普西橋水電站進(jìn)水口EL742.00m以下邊坡綜合治理

□解海軍 □婁聚會(huì) □孫 靜 （中國水利水電第十一工程局有限公司；商丘市金龍水利工程有限公司）

1 概況

由于下游側(cè)邊坡在開挖支護(hù)過程中，在卸荷作用、雨水浸滲等多重作用下，邊坡出現(xiàn)大面積蠕滑現(xiàn)象，導(dǎo)致已開挖成型邊坡、錨索、錨拉板全部報(bào)廢，邊坡蠕滑產(chǎn)生的裂縫延伸至一期邊坡EL775.00m高程，不僅危及左壩肩安全，而且制約下方引水隧洞、泄洪沖沙洞施工。

2 進(jìn)水口邊坡地質(zhì)條件

進(jìn)水口邊坡EL700.00～742.00m開挖后揭露基巖為T3yC-2，巖體為薄-中厚層狀泥巖、粉砂質(zhì)泥巖，以弱風(fēng)化為主。其中在EL725m以下局部有強(qiáng)風(fēng)化巖體及煌斑巖脈分布，多為碎裂結(jié)構(gòu)。巖層順坡緩傾，傾角7～14°。結(jié)構(gòu)面發(fā)育，主要有陡傾角F26、f34斷層及新近揭露fb1斷層，均與邊坡小角度相交，與緩傾角巖層面（屬于夾泥層間擠壓面）組合形成不利穩(wěn)定的塊體，邊坡穩(wěn)定條件差。

3 邊坡滑塌原因及特征

3.1 地質(zhì)因素

薄—中厚層狀泥巖強(qiáng)度較低，遇水軟化崩解，失水縮裂破碎，F(xiàn)26及f34陡傾斷層與夾泥的緩傾角層間擠壓面組合形成穩(wěn)定性差的結(jié)構(gòu)塊體，底部層間擠壓面的力學(xué)指標(biāo)低及下部煌斑巖脈力學(xué)強(qiáng)度更低，形成下軟上硬的邊坡結(jié)構(gòu)，不利于巖體穩(wěn)定。

3.2 雨水因素

雨水沿邊坡頂部平臺出露陡傾角斷層及裂隙滲入形成水壓力，推動(dòng)結(jié)構(gòu)塊體沿緩傾層面滑移，底部的煌斑巖脈強(qiáng)風(fēng)化促使結(jié)構(gòu)塊體外傾。

3.3 其它因素

泥巖邊坡長期暴露，風(fēng)化加劇，強(qiáng)度逐漸降低，卸荷裂隙逐漸發(fā)展，加劇了邊坡失穩(wěn)。

3.4 滑塌特征

滑塌區(qū)高程為EL702.00～EL742.00m，寬約63m，滑塌區(qū)后壁面為F26斷層，壁面較平整，局部可見擦痕，底部沿EL702.00m層面，并有強(qiáng)風(fēng)化煌斑巖脈，可見破壞的預(yù)應(yīng)力錨索殘留，滑塌體已解體為塊狀。由于EL742.00m以下巖體失穩(wěn)，引起EL742.00m以上邊坡巖體變形加劇，局部出現(xiàn)破壞跡象。

4 邊坡綜合原則

治坡先治水，加強(qiáng)平臺及道路封閉，防止地表水入滲。加強(qiáng)坡面排水，完善坡體排水措施。宜以加固為主，不宜輕易削坡，完善坡面防護(hù)。軟巖變形與失穩(wěn)不完全受結(jié)構(gòu)面控制，宜全面加固。加固設(shè)計(jì)宜以加強(qiáng)整體穩(wěn)定性為主。

5 邊坡綜合治理措施

5.1 倒懸體處理

根據(jù)蠕滑后實(shí)際現(xiàn)狀，EL742.00～EL731.00m范圍局部邊坡存在倒懸體，為保證邊坡卸荷穩(wěn)定，降低后續(xù)邊坡支護(hù)施工安全風(fēng)險(xiǎn)及施工難度，開口線位置倒懸體采用微量光面爆破方式進(jìn)行處理，線裝藥量控制在200g/m以內(nèi)，預(yù)裂孔間距為1.00m，爆破參數(shù)嚴(yán)格按照監(jiān)理審批的爆破設(shè)計(jì)進(jìn)行施工，盡量減小對邊坡的擾動(dòng)。對于邊坡開口線附近存在的松散體，采用人工配合反鏟按高差每4m為一級進(jìn)行逐級清除，以保證下部施工人員的安全。

5.2 一次快速支護(hù)

由于泥巖具有遇水軟化崩解、失水縮裂破碎的特征，因此，噴射5cm厚C20混凝土將坡面進(jìn)行封閉，防止坡面進(jìn)一步風(fēng)化、崩解破壞。另外，為了避免邊坡EL742.00m平臺積水滲入，采用C20混凝土對蠕滑區(qū)域EL742m平臺進(jìn)行硬化封閉。

5.3 坡體加固

電站進(jìn)水口EL742m以下邊坡EL742.00～710.00m，水平長度66.60m范圍設(shè)置錨拉梁，水平橫梁（以下簡稱梁1）寬1.40m，高0.50m，梁中心高差間距4m；鉛直豎梁（以下簡稱梁2）寬0.80m，高0.50m，梁中心水平距4m。錨拉梁每個(gè)節(jié)點(diǎn)上布置30/35m、間排距4m，交錯(cuò)布置，下傾15°，2000kN級拉力分散型預(yù)應(yīng)力錨索。每級蠕滑體清理完成后，依次進(jìn)行錨拉梁澆筑、錨索施工。

5.4 坡面排水

為減小邊坡巖體斷層及裂隙內(nèi)的水壓力，提高邊坡穩(wěn)定性，在邊坡上布置孔深9m、孔徑φ76、間排距4m，孔內(nèi)安裝φ50（外包200g/m2土工布）的PVC排水花管，并在邊坡滲水嚴(yán)重的部位設(shè)置隨機(jī)排水孔。泥巖中的排水孔濾層宜充滿排水管與孔壁間的孔隙，防止泥巖崩解淤堵。

5.5 梁格封閉

錨拉梁梁格裸露邊坡采取網(wǎng)噴支護(hù)，具體支護(hù)內(nèi)容為掛φ6.5@20cm×20cm鋼筋網(wǎng)，噴射10cm厚C20混凝土進(jìn)行封閉，掛網(wǎng)鋼筋需與前期錨拉梁預(yù)留的鋼筋連接為一體。

5.6 施工期臨時(shí)監(jiān)測及安全管理

在EL742.00m平臺開裂部位附近設(shè)置騎縫臨時(shí)監(jiān)測點(diǎn)，每天進(jìn)行變形觀測，并配備安全巡視人員24h進(jìn)行巡視。汛期夜間、陰雨天氣暫停施工，施工期嚴(yán)禁立體交叉作業(yè)，并做好EL742.00m平臺、作業(yè)面安全防護(hù)措施。發(fā)現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)突變或裂縫區(qū)有明顯延伸、裂寬增大、地表或坡體塌陷情況時(shí)，及時(shí)通知現(xiàn)場施工人員并迅速撤離，以免邊坡滑塌造成損失。

6 施工工藝措施

6.1 蠕滑體清理

根據(jù)現(xiàn)場蠕滑體規(guī)模、后續(xù)邊坡處理進(jìn)度及方法，分兩層進(jìn)行蠕滑體清理，即EL731.00～EL711.00m為一層、EL711.00m以下為一層。

為避免蠕滑體處理過程中對巖體的擾動(dòng)，蠕滑體表面的已損壞的混凝土體及孤石采用液壓破碎錘進(jìn)行分解，局部深埋塊體采用YT-28手風(fēng)鉆鉆孔方式進(jìn)行松動(dòng)爆破分解。鑒于蠕滑體清理不具備一次裝運(yùn)條件，故采用反鏟進(jìn)行梯級翻渣，每個(gè)梯級按高度3～4m進(jìn)行裝渣、運(yùn)輸。

上層蠕滑體清理完成后，在依次完成錨拉梁、錨索、排水孔及梁格網(wǎng)噴支護(hù)項(xiàng)目后，方可轉(zhuǎn)入下層蠕滑體清理及后續(xù)作業(yè)項(xiàng)目施工。

6.2 錨拉梁澆筑

錨拉梁梁1自上而下分為8道，每道梁高差4m，除第1、2道梁1之間未布置梁2外，其余第3～8道梁1均與梁2按照水平間距4m聯(lián)結(jié)。根據(jù)電站進(jìn)水口EL742.00m以下邊坡蠕滑情況，錨拉梁澆筑分為兩個(gè)階段施工：①EL742～EL731m之間錨拉梁在完成開口線位置倒懸體處理后，借助頂部經(jīng)整平處理的蠕滑體，搭建鋼管落地腳手架進(jìn)行錨拉梁施工。②EL731.00～EL712.00m之間錨拉梁在上部錨拉梁、錨索、排水孔施工完畢，蠕滑體清理至EL711.00m時(shí)，隨即展錨拉梁施工。

采用厚度δ＝20mm竹膠板按錨拉梁結(jié)構(gòu)尺寸立模，為確保錨拉梁在鋼筋制安、立模、澆筑施工便利性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，沿梁1每間隔2m，打設(shè)Φ25、L＝1.50m、錨入巖體1.10m的梁體固定錨筋；沿每個(gè)節(jié)點(diǎn)錨索錨墩對角線打設(shè)2Φ14、L＝1.80m、錨入巖體1.00m，外露0.80m的錨墩固定筋。沿坡面搭建雙排鋼管承重腳手架作為錨拉梁支撐體。選定EL742m平臺場地開闊區(qū)域設(shè)置卸料平臺，通過坡面設(shè)置的“S”形溜槽完成錨拉梁混凝土入倉，人工平倉、振搗。

6.3 錨索施工

為解決復(fù)雜地質(zhì)條件下高危邊坡處理問題，在錨拉梁每個(gè)節(jié)點(diǎn)位置均設(shè)置30m/35m、間排距4m，交錯(cuò)布置，下傾15°，2000kN級拉力分散型預(yù)應(yīng)力錨索，共計(jì)130束。其中內(nèi)錨固段總長2.50m×4＝10.00m，分為1～4個(gè)錨固段，相鄰兩級錨固段鋼絞線長度相差2.50m，為14φ15.20mm、1860N/mm2鋼絞線。其中錨固1段、2段鋼絞線均為4束，錨固段3段、4段鋼絞線均為3束。

施工中采取了以下措施：①造孔：對于覆蓋層較厚的泥巖破碎帶、夾層邊坡，采用全孔跟管鉆進(jìn)方式成孔，保證一次成孔效率，縮短造孔時(shí)間。②錨墩：進(jìn)水口EL742.00m以下邊坡錨墩為C30混凝土，錨拉梁為C25混凝土，為提高錨拉梁早期強(qiáng)度，盡早進(jìn)行錨索張拉，在與參建各方協(xié)商后，將錨拉梁混凝土標(biāo)號由C25調(diào)整為C30，錨墩與錨拉梁采用一次整體澆筑成型。③施工工序：對于陡于1：0.5坡面（局部垂直坡面），為減輕前期錨拉梁施工對邊坡自穩(wěn)性不利影響，采取“先錨索，后錨拉梁”施工方式。施工工序合理調(diào)整后，不僅降低了施工難度，縮短施工作業(yè)時(shí)間，而且能盡快對邊坡施加有效錨固作用，降低邊坡治理過程中次生事故風(fēng)險(xiǎn)。

7 結(jié)語

經(jīng)過對邊坡前后滑塌、蠕滑情況觀察以及邊坡治理措施分析，得出邊坡綜合治理以下結(jié)論：第一，根據(jù)開挖邊坡地質(zhì)條件、區(qū)域使用功能，合理選取邊坡開挖高度、開挖坡比及支護(hù)參數(shù)，是有效預(yù)防邊坡滑塌、蠕滑的關(guān)鍵；第二，施工過程中，合理安排開挖、支護(hù)工序，合理規(guī)劃施工區(qū)域雨水導(dǎo)排，能夠消除不利施工因素影響，降低施工難度，加快施工進(jìn)度，從而達(dá)到降本增效的目的；第三，高邊坡開挖施工前，應(yīng)進(jìn)行地質(zhì)詳勘，查明影響邊坡穩(wěn)定的斷層、破碎帶和夾層等因素，準(zhǔn)確評估開挖支護(hù)參數(shù)合理性，及時(shí)完善開挖支護(hù)參數(shù)，避免邊坡滑塌、蠕滑事故發(fā)生，減少工程損失；第四，強(qiáng)化儀器監(jiān)測與現(xiàn)場安全巡視聯(lián)動(dòng)預(yù)警機(jī)制，能夠隨時(shí)掌握現(xiàn)場險(xiǎn)情變化情況，做到“早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)防、早處置”；第五，各工種有機(jī)配合，施工方法選取妥當(dāng)，能夠起到化繁為簡，事半功倍的效果。

[1]李強(qiáng)，劉延濤.普西橋水電站高危邊坡治理快速施工研究[J].云南水力發(fā)電，2013，29（2）：26-47.