1.3 水利水电工程边坡处理的形式与特点
1.3.1 边坡处理的形式
(1)按照功能特点,边坡处理可分为增加抗滑力、减小下滑力和安全监测三种形式。增加抗滑力的边坡工程技术主要有压脚、挡土墙、抗滑桩、抗剪洞、锚固洞、锚杆、锚桩、预应力锚索、灌浆等。减小下滑力的边坡工程技术主要有削坡、减载、排水等。安全监测技术主要有边坡变形监测、地下水监测和应力应变监测等。
(2)按照加固部位深浅,边坡处理可分为表层保护与防护、浅层加固和深层加固三种形式。表层保护与防护主要包括喷射混凝土、块石、钢筋石笼、混凝土等护坡,植被生态护坡和金属网柔性防护等。浅层加固主要包括喷锚支护、格构混凝土锚杆、锚桩等。深层加固主要包括预应力锚索、抗滑桩、抗剪洞、锚固洞等。
1.3.2 边坡处理技术特点
边坡处理技术的种类较多,应按照现场的实际情况及各类技术优缺点合理选用。
(1)块石、钢筋石笼、混凝土预制块及植被生态护坡适应变形能力强,施工技术简单,成本低,一般用于土质等较松散边坡的表面保护,可以防止水土流失,美化边坡。喷混凝土和现浇筑混凝土护坡一般用于岩石边坡的表面加固,可以封闭表面岩石,阻止地表水的浸入,避免节理、裂隙面充填物软化,防止边坡岩石风化,改善边坡表层受力状况。
(2)金属柔性防护网具有主动防止松动岩体滚动或被动拦截滚动岩石的功能,结构简单、占地面积小、工程造价较低、施工快捷,适用于边坡整体稳定,但表面存在不稳定岩块且清理困难的坡面工程防护。
(3)锚杆(桩)能对被锚固的岩层产生压应力,主动加固岩土体,有效防止边坡变形,且施工方便,布置灵活,是边坡浅表层和楔形体加固常用的方法。常与喷射混凝土联合使用。
(4)预应力锚索通过对钢绞线施加应力,抵抗边坡变形产生的下滑力,从而达到加固边坡、限制变形的目的。通过预应力的施加,不仅锚索自身能承担下滑荷载,而且增加潜在滑动面上的法向应力,有效控制边坡卸荷松弛变形,增强结构面的天然紧密状态和凝聚力,增大抗滑力。锚索既可系统布置,亦可随机布置,布置灵活,施工方便。几乎可用于所有类型的边坡加固。
(5)挡土墙是一种能够抵阻侧向岩土压力,用来支撑天然边坡或人工边坡、保持岩土稳定的建筑物。因其取材方便,施工简单,广泛用于工程边坡的治理。但因其一般布置在边坡坡脚处,施工过程中控制不当易对边坡稳定造成不利影响,结构受力为被动受力,支挡能力受结构特点限制,一般适用于中小型边坡的治理。
(6)抗滑桩是一种柱状弯剪构件,将桩体穿过滑动面埋在稳定岩层中,将滑动面上部的坡体下滑力传到下部稳定岩体中,从而维持边坡的稳定。抗滑桩与挡土墙相比,施工对边坡稳定性扰动小,施工较安全,布置灵活,抗滑能力较强,分批施工能及时给边坡提供抗滑力,桩坑还可以作为勘探井,验证滑动面的位置和滑动方向,及时调整设计。抗滑桩与锚固技术联合使用,改善了桩体的受力状况,已经广泛地用于各类边坡工程的处理,抗滑桩不宜用在塑性流动性较大的土质边坡内。
(7)抗剪洞、锚固洞适用于滑动面埋置深度大,上下盘岩石完整、滑动结构面倾角较陡、位置清楚的边坡。对于滑动面埋置较深的边坡用抗剪洞、锚固洞加固,结构简单、经济实用、效果较预应力锚固更好。