水电工程的边坡治理

水电工程边坡是指因建筑物布置需要经开挖形成的人工边坡及对工程安全有重大影响的近坝自然边坡。人工边坡一般不看作独立的水工建筑物，而是水工建筑物的重要组成部分，其稳定性直接关系到工程安全和生产安全；滑坡体、堆积体、变形体等近坝自然边坡的稳定性影响到工程施工及蓄水运行的安全。水电工程曾发生过边坡开挖和水库蓄水引发的严重滑坡事故，造成生命财产和工程建设的重大损失。实践表明“水电工程从筹建准备开始，碰到的首要工程技术问题就是边坡问题”。

与公路、铁道、矿山和民用建筑物等边坡相比，水电工程边坡具有开挖深、高度大、规模巨、地质条件复杂、治理难度高等特点。我国已经建设或正在建设的大型骨干水电站，如三峡、龙滩、小湾、拉西瓦、锦屏一级等工程都碰到过严峻的高边坡或巨型滑坡治理问题。小湾水电站，其右岸坝肩边坡高达700米，三峡工程库区中存在十多处近亿立方米的滑坡体，拉西瓦水电站上游左岸存在着高达700米的巨型潜在不稳定山体，龙滩水电站左岸存在总方量1000万立方米倾倒蠕变体等。这些工程边坡的规模和所包含的技术难度都是空前的。

边坡治理主要针对岩土体的抗滑稳定和变形稳定进行研究。一般通过综合地质勘探技术，加深对各类边坡工程地质条件和物理力学特性的认识，深入了解边坡的边界条件、滑动模式，通过试验或工程类比确定边坡岩土材料的抗剪强度参数及变形模量。在做稳定分析时需建立和完善边坡工程地质力学模型和物性参数数据库，结合工程特点选用刚体极限平衡法、有限元法、边界元法、块体单元法、离散元法等数值解法等对边坡抗滑或变形稳定性进行综合分析。对稳定性不满足要求的工程则进行加固处理。

边坡加固处理和支护措施设计需结合工程特点，按照“安全适用、经济合理、技术先进、确保质量”的原则进行。边坡加固处理主要包括优化边坡体型、地表地下排水、减载或压坡、深层或浅层锚固（预应力锚索、锚杆）、抗滑结构（抗滑桩、抗剪洞、锚固洞）及组合加固等。一般都经技术经济比较后采取综合措施进行加固治理。

大型水电工程边坡施工要进行控制爆破，合理控制开挖下切速度；在边坡开挖的同时做好加固和支护的及时跟进；对超长超深锚索需做锚索施工工艺策划和必要的施工试验，对松软地层或有空洞地层中的锚索或锚索钻孔施工还要做好成孔注浆的施工控制；对深大抗滑桩施工要考虑开挖出渣策划、桩壁稳定支护，等等施工关键因素。

对于大型复杂边坡，除采取及时有效的加固处理和支护措施外，还要布设完善、先进的安全监测仪器或设施对边坡的变形、应力应变及渗透压力等加以动态监测。对边坡稳定监测成果要及时分析和反馈，确保边坡施工期和运行期的安全，必要时调整或补充加固治理措施。同时，开展边坡稳定状况的预警预防。

此外，随着社会和经济的不断发展，人们对边坡施工环保提出了更高的要求，水电边坡治理要本着环境友好的理念，尽可能少开挖和破坏植被，对已破坏的植被，尽可能及时恢复、绿化。

我国已成功治理了一大批高大边坡。从目前运行和监测的情况看，这些边坡都是稳定的，说明按抗滑稳定和变形稳定控制后，水电工程边坡是安全的，现行规程规范是适用和有效的。

例如，天生桥二级水电站厂区边坡是我国第一个总高超300米的水电工程高边坡，由多个工程边坡和滑坡体边坡组成，地质条件极为复杂。经周密的地质勘察和稳定分析，采用抗滑桩、削坡减载、预应力锚杆锚索、排水、浅表支护等综合治理措施后，厂房区高边坡的长年运行和监测成果表明边坡处于稳定状态，而且有一定的安全储备。

再以汶川地震中的边坡为例，据水电工程震损调查，在汶川大地震中，经过人工处理的水电站边坡的稳定性也接受了考验，所有处理过的边坡没有一处发生滑坡等次生灾害，证明了水电工程边坡治理的可靠性。

（水电顾问集团  刘荣丽/供稿）