大新橋水庫左岸高邊坡綜合治理方案分析

陳 睿

(畢節市勘測設計研究院，貴州 畢節 551700)

1 工程概況

大新橋水庫壩址位于織金縣桂果鎮新華村大新橋，地理坐標：E105°49′05"，N26°37′36"。水庫距織金縣城12km，縣城至桂果鎮公路從庫區右支流戈仲武小河上馬家橋處通過，該處距壩址2.4km。建成后的大新橋水庫將是一座以灌溉為主，兼有城市供水及渠道沿線人畜飲水等綜合利用的中型水利工程。

2 工程邊坡特征及穩定性分析

2.1 邊坡的特征

溢洪道進口邊坡底部長約55m，頂部長約35m，邊坡高50m，邊坡走向為12°，巖體的優勢結構面產狀：傾向S14°E，傾角60°-65°，為逆向坡，巖層產狀為N43°W∠21°，現狀邊坡的平均坡面約70°-75°。根據《水利水電工程邊坡設計規范》(SL386-2007)規定[1]，織金縣大新橋水庫溢洪道為4級建筑物，邊坡對溢洪道的影響級別為嚴重，故織金縣大新橋水庫溢洪道進口邊坡為4級邊坡。根據《中小型水利水電工程地質勘察規范》(SL55-2005)附錄B規定，該邊坡變形類型為張裂變形邊坡。右壩肩邊坡底部長約90m，頂部長約20m，邊坡高65m，邊坡走向為26°，巖體的優勢結構面產狀：①、傾向S40°E，傾角80°-85°，②、傾向N42°E，傾角87°，邊坡為斜向坡，巖層產狀為N43°W∠21°，現狀邊坡的平均坡面約70°-75°。根據《水利水電工程邊坡設計規范》(SL386-2007)規定，織金縣大新橋水庫大壩為3級建筑物，右壩肩邊坡對大壩的影響級別為較嚴重，故織金縣大新橋水庫右壩肩邊坡為4級邊坡。根據《中小型水利水電工程地質勘察規范》》(SL55-2005)附錄B規定，該邊坡變形類型為張裂變形邊坡。

2.2 邊坡的穩定性分析與評價

根據現場調查分析，以上兩個邊坡均為小角度反傾向巖質邊坡，存在地層為上硬下軟、地形為上陡下緩的特點，由于邊坡有軟弱基座，軟基在上覆巖體自重作用下發生塑性擠出，為上覆巖體提供了變形空間，使得整個邊坡呈現塑流——拉裂變形性質的破壞，當下部泥巖、頁巖(軟基)受水及風化的繼續作用，上部坡體產生拉裂，其裂縫不斷向下擴展，直到與下部軟弱層貫通形成崩塌，該類邊坡控制邊坡變形破壞發展的主要因素是坡體下部的軟弱基座。據調查，現狀邊坡坡頂已存在多條豎向裂縫，今后水庫的修建和蓄水，必然會對邊坡下部軟基座進一步侵蝕、破壞，從而使得邊坡裂縫繼續向下擴展、延伸，直到與下部軟弱層貫通形成崩塌，影響水庫及大壩的安全，同時邊坡現有風化溶蝕裂隙結構面的存在，隨著溢洪道及大壩的施工，將對邊坡進行切腳，同時改變原有的地應力平衡，使得邊坡有沿風化溶蝕裂隙結構面破壞形成大規模的崩塌的可能，事實上現狀邊坡局部已有不穩定塊體垮塌、塌落、滑移等災害現象出現。

3 大新橋水庫左岸高邊坡綜合治理方案

3.1 防治原則

經過對邊坡的穩定性分析評價，得知邊坡現狀風化裂隙帶上的巖體是欠穩定的，施工切坡后是不穩定的，為了確保織金縣大新橋水庫工程溢洪道進口及右壩肩邊坡對溢洪道及大壩右壩肩施工安全以及工程竣工后對水庫運行、構筑物等的影響，同時由于大新橋水庫灌溉工程是省屬重點工程，拉動內需項目，不能因為邊坡影響整個工程的進度。因此對該段邊坡實施有效的工程防治措施是完全必要的，也是十分緊急的。

溢洪道進口及右壩肩邊坡巖體長期暴露加強了巖體的風化速度，又加之邊坡存在外傾結構面，防治原則應是：工程措施與非工程措施并舉，綜合整治，加強監測，作好預報。

工程措施應執行：“突出重點、因害設防、治理方案經濟合理，確保邊坡治理與大自然相協調”的原則，盡快實施工程治理措施，保證邊坡的穩定性，確保施工安全及水庫的正常運行。

3.2 治理方案的比選

根據該邊坡工程的具體實際情況，由于溢洪道進口及右壩肩邊坡所處的地理位置特殊，位于織金縣大新橋水庫工程溢洪道進口及右壩肩上方，又由于巖體風化裂隙帶上風化溶蝕裂隙結構面的發育，將巖體切割形成楔形不穩定巖塊，邊坡表面多處出現掉塊象，部分地段已形成不穩體，嚴格影響大新橋水庫工程溢洪道進口及右壩肩的正常施工；同時根據規劃設計方案，各個水工建筑物修建完畢后，將對左、右壩肩邊坡腳的軟質巖體進行帷幕灌漿處理或護面處理[1]，水庫蓄水后不會對邊坡下部軟基座進一步侵蝕、破壞，邊坡裂縫將不再具備繼續向下擴展、延伸、進而形成大規模崩塌的條件，但隨著溢洪道及大壩的施工，將對邊坡進行切腳，改變原有的地應力平衡，使得邊坡有沿既有風化溶蝕裂隙結構面破壞而崩塌的可能。因此，從邊坡的現狀及其對施工安全和水庫修建完畢后及運行安全等方面綜合考慮，邊坡治理方案有2種：①削坡減載+坡面防護，即清除邊坡風化溶蝕裂隙帶上的不穩定巖體，并對根據設計要求切腳后形成的邊坡，按一定的穩定坡率分階放坡，并進行坡面防護，若開挖后發現局部尚有不穩定巖體，則進行錨固處理，若有巖溶洞隙則進行嵌補。此方案土石方開挖量較大，但施工簡易，工期較短，同時削坡開挖土石方可作為壩體材料進行進行綜合利用。②錨固方案，即對邊坡風化溶蝕裂隙帶上的大型不穩定巖體分別采用錨桿(錨索)進行錨固處理，對于小型不穩定巖體則采用SNS主動柔性防護網防護[3]，并對根據設計要求切腳后形成的陡直邊坡，采用錨桿(錨索)進行錨固處理。此方案土石方開挖量較小，但施工難度較大，工期較長，同時錨固產生的費用較高。

3.3 比選結果

通過技術經濟分析比較，建議兩個邊坡的治理方案以清除風化裂隙帶上的不穩定巖塊+坡面防護為主，即清除邊坡風化溶蝕裂隙帶上的不穩定巖體，并按一定坡率分階放坡。由于在開挖爆破過程中，存在一些松動危石，為了確保邊坡不存在局部掉塊，坡面采用系統錨桿巖石錨噴支護進行護坡。

4 結 語

綜上所述，根據邊坡的延伸走向、控制邊坡穩定性的風化溶蝕裂隙帶、邊坡的高度以及邊坡以張裂變形邊坡為主的變形現狀，邊坡總體是穩定，只是邊坡表層風化裂隙帶上的巖體受各組風化溶蝕裂隙結構面組合的切割，形成楔形不穩定巖塊，同時修建水庫溢洪道及大壩，將對邊坡進行人工切坡腳，影響邊坡的穩定，故經過對多種邊坡治理方案進行技術經濟分析比較，決定邊坡治理主要采用對不穩定陡巖及坡面潛在滑塌巖體作削坡減載處理，并對削坡坡面采用系統錨桿掛網噴漿護面處理。

[1]李桂林，吳楠.大崗山水電站500m級高邊坡開挖支護技術研究[J].水力發電，2015，41(07)：56-58.

[2]賴勇，施林祥，黃國平.石壁水庫溢洪道左岸高邊坡綜合處理方案研究[J].人民長江，2011，42(23)：6-9.

[3]劉賢才，李同草.松樹嶺水電站廠房后邊坡穩定分析與綜合治理[J].資源環境與工程，2010，24(02)：171-173.