施工，对左岸边坡的整体进行稳定分析后，决定在坡脚实施沉井抗滑为主和坡面保护、排水为辅的综合治理措施。

沉井结构设计根据沉井的受力状态、基坑的施工条件和沉井的场地布置等因素决定，沉井结构平面呈“田”字形，井壁和横隔墙的厚度主要由满足下沉重量而定。井壁上部厚80 cm，下部厚90 cm；横隔墙厚度为50 cm，隔墙底高于刃脚踏面1.5 m，便于操作人员在井底自由通行。沉井深11 m，分成4、3、4 m高的3节。

沉井施工包括平整场地、沉井制作、沉井下沉、填心4个阶段。

下沉采用人工开挖方式，由人力除渣，简易设备运输，下沉过程中需控制防偏问题，做到及时纠正。合理的开挖顺序是：先开挖中间，后开挖四边；先开挖短边，后开挖长边。沉井就位后清洗基面，设置φ25锚杆(锚杆间距为2 m，深3.5 m)，再浇筑150号混凝土封底，最后用100号毛石混凝土填心。

沉井工程建成至今，已经受了多年的运行考验。目前，首部边坡是稳定的，沉井在边坡稳定中的作用是明显的。

1.3 混凝土框架和喷混凝土护坡

混凝土框架对滑坡体表层坡体起保护作用并增强坡体的整体性，防止地表水渗入和坡体的风化。框架护坡具有结构物轻，材料用量省，施工方便，适用面广，便于排水，以及可与其他措施结合使用的特点。

天生桥二级水电站下山包滑坡治理采用混凝土护面框架，框架分两种型式。滑面附近框架，其节点设长锚杆穿过滑面，为一设置在弹性基础上节点受集中力的框架系统；距滑面较远的坡面框架，节点设短锚杆，与强风化坡面在一定范围内形成整体。

下山包滑坡北段强风化坡面框架采用50×50 cm、节点中心2 m的方形框架，节点处设置两种类型锚杆：在550～560 m高程间坡面，滑面以上节点垂直于坡面设置φ36及φ

32、长12 m砂浆锚杆，在565～580 m高程间坡面则设垂直于坡面的φ

28、长6 m的砂浆锚杆，相应地框架配筋为8φ20和4φ20。框架要求在坡面挖30 cm深，50 cm宽的槽，部分嵌入坡面内，表层填土并掺入耕植上，形成草本植被的永久护坡。

在岩性较好的部位可采用锚杆和喷混凝土保护坡面。

1.4 混凝土挡墙

混凝土挡墙是治坡工程中最常用的一种方法，它能有效地从局部改变滑坡体的受力平衡，阻止滑坡体变形的延展。

在1986年6月，天生桥二级水电站工程下山包厂址未定之前，由于连降大雨(其降雨量达91.2 mm)，550 m高程夹泥层上面的岩体滑动10余cm，584 m高程平台上出现3条裂缝，其中最长一条55 m长，2.2 cm宽，下错2 cm。为此采取了在550 m高程浇筑50余m长的混凝土挡墙和打锚杆等措施。

天生桥二级水电站厂房高边坡坡顶设置了混凝土挡土墙，以防止古滑坡体的复活，部分坡面采用浆砌块石护面加固，坡脚680 m高程设置混凝土防护墙。

在漫湾水电站边坡工程中也采取了浇混凝土挡墙及浆砌石挡墙、混凝土防掏槽等措施，综合治理边坡工程。

1.5 锚固洞

在漫湾水电站边坡工程中，采用各种不同断面的锚固洞64个，形成较大的抗剪力。在左岸边坡滑坡以前，已完成2 m×2 m断面小锚固洞18个，每个洞可承受剪力9 000 kN。此外，还利用地质探洞回填等增加一部分剪力。由于锚固洞具有一定的倾斜度，防止了混凝土与洞壁结合不实的可能性，同时采取洞桩组合结构的受力条件远较传统悬臂结构合理，可望提供较大的抗力。

2、锚固技术的应用

采用预应力锚索进行边坡加固，具有不破坏岩体，施工灵活，速度快，干扰小，受力可靠，且为主动受力等优点，加上坡面岩体抗压强度高，因此，在天生桥二级、漫湾、铜街子、三峡、李家峡等工程的边坡治理中都得到大量应用。

在漫湾水电站边坡工程中，采用了1 000 kN级锚索1 371根、1 600 kN级锚索20根、3 000 kN级锚索859根、6 000 kN级锚索21根，均为胶结式内锚头的预应力锚索，采取后张法施工。预应力锚索由锚索体、内锚头、外锚头三部分组成。内锚头用纯水泥浆或砂浆作胶结材料，其长度1 000 kN级为5～6 m，3 000 kN级为8～10 m,6 000 kN级为10～13 m；外锚头为钢筋混凝土结构，与基岩接触面的压应力控制在2.0 MPa以内。

为提高锚索受力的均匀性，漫湾工程施工单位设计了一种小型千斤顶，采用“分组单根张拉”的方法，如3 000 kN锚索19根钢绞线，每组拉3根，7次张拉完；6 000 kN锚索37根，10次张拉完，既简化操作程序，又提高锚索受力均匀性。锚索在补偿张拉时可以用大千斤顶整体张拉(如3 000 kN锚索)，也可继续用分组单根张拉方法(如6 000 kN锚索)，都不会影响锚索受力的均匀性。

在小浪底工程中大规模采用的无粘结锚索具有明显的优点，其大部分钢绞线都得到防腐油剂和护套的双重保护，并且可以重复张拉。由于在施工时内锚头和钢铰线周围的水泥浆材是一次灌入的，浆材凝固后再张拉，因此减少了一道工序，提高了工效，但其价格相对较高。

在高边坡施工过程中为保证开挖与锚固同步施工，必须缩短锚索施工时间，及早对岩体施加预应力，以达到加快工程进度，确保边坡稳定的目的。为此，结合八五科技攻关，在李家峡水电站高边坡开挖过程中，成功将1 000 kN级预应力锚索快速锚固技术应用于工程中。室内和现场试验表明，采用N-1注浆体和Y-1型混凝土配合比可以满足1 000 kN级预应力锚索各项设计技术指标，而施加预应力的时间由常规的14～28 d缩短到3～5 d。该项成果对及时加固高边坡蠕变和松弛的岩体具有重要的现实意义，充分体现了“快速、经济、安全”的原则。

三峡永久船闸主体段高边坡工程规模之大、技术难度之高均为国内外边坡工程所罕见，其加固过程中，采取了喷混凝土、挂网锚杆、系统锚杆、打排水孔、设置排水洞、采用3 000 kN级预应力锚索等综合治理措施，其中，3 000 kN对穿锚束1924束，在国内尚属首例。系统设计3 000 kN级预应力对穿锚束1 229束，孔深22.1～56.4 m，主要分布在南北坡直立墙和中隔墩闸首及上下相邻段。南北坡直立墙布置两排，水平排距10～20 m，孔距3～5 m，第一排距墙顶8～10 m，第二排距底板高20 m左右，均于两侧山体排水洞对穿。中隔墩闸首布置3排，排距10 m，孔距3.5～6.4 m，第一排距墙顶10 m。此外，动态设计3 000 kN级预应力对穿锚束695束，孔深16～66 m，主要布置在中隔墩闸室和竖井部位。对穿锚束分为无粘结和有粘结两种型式，其结构主要由锚束束体和内外锚头组成。由于锚索采取对拉锚索的形式，将内锚头放在山体内的排水廊道中，因此，内锚头不再是灌浆锚固端，而是置于廊道内的墩头锚或双向施加张拉的预应力锚。这类加固方式将排水和锚固结合起来，减少了约占锚索长度1／3～1／4的内锚固段，是一种理想的加固形式。

预应力锚杆也是常见的一种加固形式，如天生桥二级水电站厂房高边坡工程中实施了减载、排水、抗滑桩等技术后，滑坡位移速度虽有明显减小，可未能完全停止。为了确保雨季在滑坡体前方的施工安全，稳定抗滑桩到滑坡体前缘的约20～40 m长，10余万m3的滑坡体，决定在565 m高程马道上设置300 kN预应力锚杆。锚杆分两排，孔距2 m、孔径90 mm，孔与水平成60°夹角，用36的钢筋，共实施了152根预应力锚杆，保证了工程的安全。

3、减载、排水等措施的应用

3.1 减载、压坡

在有条件的情况下，减载压坡应是优先考虑的加固措施。如天生桥二级水电站厂房高边坡稳定分析结果表明，滑坡体后缘受倾向SE的陡倾岩层影响，将向S(24°～71°)E方向滑动。该方向与滑坡前缘滑移方向有近20°～60°的夹角，将部分下滑力传至滑坡体前缘及治坡建筑物上，对滑坡整体的稳定不利，因此能有效控制后坡滑移也就能减缓整体滑坡。

在滑坡体后缘覆盖层最厚的部位，在保证施工道路布置的前提下，尽量在后缘减载。第一次减载14万余m3，至610 m高程，第一次减载后，滑动速度明显降低。紧接着再减载12万余m3，至600 m高程。两次减载共26万余m3，滑坡抗滑稳定安全系数提高约10%。

乌江渡水电站库区左岸岸坡距大坝约400 m，有一石灰岩高悬陡坡构成的小黄崖不稳定岩体。滑坡下部软弱的页岩被库水淹没，地表上部见有多条陡倾角孔缝状张开裂隙，最大的水平延伸长度达200 m，纵深切割190 m。4年多的变形观测结果表明，裂隙顶部最大累计沉陷量达171.1 mm，最大累计水平位移量达56.0 mm，估计可能滑动的体积约50～100万m3。为保证大坝的安全，对小黄崖不稳定岩体先后进行了两次有控制的洞室大爆破，共爆破石方20.8万m3。从处理后的变形资料可以看出，已达到了削头、压脚、提高岩体稳定性的目的。

3.2 排水、截水

地表水渗入滑坡体内，既增加滑坡体的重量，增加滑动力，又降低了滑动面上岩层的内摩擦力，对滑坡体的稳定是不利的。对于滑坡体以外的山坡上的地表水，采取层层修建拦水沟、排水沟的方法排水。在坡体范围内的地表水，对开裂的地方用黄土封堵，低洼积水地方用废碴填平，顺地表水集中的地方设排水沟排走地表水。如天生桥二级水电站厂房边坡工程治理中总共修建拦水沟、排水沟近10 km。地下水的排除采取在滑坡体的后缘开挖总长384 m的两条排水洞(距滑动面以下5～10 m)，并相联通，形成一个∪形环，在排水洞内再设排水孔，把滑动体内地下水引入排水洞。

漫湾水电站边坡工程深层排水采用在坡面打深15～20 m的排水孔，每6 m×6 m设一孔，利用施工支洞和专设排水洞排水，并在洞内向上、向坡外方向打辐射形排水孔，深15 m。

三峡船闸高边坡稳定分析结果表明，地下水是影响边坡稳定的主要因素。三维渗流分析成果表明：船闸高边坡形成之后，在坡面喷混凝土防渗条件下遇连续降雨，若无排水设施，边坡山体地下水均在较高位置出逸；当设置排水洞后，地下水位较无排水情况有所降低，但不明显；当在排水洞中设置排水孔幕之后，地下水位有较大幅度降低，南北坡地下水出逸点已接近闸室底板高程，排水效果显著。为此，三峡船闸高边坡采用地表截、防、排水与地下排水相结合的综合排水方案，以地下排水为主，地表截、防排水为辅，有机结合，通过截、防、导、排，尽可能降低边坡岩体地下水位，减小渗水压力，改善边坡稳定条件，提高边坡稳定性。

第五篇：边坡治理

边坡稳定性的影响因素 边坡在形成的过程中，其内部原有的应力状态发生了变化，引起了应力集中和应力重分布等。为适应这种应力状态的变化，边坡出现了不同形式和不同规模的变形与破坏，这是推动边坡演变的内在原因；各种自然条件和人类的工程活动等也使边坡的内部结构出现了相应的变化，这些条件是推动边坡演变的外部因素。1.1.1 地质构造

地质构造因素主要是指边坡地段的褶皱形态、岩层产状、断层和节理裂隙的发育程度以及新构造运动的特点等。通常在区域构造复杂、褶皱强烈、断层众多、岩体裂隙发育、新构造运动比较活跃的地区，往往岩体破碎、沟谷深切，较大规模的崩塌、滑坡极易发生。1.1.2 气候因素

极端的气候条件和全球气候变化构成滑坡发生的主要触发和诱发条件，中国南方天气系统主要受印度洋暖湿气流的控制，夏季多局部强降雨过程；而我国的西北地区，主要受季风气候影响。

1.1.3 地下水

处于水下的透水边坡将承受水的浮托力的作用，使坡体的有效重力减轻；水流冲刷岩坡，可使坡脚出现临空面，上部岩体失去支撑，导致边坡失稳。1.1.4 边坡形态

边坡形态通常指边坡的高度、坡度、平面形状及周边的临空条件等。一般来说，坡高越大，坡度越陡，对稳定性越不利。1.1.5人类活动

据统计，50%以上的滑坡事件与人类活动有着直接或间接的关系。随着社会经济的发展，自20世纪中期以来，人类活动的力量日益剧增，并表现出逐渐取代自然营力。在土木、水利、交通、矿山等大型土工活动中，由于开挖斜坡、填土、弃土和堆积矿渣等，使边坡中的土体内部应力发生变化，或由于开挖使土体的抗剪强度降低，或因填土增加荷重而增大滑动力等，有些地方出现了缺乏论证的修路、开矿和不合理的切坡、用水及乱砍滥伐植被的现象、对自然环境的改变或破坏等，都成为滑坡事件频频发生的主要因素。

1.2边坡变形破坏的类型

边坡的破坏形式很多，如崩塌、滑坡、塌滑、倾倒、剥落及溃屈等，其

中崩塌与滑坡是边坡破坏的主要形式。不同的行业有不同的划分，但基本上分为3大类： 1.崩塌 这种破坏是边坡的表层岩体丧失稳定的结果，表现为坡面表层岩体突然脱离母体，迅速下落并堆积与坡角，有时还伴随着岩体的翻滚和破碎。2.倾倒 这种破坏是因为边坡内部存在一组倾角很陡的结构面，将边坡岩体切割成许多平行块体，而临近坡面的陡立块体缓慢地向坡体弯曲和倒塌。

3．滑坡 这种破坏是在较大范围内边坡沿某一特定的滑面发生的滑移。2.1路基边坡失稳破坏面形状

1.如果材料是均质的，破坏断面将是一个大圆弧； 2.如果一个大滑弧不可能在土坡里形成，譬如在一个深度比长度小得多的无限长边坡里，最危险的破坏面则是一个平行于边坡额平面。

3．有时，也可能出现平面、圆柱面和其他不规则破坏面组合。1.1路基边坡变形与破坏机理

1.边坡的变形与破坏，决定于坡体内的应力分布和岩体的强度特征。影响岩坡应力分布的因素是多方面的，主要是原始应力状态、坡体和岩体结构特征等。

2.边坡成坡后，在其原始地质环境受到破坏后，坡体状态便做相应调整。在新的应力重力分布条件下，坡体将产生不同程度的变形与破坏。首先是变形，然后逐步发展为破坏。岩坡变形与破坏的演变过程是相当复杂的，可以是漫长的，也可以是短暂的。影响其变形与破坏的条件和因素亦十分复杂，主要取决于坡体本身特征与抵抗变形及破坏的能力。

3．边坡的变形破坏可分变形与破坏两种形式，前者属于变形的范围，以坡体内未出现贯通性的破坏面为特点；后者是在坡体中已形成贯通性的破坏面，且以加速度发生位移。变形与破坏是一个发展的连续过程，期间存在着量与质的转化关系。4.岩坡的变形可划分为松动和蠕动。2.2边坡稳定性分析方法分类： 1．定性分析法

(1)历史分析法 历史分析法是根据边坡的地质条件和边坡变形破坏的基本规律，追溯边坡演变的全过程，预测边坡稳定性发展的总趋势和边坡变形破坏方式，同时对已发生过滑坡的边坡判断能否复活或转化。

(2)工程地质类类比法 工程地质类比发实质是把已有的自然边坡或人工边坡的研究设计经验应用到条件相似的新边坡的研究和人工边坡的研究设计中去。

(3)图解法 图解法主要包括2个方面，一是用一定的关系曲线和诺谟图来表证边坡有关差数间的定量关系，二是利用图解求边坡变形破坏的边界条件，分析软弱结构面的组合条件，分析滑体等形态、滑动方向，评价边坡的稳定程度。(4)边坡稳定分析设计专家系统法 边坡稳定分析设计专家系统法就是进行边坡工程稳定性分析与设计的智能化计算机程序。(5)SMR方法 SMR方法是综合考虑边坡工程中不断连续面产状坡面间组合关系，以及边坡的开挖方式等

2．定量分析法

定量分析法主要包括确定性数学模型分析法、非确定性数学模型分析法及确定性与非确定性数学模型结合分析法。（1）确定性数学模型分析法

确定性数学模型分析法主要包括极限平衡法、应力应变分析法两类（2）非确定性数学模型分析法

非确定性数学模型分析法主要包括系统分析平衡法、概率分析法、灰色系统理论分析法、模糊综合分析法人工智能法和净化遗传算法等。（3）确定性与非确定性数学模型结合分析法

现阶段主要有概率分析方法与有限元法或边界元法的结合而形成的随机有限元法或随机边界法等。

2.4路基边坡防护理论与设计技术

1.路基边坡的防护一般遵循以下几点：（1）因地制宜，综合治理（2）预防为主，防治结合

（3）对于主要隐患和地下害源（如软弱基地和有害的地下水源等），宜先治患

后筑路；对于某些附属措施，如坡面防护或路基用地范围以外的防护与加固措施，按其轻重缓急，分期实施，逐步完善。

（4）各级公路应根据当地气候、水文、地形、地质条件及筑路材料分布情况，采取工程防护和植物防护相综合的综合措施，防治路基病态，保证路基稳定，并与周围环境景观相协调。

（5）路基坡面防护工程应在稳定的边坡上设置，防护类型的选择应综合考虑工 程地质、水文地质、边坡高度、环境条件、施工条件和工期等因素的影响，6）路基支档结构设计应满足在各种设计荷载组合下支档结构的稳定、坚固和 耐久。

（7）在地下水较为发育路段应注意路基边坡防护与底下排水措施的综合设计 8）路基施工过程中应注意边坡临时防护措施。（9）各项工程技术措施，应讲究实效和经济效益1.2

2.坡面防护

（1）植物防护 路基边坡的植物防护，包括植草、铺草皮和种树，主要适用于较缓的土质或严重分化的岩质边坡

（2）封闭防护 所谓封闭防护即圬工防护，是指采用矿质材（如水泥砂浆、石灰三合土水泥混凝土等），或采用其他当地材料（如沥青、纸筋等混合材料），将坡面岩石裂隙、缝穴或分化层面，予以堵塞或封闭，以防分化进一步加剧。常用的方法有灌浆、勾缝、喷浆及抹面等。

（3）砌石防护 干砌和浆砌片石坡面防护，是公路填方边坡常用的防护措施，常用于路沿河堤浸水部位坡面的防护。土质路垫边坡下部的局部，亦可砌石作为框格（棱形或拱形），以提高边坡的牢固程度和美观。边坡工程稳定性分析方法

3.冲刷防护

(1)直接防护 直接是指对河岸或路基边坡所采取的直接加固措施抵抗水流的冲刷和淘刷的作用，其特点是尽可能不干扰或很少干扰原来的水流性质，因而对防护地段的上下游及河对岸影响轻微。

(2)间接防护 采用导流或阻流的方法，改变水流性质，或者迫使主流流向偏离被防护的路段，亦可减小流速，缓和水流对被防护路段的作用，改变河槽中冲刷和淤积的部位，以及必要时改变河道等，均属间接防护。其特点是间接防护建筑物侵占一部分河川断面，因而不同程度上压缩和紊乱原来的水流，使得当冲部位受到特别强烈的冲刷和淘刷作用，因此这些部位应有比较坚固加固措施。

边坡加固的方法多种多样，下面总结了几种常用方法及其内容： 1.混凝土抗滑结构加固(1)混凝土抗滑桩

抗滑桩是穿过滑坡体深入稳定土层或岩层的柱形构件，用以支挡滑体的滑动力，一般设置于滑坡的前缘附近，起稳定边坡的作用，用于正在活动的浅层和中层滑坡效果较好。①通过地质调查，掌握滑坡的原因、性质、范围及厚度，分析其所处状态及发展趋势。②计算滑坡推力及在桩身的分布形式。③根据地形、地质情况及施工条件等确定桩的位置及布置范围。④根据滑坡推力的大小、地形及地层性质，拟定桩长、锚固深度、桩截面尺寸及桩间距。为了能使抗滑桩更有效的防止滑坡，在设置时应将桩身全长的1／3～1／4埋置于滑坡面以下的完整基岩或稳定土层中，并灌浆使桩和周围岩土体构成整体，并设置于滑体前缘部分．使其能承受相当大的压力。(2）混凝土沉井

沉井是一种混凝土框架结构，施工中一般可分成数节进行，其结构设计是根据沉井的场地布置、受力状态及基坑的施工条件等因素决定。在高边坡工程中，沉井具有抗滑桩的作用和挡土墙的作用。(3）混凝土挡墙

混凝土挡墙是借助自身的重量以支挡滑体的下滑力的一种有效防止滑坡的常用方法，并可与排水等措施联合使用。它能有效地从局部改变滑坡体的受力平衡，阻止滑坡体变形的延展，具有结构简单，能快速起到稳定滑坡作用等优点。在设计混凝土挡墙时。应根据最低滑动面的形状和位置来设计挡墙基础的砌置深度，并在墙后设置泄水孔，使其不仅能削弱作用于挡墙上的静水压力，还能防止墙后积水浸泡基础而造成的挡墙滑移。2.锚杆加固

锚固技术是将一种受拉杆件的一端固定在边坡或地基的岩层或土层中，这种受拉杆件的固定端称为锚固端(或锚固段)，另一端与工程建筑物联结，可以承受由于土压力、水压力或风力所施加于建筑物的推力，利用地层的锚固力以维持建筑物的稳定。

锚固按结构形式可分为抗滑桩、锚洞、喷锚支护及预应力锚固(锚索)4类：

（1）锚固洞 锚固洞加固，是治理边坡稳定的一种有效措施。在锚固洞加固的过程中应遵循由内向外、自上而下、循序渐进、逐层加固等原则，同一搞成结构面的锚固洞应跳洞开挖施工，避免不利结构面上已有抗滑力的削弱，从而影响边坡的稳定。

（2）喷混凝土护坡 喷混凝土护坡是一种生产效率高，施工速度快，不用模板，并把混凝土运输、浇筑、捣固结合在一起，实现机械化连续施工的新型混凝土施工工艺。因其是依靠一定的冲击速度喷射而成的，因而其作为临时支撑比木结构强度高，比钢结构经济。作为永久支护时，比现浇混凝土衬砌的早期强度高。配合使用锚杆。可以减少洞室开挖量，减薄衬砌厚度，节约水泥用量。特别是喷混凝土施工时，可以不用模板，不立拱架，加大了洞内的有效空间，施工时能紧跟开挖面进行喷射，减少岩石暴露风化的时间，及时控制围岩的变形。（3）预应力锚固 预应力锚索加固是通过锚固在坡体深部稳定岩体上的锚索将力传给混凝土框架，由框架对不稳定坡体施加一个预应力，将不稳定松散岩体挤压，是岩体间的正压力和摩阻力大大提高，增大抗滑力，限制不稳定液体的发育，从而起到加固边坡、稳定坡体的作用。采用预应力锚索进行边坡加固，其优点有：在高边坡或隧洞洞口明挖中采用，可增加边坡稳定。从而减少开挖量，也为提前进洞创造条件；可在水库正常运行条件下用于混凝土坝体或坝基加固；用于修补混凝土裂缝或缺陷，可将集中荷载分散到较大范围内；加固洞室。改善洞室的受力条件等。这些优点使其在高边坡加固中得到广泛应用。蒙特卡洛模拟法，