谈混凝土抗滑结构在水利水电工程中运用

摘要:近几年来,由于地质灾害的频繁发生,使人民的生命和财产安全受到了严重的威胁。国家对水利水电的基础设施及工程提供了大力的扶持,因此水利水电科技工作者在滑坡问题上加大了研究的力度,使水利水电工程中直接影响工程安全的边坡稳定性有了较好的改善。在水利水电工程当中,影响边坡稳定性的因素较多,所以在施工中要针对不同的地质特点采取不同的施工工艺,从而使边坡达到较好的稳定性,减少滑坡事故的发生,从而保证水利水电工程建设的安全及快速发展。
关键词:混凝土;抗滑结构;工程;应用
:A
1混凝土抗滑桩
为了防止坡体的滑坡,在工程进行当中都会坡前用混凝土浇筑抗滑桩,因为是在水下作业,所以在混凝土的配制上应采用水下混凝土的配合比来进行,同时在浇筑前应用封闭的罐车直接运输到现场进行浇筑,在浇筑过程中控制好时间,并在达到一定厚度时进行振捣,并在每个井口设置好一定长度和直径的溜斗,这样抗滑桩就浇筑完成了,有效地阻档了后面坡体的滑坡。
部分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。
某处水电站坝址区两岸边坡由于施工时的大量开挖,致使边坡岩体暴露形成断面,长期的雨水侵蚀后发生大面积的工程滑坡,给施工带来了较大的困难,也使工期有所延缓,由于这部分稳定性极差的易滑地层的形成,如果在技术上不能很好地解决,将会成为水电施工中的重大难题。
抗滑桩的设置是为了对溢洪道的边坡进行很好的稳定作用,在263m高的平台上一共设置了九根直径为1米的抗滑桩,材料都选用的钢筋混凝土,并且每个桩的设置都是在几个棱体中贯穿的,其中最深的可以达到35m的深度,桩顶都是嵌入到了溢洪渠的底板内。在对抗滑桩进行施工的时候,为了不影响到外侧基坑的工程施工,那么在钻孔的时候可以采用大孔径的钻机来进行,这样的话钻孔的孔壁会比较完整,在施工速度上也比较快,一般情况下,在两个月之内基本上就可以完成了。对

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于这九根抗滑桩的设置,可以按照两种思路来进行考虑,一种是在溢洪道还没有正式的形成的时候,抗滑桩可以按照在弹性的基础上有悬臂梁来进行考虑,对于来自桩外侧的上部岩体部分的抗力可以不予考虑。另一种是在溢洪道建成以后的情况,这时抗滑桩的桩顶可以嵌入到底板内,这个时候就可以按照滑坡的下滑力来进行考虑。
抗滑桩混凝土标号为R28250号,钢筋为Φ40Ⅱ级钢。此工程抗滑桩于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。
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。
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4m、3m、4m高的3节。沉井施工包括平整场地、沉井制作、沉井下沉、填心四个阶段。
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。

沉井工程在多个工程的使用情况表明,在多年的运行过程中,首部边坡的稳定性能一直呈良好状态,沉井的应用禁受住了滑坡的考验,因此沉井对于边坡的稳定性是具有十分重要意义的。
3混凝土框架和喷混凝土护坡
在滑坡体表层使用混凝土框架不仅能有效的保护坡体,还能使坡体的稳定性和整体性都有所增强。这样在长时间的自然环境下,水的渗透性和风的侵蚀性将很弱,对坡体影响不大,同时混凝圭框架结构因自身的轻便性,在施工方面简单、方便,同时在浇筑框架时所用的材料也较为节省,在成本上占有很大的优势,框架结构很方便坡体的排水,基于框架结构的诸多优点,框架结构在滑坡体表层与其他结构相互结合着使用,且取得了很好的效果。
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Φ32、长12m砂浆锚杆,在565~580m高程间坡面则设垂直于坡面的Φ28、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。

4 混凝土挡墙

滑坡是因为坡体受力不平衡,在相互的张力和伸力作用下发生的坡体滑动,混凝土挡墙的应用,是水利水电工程当中为了防止滑坡经常采用的一种方法,此方法有效的以变了坡体受力的情况,阻止了滑坡体的变形。

5 锚固洞

在另一处的水电站边坡工程中,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。
结语
混凝土结构是最好的稳定边坡的助力剂,因此在水利水电工程施工中得到在力的推广和应用,并在防止工程滑坡过程中起到了重要的作用。随着水利水电工程 的不断建设,各种新产品和新技术的不断应用,混凝土的抗滑结构将取得更好的进展。
参考文献
陈春娟.对混凝土抗滑结构及锚固技术应用的探讨.黑龙江水利科技, 2012(4).
王剑峰.混凝土抗滑结构在水利工程中的应用.黑龙江科技信息,2012(6).
[3] 楚笑红,解来承.浅谈水利水电工程高边坡加固治理措施.中国新技术新产品,2011(2).

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