測量控制在高邊坡支護中的作用

摘 要:介紹錦屏一級水電站大壩左岸邊坡錨索測量控制。通過全站儀測量放樣，保證邊坡每根錨索、錨桿(錨桿束)、排水孔的方位角和傾角，防止錨索交叉及施工錨桿及排水孔打斷錨索。充分發揮了錨索、錨桿(錨桿束)和排水孔的作用啟到關鍵環節，為保證邊坡穩定及邊坡順利下挖提供保障;邊坡錨噴支護計量采用南方測繪軟件，利用三維系統方法進行計算，使結算工程量與實際相符合，為竣工結算提供準確的數據。通過錦屏一級電站高邊坡施工，為下步邊坡支護質量控制及錨噴支護結算提供參考依據。

關鍵詞:測量控制高邊坡支護作用

中圖分類號:TU47文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)06(b)-0082-02

1 工程簡介

錦屏一級水電站位于四川省涼山彝族自治州木里縣和鹽源縣交界處的雅礱江大河灣干流河段上，是雅礱江下游從卡拉至河口河段水電規劃梯級開發的龍頭水庫，距河口358km，距西昌市直線距離約75km。

本工程采用壩式開發，主要任務是發電。水庫正常蓄水位1880m，死水位1800m，正常蓄水位以下庫容77.65億m3，調節庫容49.1億m3，屬年調節水庫。電站裝機6臺機組，單機容量600MW。

根據設計提供的地質資料:錦屏一級水電站大壩左岸邊坡分布的地層巖性可分為兩段，即砂板巖段和大理巖段。邊坡地質復雜，整個邊坡出露有:f8斷層、f5斷層、煌斑巖脈、f42-9斷層等。壩基巖體均一性極差，抗變形能力弱，地質情況比較復雜，巖石極為破碎，施工對錨索方位角和傾角控制要求比較困難。由于地質比較復雜，在進行開挖時，邊坡地質超挖較多，并平整度起伏大，因在進行錨噴支護時，實際噴護工程量與設計工程量相差很大。

根據施工需要，將大壩左岸邊坡支護共分為三個區域，及拱肩槽上游側F5以上為一區、F5至拱肩槽為二區、拱肩槽以下為三區。邊坡深層支護主要為單孔自由式多錨頭防腐型無粘結錨索，分別為:1000kN、2000kN、3000kN。錨索設計共計3850束;間排距為4.0m×4.0m、4.0m×5.0m等布置;錨索長度為80～30m之間，錨索與開開挖坡面之間夾角為30～90度;淺層支護主要包括:砂漿錨桿(Φ28、L=6m，Φ32、L=9m)，水平錨桿束(3Φ32、L=12m、15m)，排水孔(Φ76、Φ110、L=6m)，水平間排距為2.0m×2.0m;馬道錨桿束3Φ32、L=9m，間距2.5m。所有錨桿(錨桿束)、排水孔施工方位角與該區域錨索方位角一直。錨噴支護形式有:10cm厚的C25素噴混凝土和15cm厚的C25網噴混凝土。

2 施工精度控制要求

根據錦屏一級水電站大壩基礎開挖及支護施工技術要求:錨索鉆孔傾角、方位角應符合設計要求，其中開孔偏差不得大于10cm，開孔應嚴格控制鉆具的傾角及方位角，當鉆進20～30cm后應校核方位角和傾角，在鉆進過程中及時測量孔斜和糾偏，終孔孔軸線偏差不得大于孔深的3%;終孔孔深應大于設計孔深40cm，終孔孔徑不得小于設計孔徑10mm。邊坡開挖不超過一級馬道(15m)，錨索支護必須跟進，確保邊坡的穩定。

對系統錨桿(錨桿束)開孔孔位偏差小于10cm，鉆孔傾角、方位角誤差均小于2°，孔深須達到設計深度，允許偏差宜在50mm以內。

排水孔上傾5°，孔位偏差不大于10cm，與該區域錨索方位角一直到，孔傾誤差均小于2°。

邊坡拱肩槽位置不許欠挖，超挖為小于20cm。拱肩槽上下游位置允許超欠挖尺寸為±20cm。

3 施工放樣坐標選擇

為減少測量數據運算的復雜性，便于現場校核。似以垂直于大壩雙曲線的直線(O--A)為參考直線，其中控制點坐標分別為A(3519769.956，327732.213)，O(3520034.841，327873.054)，O點大壩相對坐標設置為(0，0)。

在進行現場測量之前，首先對測量儀器按要求進行校核，使用儀器精度及測量人員專業素質必須滿足施工要求。對基準點測量時嚴格按照“三級檢測”制度。根據成都勘測設計院提供坐標數據進行檢查，所提供的測點滿足要求時，再進行布置現場施工控制網及加密控制點，根據現場施工條件，為滿足現場施工放樣和過程控制，分別在左岸邊坡EL1990馬道、EL1960馬道、EL1885馬道，利用設計提供的二等控制網進行復合導線加密布置，布置滿足施工精度和現場施工要求。

4 坐標放樣和控制過程

由于本標段部分錨索、錨桿(錨桿束)等方向與邊坡之間有20～90度的夾角，錨索、錨桿(錨桿束)孔口方位角和傾角受開挖面超欠挖影響比較大，當出現超欠挖時，錨索孔口坐標和高程都要變化，利用fX4500計算器編程，可以滿足現場施工放樣工作。

其中測量程序公式為:LbI 0

{N，E，H，A，B，G，F}

{X，Y}

L=POL(N-A，E-B)×COS(Q)

X=N+REC(L，F)，Y=E+W

U=H-L×TAN(D)

GO TO0

注明:(N，E，H)表示設計控制點位坐標和高程;(A，B，G)表示實測點位坐標和高程;Q表示錨索方位角;(X，Y，U)表示開挖面實際開孔坐標和高程;D表示錨索的下傾角度;F表示設計坐標與施工坐標之間的夾角。

LbI 0

{X，Y}

P:Q:S=POL(P-X，Q-Y)，A=W+M，

Z=P+S×COS(A)×COS(180-M)，U=Q×COSA×SIN(180-M)

GO TO0

說明:(X，Y)表示以上程序所算出的坐標;M為坡面與錨索形成的夾角;(P，Q)表示設計開挖面設計錨索的坐標。

在坡面開挖滿足設計要求后，先根據坡面超欠挖放樣出孔口位置，并用油漆作上明顯的標識，當錨固鉆機布置就緒后，先鉆進10～20cm左右，再利用全站儀進行方位角和傾角的校核，方可進行鉆孔施工。在施工過程中進行分段監測，每進尺10m進行一次測斜，方位角和傾角出現超限時，及時進行糾偏處理，直到滿足要求為止。當鉆孔完畢后，再進行一次全孔測斜，現錨索已經施工完成3200束，錨索整體方位角和傾角總體滿足設計要求。

錨索方位角和傾角統計表如表1所示。

5錨噴支護計量結算

按照土建施工的原則和施工規范要求，路基開挖前施工單位應聯合監理、業主進行原始地形、原始斷面測量，以20m左右設置一個斷面，根據地形變化情況增減。當地形變化大的部位，可增設為5m一個斷面。開挖面積根據兩個斷面平均面積乘以間距。

由于錦屏一級水電站左岸邊坡地質復雜，斷層多，開挖坡面塌方現象比較嚴重，如果按照5m一個斷面進行收方，工作量大，按斷面計算噴護工程量只為實際噴記工程量的80%，不能反映實際的情況，因按斷面進行噴護收方計算不滿足要求。根據前期的測量總結，采用免棱鏡全站儀進行測量收方，每2m為一個斷面，計算時采用南方測繪軟件利用三維進行面積計算，所計算工程量與實際吻合，滿足規范要求。

錦屏一級水電站左岸邊坡錨噴支護面積約為13萬m2，通過以上的測量收方方法，及滿足規范要求，并得到相關業主、監理的認可。為公司創造可觀的價值。

6 結語

在錦屏一級水電站高邊坡支護過程中，運用嚴格測量控制，指導現場錨索鉆孔施工，確保錨索施工質量和錨索的最佳受力效果，對錦屏一級電站邊坡的正常下挖和邊坡的穩定啟到關鍵作用。現開挖已經達到1750m左右，整個邊坡處于穩定狀態。通過錦屏地質極為特殊情況下高邊坡錨索施工，為下步高邊坡支護測量控制提供技術依據。