水电站高边坡支护施工分析

牛彦琦

中国水电四局 云南 怒江 671406

前言

根据我国独特的地理特征，我国南方地区水资源较为丰富，但丘陵地区较多，水电站建设难度较大。从中国国情出发，水电站建设在高山地区。因此，高边坡的问题是显而易见的。如果高边坡问题处理不当，将成为不稳定因素，随时可能危及工程质量和人员安全。

1 高边坡的分类以及变形种类

（1）根据地质体的物质组成，高边坡可分为土质边坡、岩质边坡、二元结构和复合结构。根据边坡地质体的结构，可分为顺层、切割层、块状、碎裂、均质结构。

（2）二元结构和复合结构按其组成不同可分为多种形式。一些具有复杂结构的高边坡难以控制。在稳定的环境中，高边坡的地质结构相对稳定，但在自然条件和人为因素的干扰下，高边坡更易遭受破坏和变形，常见的变形类型有崩塌、滑坡、错动、倾倒等。

目前，我国水利水电工程天然高边坡的高度已达500多米，有的甚至达到1000米。一些高边坡涉及的工程地质问题十分复杂，特别是在地形地质条件复杂的地区，边坡的破坏和变形较为常见，滑坡灾害是一种危害巨大的常见地质灾害，严重威胁着人们的生命财产安全[1]。

2 水电站高边坡支护施工

2.1 浅支护技术

在水利水电工程开挖和支护技术中，通常采用浅孔支护，包括排水孔、喷混凝土等。因此，在具体施工中，可以采用全液压钻进技术。依靠技术人员为钻井作业提供准确的测量结果，确保施工操作和施工设计误差最小化。采用精确的测量数据保证钻井作业的准确性。此外，在喷混凝土时，技术人员和施工人员也应做好相应的沟通工作，根据水利水电工程的具体情况对混凝土的厚度和宽度做出一定的测量。与施工图对比，与管理层沟通好，及时调整，并将调整后的要求层层传递给施工人员，避免因为传达错误或者不及使工程出现误差。

2.2 设置钢筋网

在水利水电工程建设中设置钢筋网是十分必要的。设置钢筋网的主要目的是防止滑坡、塌方等相关自然灾害造成的人员伤亡和财产损失。加固网可以增强工程的稳定性，水利水电工程施工多年的损耗、风化等损失将导致混凝土墙的逐渐脱落。此时，钢筋网可以起到辅助作用，避免建筑物倒塌，提高水利水电施工的安全性。另外，喷射混凝土可以一方面降低风化、日照等自然损耗，另一方面，长时间的坡面排水问题，喷射混凝土施工中的永久排水孔能有效地降低坡面的水压。

2.3 锚杆

在水电站边坡支护工程中，锚杆得到了广泛的应用。锚杆技术主要是对堆积体浅层土质边坡进行支护加固，以提高边坡的稳定性。锚杆支护的原理是通过锚杆将软弱的、松散的、不稳定的岩土体悬挂在稳定的岩土体中，从而防止岩土滑离地层。采用锚杆支护边坡时，厂房工程后坡高度不得超过480米，水电站拦河坝右坝肩高度不得超过540米，防空洞工程高度不得超过470米。锚孔通常由YQ-100B简易钻头钻成孔。钻孔时，应根据当地的实际情况和地质构造特点，确定锚杆支护的倾角。钻头的尺寸比螺栓本身的直径大一个尺寸。锚杆技术的施工工艺相对规范，但施工质量的好坏也直接影响到边坡支护的实际效果。因此，锚杆支护工程应严格按照规范施工，并根据交通运输条件、周边环境、施工进度要求、地质条件等选用适当的工程机械，施工工艺、人员及材料组织、操作程序清晰、效率高、安全可靠、螺栓支撑质量高。保证了施工质量，达到了稳定边坡的实际效果[2]。

2.4 排水措施

高边坡开挖后经常出现裂隙水和承压水涌出的现象。一旦边坡软化，雨水冲刷，就会造成严重的边坡坍塌事故。泥水的流动不利于其他施工工序的进行。通过设置合理的排水孔和截水沟，使裂隙水、承压水、雨水从边坡中排出，既保护了边坡的稳定性，又使施工现场容易进行其他作业。截流沟的断面尺寸应根据排水能力计算确定。截流沟的纵坡应达到既不冲刷又不淤泥的效果。截流沟的出口端应靠近其他排水系统或河渠，以确保其他设施不能被冲刷。设置排水孔和沟渠的措施已广泛应用于边坡加固混凝土和喷射混凝土工程中。实践证明，设置高边坡排水是保持边坡稳定必不可少的措施之一。

2.5 喷混凝土

喷射混凝土是将水泥、砂、石、水、外加剂按一定比例混合，经特定工艺喷涂到受喷面上，在半小时或更短时间内凝固硬化，达到一定强度的快速支护方法。锚杆支护后，采用喷射混凝土对开挖边坡表面的土石层进行封固加固，增强边坡表面土石层的抗风化抗雨蚀能力，提高水电站高边坡的稳定性。根据岩层硬度、土层和岩层软化程度、加铺层厚度，选择素喷混凝土和网喷混凝土。喷射混凝土支护具有及时、早强、封闭的特点，在水电站高边坡支护中得到了广泛的应用。

在工程施工的过程中，为了保证排水的质量，防止山体当中的水压给边坡造成非常严重的伤害，在这一过程中一定要制定一个永久性的排水孔布置方案，这种方法也是施工中得到普遍应用的一种方法[3]。

3 结束语

目前，大部分水电站建在山区，坝肩、压力前池、电厂、升压站等建筑物都位于高边坡下。在陡峭的山区，高边坡无法进行大量的边坡开挖和荷载降低，因此高边坡的有效支护是保证水电站安全运行的必要措施。由于高边坡开挖支护费用在整个水电站建设投资中占有很大比重，研究高边坡开挖支护技术，对降低工程投资，保证水电站安全运行具有重要意义。