高邊坡危巖體處理施工方法的優化

馬成祥（新疆新華葉爾羌河流域水利水電開發有限公司，新疆 喀什 844000）

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高邊坡危巖體處理施工方法的優化

馬成祥
（新疆新華葉爾羌河流域水利水電開發有限公司，新疆 喀什 844000）

摘要：阿爾塔什大壩右岸高邊坡危巖處理體處于歷史上強烈地震擠壓帶，地殼巖層已扭曲變形，巖層風化強烈，斷層、裂隙縱橫切割形成一個個分布不規律的危巖體，又受強卸荷影響，巖體坍塌嚴重危巖體獨特，不排除危巖體處理過程中產生新的危巖體，形成許多倒懸坡和600余米最高坡度達70°-90°的國內水電工程上史無前例的高邊坡。在缺乏科學的手段判定其何時垮塌，危巖體處理類似搶險工程，屬高風險作業，安全風險極大的條件下通過人工快速的搭設通道、處理危巖，支護方法的合理性，總體工期的優化性，施工組織方法的可控性及施工質量安全保證性。通過半年多的現場施工，通道搭設，危巖體處理，安全防護等施工方法的可取性為以后新疆類似地質條件的工程提供借鑒的經驗。

關鍵詞：阿爾塔什；危巖體高邊坡搭設；處理

一、工程概述

阿爾塔什水利樞紐工程是葉爾羌河干流山區下游河段的控制性水利樞紐工程，是葉爾羌河干流梯級規劃中“兩庫十四級”的第十一個梯級，在保證向塔里木河生態供水和灌溉用水的前提下，滿足防洪、發電等綜合利用功能。

右岸邊坡分布有31塊危巖體，危巖體的處理工程是阿爾塔什大壩工程施工的重點和難點。主要施工內容為：石方開挖（危巖體開挖）、支護、噴護混凝土等。危巖體處理石方開挖量達23.8 萬m3；危巖體處理主要是集中在堆石壩面板正上方區域，主要包括W1～9、W17～24、W27、W31。其中W1～W9位于右岸邊坡頂部，W17、19、20、21位于邊坡1960m邊坡陡立部位（75°～80°），W18、W22～24位于1960m工程邊坡相對較緩部位（50°～55°）。

二、地質概況

右岸基巖山體寬厚，岸坡走向近EW向，基巖裸露，坡高565～610m，岸坡自然坡度1960m高程以下為50°～55°；以上75°～80°，局部陡立，自然邊坡整體穩定。右岸基巖巖性為中石炭統阿孜干組C2a的薄層灰巖、巨厚層白云質灰巖、泥灰巖、石英砂巖，泥頁巖；上石炭統塔合奇組C3t的灰、灰白色巨厚層狀白云質灰巖，灰巖、少量白云巖、少量泥灰巖和泥頁巖。巖層產狀在F 9 以下為 340°～355°SW∠25°～ 66°；以上為300°～330°SW∠44°～51°。右岸坡巖層傾向上游偏坡里，為橫向逆向坡，壩肩有F10和F9 出露，規模不大，且傾向岸里，對岸坡穩定影響不大。根據專題研究結果，邊坡不存在整體穩定問題，但邊坡分布有31個危巖體以及邊坡表面的淺層卸荷體，總方量約為74.6萬m3，對工程的施工及運行安全有一定影響，須采取處理措施。據平硐揭露，右岸強風化層水平深度一般1～2m，弱風化層水平深度15～20m。根據壩基巖體質量分類，弱風化巖體為BⅢ1～BⅢ2類巖體。

三、施工工期要求及施工難點

根據當前的現場情況，無施工通道，施工物資無法運輸到作業面的情況下，如何滿足危巖體施工的交通，保證便道的暢通，施工材料的供給，且在頂部危巖處理時危險下方的施工便道不被破壞，是危巖體處理的重中之重。現主要采取兩方面的措施：一是架設索道，供給施工材料運輸。二是搭設人行棧道，從開挖區以外的峭壁上繞道到危巖體處理區，由上而下的施工，且滿足施工中的人員通行及小型施工器具和材料運輸需要。

四、工程重難點分析及對策

危巖體處理、大壩趾板、基坑開挖、防滲墻施工等工作面存在上下同時施工、相互干擾，右岸危巖體處理施工進度對趾板施工、防滲墻施工至關重要，確保危巖體處理施工進度對于保證工程總體進度尤為關鍵。

對策：為確保危巖體處理施工進度，在加大人員、設備投入的同時，力爭所搭設的棧道、索道充分發揮最大作用。加快索道和水平棧道的建造施工，保證危巖體施工的材料運輸和方便施工人員的施工。同時考慮支護工程對其他工作面干擾相對較小，施工時優先進行開挖施工，為施工安全考慮，增加主動防護網和被動防護網進行臨時防護。

五、施工進度計劃的編制

（一）進度計劃編制說明。據前期危巖體施工情況和現場地形、地質條件，結合施工人員、設備的配置情況，施工道路的布置和索道架設情況，同時分析施工設備的功效以及天氣、氣溫等方面的影響，編制可行的施工進度方案。

（二）進度編制依據。施工進度編制按危巖體開挖分期進度，每個分期內針對單個危巖體的開挖特征、長、寬、高及尺寸，確定施工作業方式、投入資源及施工工期。

六、施工工期分析

每層鉆爆出渣按照10m計算，一次投入8臺100B鉆機考慮，鉆爆時間按照8天一層（按處理每層深度10m考慮，雙排布孔，W19每層造孔累計長度1000m，每臺100B鉆機每天造4個孔即4*10=40m， 8 臺100B鉆機同時造孔，即日造孔40*8=320m，每層轉移設備2天，爆破作業面平整1天，理論需要6天完成鉆爆。每層鉆爆工程量約4000m3，考慮1/3需反鏟配合人工進行翻渣，每層翻渣工程量約1300m3，擬投入一臺0.3m3斗容液壓反鏟，投入清渣工人60人，考慮作業條件艱巨，高邊坡、揚塵大、身體和精神極限挑戰，安排兩班人輪換作業，同時考慮反鏟吊運進出作業面時間，每層翻渣需要5天時間完成。綜述所述，每層開挖及出渣需要11天完成，剩余14層出渣處理需要5個半月工期。

七、質量保證措施

嚴格按照圖紙要求和批準的施工方案建立安全施工管理體系為保證高邊坡開挖、支護滿足設計要求，嚴格按照質量規范要求，對施工過程中各環節進行全方位、全過程的質量控制管理。

（1）棧道搭設、安全防護施工嚴格按照有關的施工規范、規程進行。設備定期標定，以標定的規范作為施工控制的依據。

（2）加強工程現場質量管理，定期進行質量檢查，提高施工工藝水平。

右岸高邊坡危巖體是不良地質結構體，它的開挖處理工程是阿爾塔什大壩工程施工的重點和難點，是直接制約著整體工程的施工工期。筆者認為，根據不同部位的危巖體綜合優化可行的施工方案，注重選取適宜不良地質結構體的快速支護方法，安全快速地完成多部位兼顧通行運輸的施工棧道。阿爾塔什大壩右岸高邊坡危巖體通過優化靈活開挖施工完工半年多，大壩右岸高半坡邊坡整體穩定，無安全事故發生，取得了很好的效果。總體工期的最優化、施工工藝的可操作性、施工質量安全保證性，在南疆地區類似地質條件的工程具有很好的借鑒價值。

參考文獻：

［1］《水工建筑物巖石基礎開挖工程施工技術規范》（SL47-1994）

［2］《水電水利工程爆破施工技術規范》（DL/T5135-2001）

［3］《水利水電工程施工組織設計規范》（SL303-2004）

［4］《面板壩右岸高邊坡處理原則（圖號：ATS.S-BG.4-01）》

中圖分類號：U418.9

文獻標識碼：A

文章編號：1671-864X（2016）05-0273-01

作者簡介：馬成祥（1984.4.26～）男，新疆庫爾勒人，新疆新華葉爾羌河流域水利水電開發有限公司，從事水利水電工程管理，助理工程師。