右岸邊坡開挖支護(hù)中施工難點探討

胡一志，余東延

（四川二灘國際工程咨詢有限責(zé)任公司，成都610000）

1 引言

針對白鶴灘水電站工程在2014年5月底開挖至壩頂834m高程工期目標(biāo)，各參建單位對此十分重視，并組織專家和技術(shù)人員對右岸邊坡工程進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)本工程存在很多施工難點，通過組織專家和工程師對難點工程展開重點探討，采取了相關(guān)方案進(jìn)行解決，效果良好。

2 工程概況

白鶴灘水電站右岸邊坡開挖工程范圍主要包括上游側(cè)大寨溝溝口邊坡、834m高程以上進(jìn)水口邊坡、834m高程以上壩頂邊坡和834m高程以上水墊塘上部邊坡，從上游到下游開挖長度為970m，邊坡開挖高差為380m，工程量為7.08×106m3。右岸壩頂834m以上邊坡開挖項目包括邊坡支護(hù)、土石方開挖、混凝土澆筑、鋼筋安裝、邊坡排水以及排水管道工程等。

3 施工重點、難點以及對策

通過上述工程概況可知，本工程受到地形條件和進(jìn)度調(diào)整工期的影響，右岸壩頂834m高程以上開挖工程面臨著高差大、邊坡陡、布置困難、工程量大、強(qiáng)度高和工期緊等特性。結(jié)合白鶴灘水電站施工進(jìn)度和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，其主要的施工重點與難點表現(xiàn)在以下兩方面。

3.1 開挖強(qiáng)度高、通道布置困難、出渣難度大

3.1.1 重點和難點

由于邊坡上游沖溝、下游斷層是獨立的開挖區(qū)，所以無法形成高、中、低線出渣通道。1040m高程以下的壩頂呈現(xiàn)為陡壁形態(tài)，特別是在980m高程下的邊坡，無法提前形成明確的出渣線路，洞線道路只有203#交通洞，壩頂無法形成明線出渣道路。受到2#交通洞進(jìn)度滯后的影響，在縮短了邊坡開挖周期后，交通洞的形成時間也就相對滯后，所以無法用作壩頂邊坡開挖洞線出渣通道。因此，要想實現(xiàn)快速開挖，需要解決出渣通道的問題。

3.1.2 對策

結(jié)合右岸1020m高程以上邊坡具有下游坡陡、上游坡緩等特性，所以可以由上到下布置明線出渣道路，這樣即可解決1020m高程以上出渣問題；利用上游大寨溝溝口邊坡開挖出渣通道，在邊坡開挖之后采用翻渣方法形成出渣道路，這樣可以構(gòu)建907～1020m高程開挖出渣通道；通過2#公路交通洞對894m、879m、864m進(jìn)行交通洞布置，這樣每層開挖出渣都有相應(yīng)的運輸通道，解決了864～907m開挖出渣情況；通過C6平臺在正式開挖之前施工明線出渣通道，從而解決出渣通道問題；加強(qiáng)開挖集渣平臺、優(yōu)化運輸條件，將整個開挖區(qū)域劃分為上、中、下游部分，針對工程實際特點，上游和下游開挖過程中采用翻渣作業(yè)方法，并采用大寨溝780m集渣平臺、F17斷層溝底集渣平臺進(jìn)行廢渣轉(zhuǎn)移處理，中部開挖區(qū)域采用直接在工作面上進(jìn)行渣料挖裝和運轉(zhuǎn)的形式進(jìn)行廢渣運輸，在廢渣運輸分流之后，則關(guān)鍵位置的壩頂上坡出渣強(qiáng)度會有所降低，可以提高下挖效率；對于864～907m高程邊坡開挖中，主要是采用了交通洞運輸渣料，但是洞線運輸條件不夠理想，運輸效率較低，壩頂部位開挖高峰期的出渣量為3.9×105m3，要想實現(xiàn)這一目標(biāo)需要對洞口進(jìn)行加寬處理，實現(xiàn)運輸車的雙向進(jìn)出，這樣即可提高渣料的運輸效率。

3.2 邊坡支護(hù)對邊坡開挖下降制約性強(qiáng)

3.2.1 重點和難點

由于本工程在計劃變化之后，整個工程施工周期更短[1]，每月開挖下降高度增加，導(dǎo)致邊坡支護(hù)對邊坡開挖下降制約性更大。結(jié)合過去高邊坡實際施工經(jīng)驗總結(jié)，由于受到了支護(hù)進(jìn)度的影響，往往邊坡開挖無法實現(xiàn)快速下降，這就需要針對此類問題采用相關(guān)措施解決，可以通過調(diào)整支護(hù)方案、優(yōu)化施工程序、強(qiáng)化資源配置，這樣即可在一定程度上提高支護(hù)效率，達(dá)到邊坡快速開挖下降的標(biāo)準(zhǔn)。

3.2.2 對策

在工程開挖過程中，隨著開挖面的持續(xù)下降，需要在第一時間內(nèi)采用濕噴機(jī)對驗收合格的邊坡進(jìn)行素噴封閉，之后應(yīng)用錨桿車臺將邊坡鎖腰系統(tǒng)錨桿進(jìn)行加固，避免邊坡長期在自然界暴露出現(xiàn)松弛或風(fēng)化現(xiàn)象，影響工程安全；對支護(hù)程序進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，增加一定數(shù)量的支護(hù)排架，采用分區(qū)支護(hù)方法，多級邊坡共同施工，這樣即可保障邊坡錨噴支護(hù)的快速跟進(jìn)；對錨筋樁、錨桿鉆孔方式進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，本工程采用了CM351高風(fēng)壓鉆機(jī)、ROC D9全液壓鉆機(jī)和YQ100B潛孔鉆機(jī)，有效加快了鉆孔效率；結(jié)合工程支護(hù)進(jìn)度要求和強(qiáng)度要求，加大施工人員和設(shè)備的投入，從而實現(xiàn)了快速支護(hù)。

4 開挖進(jìn)度調(diào)整與保證措施

4.1 出渣通道保證措施

通過分析開挖支護(hù)重點和難點，為保證邊坡開挖出渣的高效運輸，確保車流量運輸安全，需要采用以下幾點措施：①明線出渣道路寬度為12m以上，并保障轉(zhuǎn)彎半徑不得低于15m，最大坡度控制在12%以下；②在臨江側(cè)道路外側(cè)設(shè)置防撞墩，尺寸為1.5m×0.45m×0.9m，并采用C20混凝土澆筑，距離道路外延0.5m按照凈間距1.5m進(jìn)行布置，采用鋼管插筋進(jìn)行固定；③在洞線出渣道路中每隔200m設(shè)置一個應(yīng)急車道，用作洞內(nèi)運輸車輛緊急檢查，避免洞內(nèi)車輛故障造成交通堵塞，并設(shè)置洞內(nèi)照明系統(tǒng)；④為保障邊坡出渣進(jìn)度的需要，將高程894m、879m、864m的輔助交通洞出洞口斷面擴(kuò)大到12m×9m，并采用雙洞口措施，增設(shè)一個尺寸為8.3m×6.8m的出洞口；⑤結(jié)合明線道路布置特性，在開挖爆破之后，使用推土機(jī)對爆破廢渣進(jìn)行清理，并通過出渣通道運輸；⑥針對雨天對出渣施工影響大的問題，為保障施工安全性，在出渣道路路面上采用了硬化措施。

4.2 開挖資源保證措施

為確保整個工程邊坡進(jìn)度調(diào)整之后的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)[2]，要求多個開挖工作面同時施工，因此，需要相應(yīng)的增加鉆爆以及推、挖、裝、運等設(shè)備資源，同時也要增加一定量的人工勞力，為實現(xiàn)壩頂以上邊坡調(diào)整工期目標(biāo)奠定基礎(chǔ)。為提高施工設(shè)備的運行效率，在增加施工設(shè)備過程中盡可能選擇一年內(nèi)設(shè)備或新進(jìn)設(shè)備。再者，針對右岸壩頂以上邊坡開挖面較為狹窄以及汛期雨季影響，因此，在配置設(shè)備資源過程中需要重點考慮設(shè)備降效問題。

4.3 邊坡支護(hù)保證措施

①充分利用右岸邊坡巖層內(nèi)傾地質(zhì)條件，在邊坡快速開挖下降之后，需要第一時間完成驗收后對開挖面進(jìn)行素噴封閉措施，在保障工程施工安全的基礎(chǔ)上，加快開挖下降效率；②隨著開挖面下降，需要應(yīng)用ROC D9液壓鉆機(jī)及CM351鉆機(jī)對開挖梯段邊坡下部3排系統(tǒng)錨桿進(jìn)行打孔施工，通過快速錨固保證邊坡的穩(wěn)定性；③對支護(hù)程序進(jìn)行調(diào)整，增設(shè)支護(hù)排架，采用分區(qū)支護(hù)方法，多級邊坡同步施工，這樣可以確保錨噴支護(hù)工作在第一時間跟進(jìn)；④為實現(xiàn)開挖邊坡快速素噴封閉要求，要增設(shè)一座1.0m3混凝土拌合站，保證混凝土能夠及時供應(yīng)；⑤結(jié)合支護(hù)施工進(jìn)度與要求，增加了人力資源、物力資源和設(shè)備資源的投入力度，從而加速邊坡支護(hù)進(jìn)程；⑥為便于快速掌握施工過程中的邊坡變形情況，保障工程施工安全，在邊坡開挖過程中，在已經(jīng)成型的馬道臺階上增設(shè)安全監(jiān)測墩，對工程邊坡實際情況進(jìn)行實時監(jiān)測。

5 結(jié)語

針對白鶴灘水電站右岸壩頂?shù)氖┕るy點問題，2013年3月中旬開始施工，到2014年5月完成834m高程以上開挖，施工14.5個月，工程完成量為7.08×106m3，邊坡下降高度為380m，月開挖強(qiáng)度為4.89×106m3，平均月下降高度為26.21m，與原投標(biāo)階段比較，右岸壩頂以上邊坡開挖進(jìn)度調(diào)整后，平均月強(qiáng)度為原階段的1.68倍，高峰月最大強(qiáng)度為原階段的1.73倍，平均月下降高度為原階段的1.79倍，效果非常明顯。