實例探析水庫山體邊坡穩定性分析和支護技術

□楊正輯(貴州省黔東南州水利電力勘察設計院)

實例探析水庫山體邊坡穩定性分析和支護技術

□楊正輯(貴州省黔東南州水利電力勘察設計院)

隨著水庫建設規模的不斷擴大，在水庫工程建設中，其山體邊坡的穩定變得越來越重要,是影響水庫建設安全與質量的重要影響因素。在水庫山體邊坡工程中，只有做好其穩定性分析，并且采取有效的支護技術，才能夠保證工程建設的安全和質量。文章主要闡述了從江縣往洞水庫山體邊坡穩定性分析和支護技術。

水庫；山體；邊坡；穩定；支護

在水庫工程建設中，其山體邊坡的穩定是影響水庫建設安全與質量的重要影響因素，對山體邊坡穩定性進行研究是我國巖土工程建設研究的一個重要課題，必須加強其穩定性研究，才能夠找到有效的支護方法，保證工程建設安全。

1 工程概況

從江縣往洞水庫位于貴州省從江縣縣城西北方向32km，工程點距往洞鄉6km，距榕江縣城32km，距從江縣城76km，目前已有鄉級公路到達壩址，屬往洞鄉增沖村。擬建從江縣往洞水庫為小(1)型水庫工程。是一個集防洪及灌溉等功能為一體的綜合水利工程。擬建最大壩高47.80m，壩頂高程693.80m，壩頂長217m，水庫庫容732萬m3，正常水位690.00m，引水灌溉渠道全長62.65km。

2 庫首山體邊坡穩定性評價

2.1 庫首右岸山體（邊坡）穩定性

庫首段河谷長約300m，河流總體流向上游河谷走向為N，于壩線上游約100m處突然拐彎為走向為N77°W，該河段所在區巖層低角度（傾角<10°）傾向右岸，屬斜谷，河床至谷坡的相對高差為60～100m，兩岸河谷不對稱。該河段兩岸基巖為變余含粉砂粘土絹云母板巖，巖層傾角較緩（傾角<10°），邊坡巖體工程地質分類屬層狀平疊結構，根據地表調查，岸坡上未見大規模的松散堆積層，因此分析認為庫岸邊坡整體穩定性較好。

2.2 庫首左岸山體邊坡穩定性

2.2.1 山體東側庫岸邊坡

由于庫水正常水位高于強風化層底面，同時原山體地下水位也低于正常水位，山體厚度不大，故山體存在受水沖蝕、潛蝕作用而引起破壞，以及滲漏破壞穩定問題。在庫水對邊坡土質部分及巖質邊坡造成相應表層破壞情況下，再加上山體本身厚度不大，故該段山體存在不穩定問題，需加固處理。

2.2.2 山體西側邊坡（庫外邊坡）

由于庫水正常水位高于強風化層底面，同時原山體地下水位也低于正常水位，山體厚度不大，故山體存在受地下水潛蝕作用而引起破壞，以及滲漏破壞穩定問題。在庫水對邊坡土質部分及巖質邊坡造成相應表層破壞情況下，再加上山體本身厚度不大，故該段山體存在穩定問題，需加固處理。

3 山體（邊坡）支護方案

擬建大壩距離場地較近，邊坡失穩對大壩安全影響較大。同時本工程支護以永久性支護為主，建議加固方案為：庫內壩面（及山體）作防滲處理，加高部分高程不夠山體段；或在此處建重力式擋土建筑物（見圖1）；由于山體本身厚度不大，不宜對此山體進行邊坡削坡處理。庫外邊坡建重力式擋土建筑物；由于山體本身厚度不大，不宜對此山體進行邊坡削坡處理。以下主要闡述重力式擋土墻施工方案。

3.1 基坑開挖

開挖采用1.2m3斗容量的日立360液壓挖掘機1臺進行基槽開挖，開挖采用分段跳槽開挖，開挖長度根據現場地質情況擬定為20m。開挖時使用坡度尺控制邊坡坡率，機械開挖至基底設計標高以上10cm時，重新進行測量放樣復核已開挖基坑及邊坡尺寸，確?；组_挖尺寸符合設計要求。

3.2 模板及腳手架工程

3.2.1 模板施工

圖1 擋土墻細部尺寸圖

擋土墻外模板采用150cm×60cm鋼模板，背模板面板采用18mm厚酚醛板。背模背后布置5cm×10cm方木次龍骨，次龍骨方木豎向布置，縱向間距15cm（中對中），5cm寬一面使用鋼釘釘在模板上，主龍骨采用Φ48鋼管雙拼焊接而成，主龍骨水平布置，豎向間距60cm，外模采用鋼模板，主龍骨為Φ48鋼管雙拼焊接而成，主龍骨水平布置以提高模板平整度，外模與內間模使用Φ18對拉螺栓進行加固，對拉螺栓布置間距：水平×豎直=1.00m×0.60m，為防止混凝土結構將內模壓垮，在擋土墻背模與基巖之間加設斜撐，以加固模板穩定性。（見圖2）。

圖2 模板加固示意圖

3.2.2 腳手架施工

立桿施工底部置于堅硬的基巖上，腳手架要設置縱、橫向掃地桿，掃地桿布置在距離地面≤0.2m的立桿上，橫向掃地桿亦采用直角扣件固定在緊靠縱向掃地桿下方的立桿上，立桿的接頭采用對接扣件連接。

縱向水平桿設置在立桿內側，長度為腳手架通長布置；縱向水平桿接長采用扣件對接，也可采用搭接，縱向水平桿的對接扣件應交錯布置，兩根相臨縱向水平桿的接頭不宜設置在同步或同跨內，不同步的要錯開≥0.5m。

腳手板應滿鋪，施工作業層周圍20cm高范圍內施做腳踢板以防止物品滾落；腳手板長度<2m時，采用兩根橫向水平桿支撐，但應將腳手板兩端與其可靠固定嚴防傾翻；腳手板對接平鋪時，接頭處必須設兩根橫向水平桿，腳手板外伸長取120～150mm，兩塊腳手板外伸長度的和≤300mm；腳手板搭接鋪設時，接頭必須支在橫向水平桿上，搭接長度應>200mm，其伸出橫向水平桿的長度≥100mm；作業層端部腳手板探頭長度應取150mm，其板長兩端均應與支承桿可靠地固定。如圖3為腳手架防護網。

圖3 腳手架防護網

3.3 片石混凝土澆筑

重力式擋土墻墻身采用C25片石混凝土澆筑，拌和站集中拌制混凝土，混凝土攪拌運輸車運送混凝土到現場使用輸送泵泵送混凝土入模。為防止混凝土離析，從高處向模板內傾泄混凝土時，自由傾泄高度一般不超過2m，超過2m時，采用串筒、溜槽等下落措施。澆筑過程中分層澆筑人工添加片石，片石厚度≥15cm，片石最大尺寸≤45cm，片石填放時分布均勻，片石間凈間距≥15cm，片石與模板間距≥25cm，首次添加片石時保證混凝土澆筑高度≥60cm，最上層片石應保證上方有25cm以上的混凝土覆蓋，片石摻入量為片石混凝土總體積的25%。片石應選用無裂縫，無水銹、鐵銹，無夾層且未被燒過的石塊，片石在填放前清洗干凈，添加片石時應注意保護對拉螺桿和PVC排水管不被砸壞。混凝土振搗采用插入式50震動棒振搗，振動棒應與模板保持≥10cm距離，相鄰兩次振搗位置不大于振搗器作用半徑的1.5倍，每次振搗需插入上層混凝土內≥5cm，每次振搗時間≥30s?；炷琳駬v過程中，應避免重復振搗，防止過振。澆筑過程中應加強檢查模板支撐的穩定性和接縫的密合情況，防止在振搗混凝土過程中產生漏漿。當振搗完畢需要變換振搗棒在混凝土拌和物中的水平位置時，應邊振動邊豎向緩慢提出振動棒，不得將振動棒放在拌和物內平拖來驅趕混凝土。

3.4 拆模及養護

混凝土澆筑完成1h后對外露混凝土表面進行鋪蓋保鮮塑料膜進行保濕覆蓋，混凝土強度達到2.5MPa且其表面棱角不因拆模而受損時，方可拆模。

模板的拆除順序應按設計的順序進行。設計無規定時，應遵循先支后拆、后支先拆的順序進行?；炷恋牟鹉r間除需考慮拆模時的混凝土強度應滿足規定外，還要考慮拆模時混凝土的溫度不能過高，以免混凝土接觸空氣時降溫過快而開裂。拆模不得損傷混凝土，并減少模板損傷。當模板與混凝土脫離后，方可拆卸、調運模板，拆除臨時埋設于混凝土中其他預埋部件時，不得損傷混凝土，拆除模板時，不得影響或中斷混凝土的養護工作。拆模后對混凝土使用塑料薄膜進行保濕覆蓋養護≥14d，當氣溫低于5℃時停止對混凝土表面進行灑水，同時應對混凝土采取保溫、保濕措施。

4 結語

從江縣往洞水庫左岸邊坡穩定和變形問題，是從江縣往洞水庫工程的重大技術問題之一。通過邊坡穩定性分析，結合邊坡開挖后巖體應力調整和分布規律，有針對性地選擇各種支護措施，對各種支護措施在施工時序上進行優化組合，確定了合理的邊坡施工程序。將工藝簡單、快速有效的重力式擋土墻技術用于邊坡支護中，解決了邊坡工程中開挖與支護間相互制約以及難以組織快速施工等問題。

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