都勻市大河水庫工程邊坡施工工藝及質量控制

盧海雄 惠州市水電建筑工程有限公司

1.工程概況

大河水庫工程位于貴州省都勻市河陽鄉，距市區直線距離約8km。本水庫主要工程任務為供水，同時兼顧輸水工程沿線村寨的農田灌溉及人畜飲水。水庫年設計供水量6438.2萬m3，其中向都勻經濟開發區供水量為6134萬m3/年，輸水沿線農村人畜飲水量為32.2萬m3，輸水沿線灌溉水量為272萬m3。水庫正常蓄水位891.50m，校核洪水位896.16m，總庫容4376萬m3。根據《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（SL252-2000）的規定，確定本樞紐工程為Ⅲ等工程，工程規模為中型。

2.都勻市大河水庫工程邊坡防護方式

2.1 工程防護

工程防護主要包括以下幾種：勾縫、噴涂、石砌護坡、砂漿抹面、護面墻等，不同防護方式適用于不同的坡面條件。第一，砂漿抹面適用于坡面完整、沒有坡面剝落的情況；噴涂防護適用于路基易風化、坡面不平整的情況。這兩種防護措施的優勢是施工簡單、效果良好；缺點則是水泥使用量大，工程造價高，因此一般在重點工程中使用。第二，勾縫和灌漿防護，主要用于堅硬巖石坡面，能避免水分滲透縫隙，造成路基損害。第三，如果路基和大型河流交匯，此時就要采用護面墻防護，雖然造價成本較高，但能減輕河水、地面水對邊坡的沖刷作用。

2.2 植物防護

第一，噴射植生植物護坡。針對巖石邊坡，可以鋪設鍍鋅鐵絲網，然后把植物種子灑在坡面上，植物在生長過程中能發揮出防護作用。第二，客土植生植物護坡。在水庫工程邊坡的坡面上掛網，然后利用人工或機械噴填一定厚度的客土。根據當地氣候和地質條件的不同，合理選擇種子和基質配方，主要用在無法綠化的護坡上，優勢是植物生長速度快，防護效果好。第三，液壓噴播植草技術。首先將草籽、肥料、粘著劑、改良土壤按照一定比例混合，然后利用機械加壓將其噴射到邊坡上，優勢是施工簡單、草籽發芽均勻，而且造價低、適用范圍廣。第四，土工網植草護坡。利用土工網進行防護，兼具坡面加固、植物防護兩種功效，目前在公路邊坡防護工程中普遍應用。

2.3 擋土墻結構

水庫工程邊坡防護工程中，擋土墻結構主要分為三種：第一，重力擋土墻，利用自身重力作用，具有結構簡單、施工方便的特點。第二，加筋擋土墻，由填土、拉筋條、墻面板組成，利用填土和拉筋條之間的摩擦力，能有效降低土體的側壓力，從而穩定邊坡結構。第三，錨定式擋土墻，屬于輕型擋土墻的范疇，主要由混凝土立柱、擋土板組成，墻面和錨桿結合后，能提高坡面土體的穩定性。

3.都勻市大河水庫工程邊坡施工工藝

水庫工程的邊坡防護形式有多種，綜合考慮各方面的因素，現決定采用預應力錨索的工程防護防護方案。

3.1 錨孔鉆造

依據施工圖紙和設計要求，進行測量放樣，將錨孔位置確定在坡面上，并準確標記，要求錨孔的方位誤差控制在±2cm以內，傾角誤差控制在±1°以內。鉆進作業時，采用無水干鉆法，鉆進孔徑和深度要大于設計值，其中鉆頭直徑大于設計孔徑，實際深度比設計深度高出20cm，且保證斷面尺寸滿足設計要求。完成鉆孔后，及時清理孔底泥土，并安裝錨固件，進行錨孔注漿，將作業時間控制在24小時內。

3.2 錨索安裝

在錨索的制作上，使用鋼絞線或高強度鋼絲，編束前保證鋼絞線或鋼絲順直，不能出現扭曲或交叉，均勻排列后按照設計尺寸下料。編束時應該進行牢固捆扎，不能使用鍍鋅材料；錨索自由段使用塑料管進行包裹，密封后使用鉛絲捆扎，并進行防腐處理。在錨索的安裝上，塑料套管內徑要比筋骨外徑大5-10mm，有利于順利快速穿套，避免張拉脹裂。一次注漿管捆扎在錨索中軸，促使注漿管頭和錨索末端相距5-10cm。整個錨索的長度，應該超出預留長度1-1.5m，并且按照規格、長度、型號進行編號。

3.3 錨孔注漿

注漿材料的配置，嚴格按照設計要求確定，一般灰砂比控制在1:1—1:2，水灰比控制在0.38-0.45，水泥砂漿比例控制在0.4-0.45，并且根據實際情況添加外加劑。漿體強度控制在2MPa以上，依據錨固體積和地層特點，確定注漿壓力、數量、時間等參數，并且自下向上分段注漿。

3.4 地梁和框架制作

地梁和框架一般采用現場澆筑，要求滿足以下要求：①鋼筋接頭要相互錯開，在同一個截面上，鋼筋接頭的數量不能超過總數的50%；如果截面上游焊接接頭，那么距離就要控制在1m以上。②鋼筋混凝土地梁和框架中的立柱，應該埋進地面標高下50cm以上，并且使用C25等級的混凝土進行澆筑。③混凝土灌注前，將波紋管、螺紋鋼筋、錨墊板等按照設計要求固定在鋼筋上，和錨孔方向保持一致，然后進行澆筑、振搗。④錨索框架的施工，采用分片施工法，每片包括立柱、橫梁、頂梁。相鄰兩個框架的接觸部位，應該預留伸縮縫2cm左右，并且使用瀝青木板進行封堵。

3.5 預應力錨索張拉

錨索張拉期間，錨墊板臺座的承壓面保持平整，和錨索的軸線方向處于垂直狀態；千斤頂、錨孔、錨索的軸線處于同一直線上，錨頭不能壓彎、偏折，必要時利用鋼墊片進行調整。當錨固體和臺座混凝土的強度達到設計值的80%，可以進行張拉；確定張拉順序，并分析相鄰錨孔的影響。臨時張拉、永久張力，應力分別控制在極限應力的65%、60%。

4.都勻市大河水庫工程邊坡工程的監控和質量控制

4.1 工程監控

為了提高水庫工程邊坡防護施工的可靠性，以及人員設備的安全性，在施工全程和竣工后2年以內進行監控。其中，施工期間的監控措施如下：設置專人進行安全巡視；實時檢測防護坡體；指導邊坡開挖作業；調整防護結構設計。在監控點的布設上，一般設置在受力復雜、穩定性差、工程擾動大的部位。具體監控內容包括地表裂縫、坡面變形、地下水位、孔隙水壓力、防護結構應力變化等。其中，邊坡施工和監測應該同步進行，兩者反復交叉，其作業流程如下：清表放線→邊坡開挖→動態跟蹤監測→評估是否滿足穩定性要求→本級開挖完成→本級加固→整體開挖完成→繼續監測，下級開挖→再次評估，是否滿足穩定性標準→回填。

從工程實踐經驗來看，水庫工程邊坡防護工程的監控要點，包括以下三個方面：第一，裂縫監測。安排專人進行人工巡視，觀察邊坡防護工程的整體形態，確定有無出現裂縫。一旦發現表面裂縫，應該在裂縫處埋設專業觀測裝置，分析裂縫的變化規律和破壞趨勢，并制定有效的處理方案。第二，坡面監測。對于邊坡坡面的監測，一般是在平臺上設置變形觀測點，利用高精度的全站儀進行觀測，并采用直角坐標法計算數據。分析測量數據，可以掌握坡面的幾何外觀變化情況，繪制出邊坡各點的滑動示意圖。以此作為預警信息的依據，不僅操作簡單，而且將微觀性和宏觀性結合在一起。第三，沉降和水平位移監測。在沉降觀測上，主要是在邊坡上埋設觀測樁，通過前后數據的變化計算出高差，就能得出沉降量。在水平位移監測上，則是利用位移邊樁，和沉降觀測的原理和方法一致。而且，在暴雨天氣時段，是邊坡質量問題的高發時期，應該提高監測頻率。

4.2 質量控制

都勻市大河水庫工程邊坡工程施工期間的質量控制措施如下：確認邊坡開挖揭露的情況，監測邊坡開挖后的變形，評價邊坡穩定性。施工單位負責現場施工監控，勘察設計單位積極配合施工，監理單位則協調各方，及時發現問題不足，并優化防護方案，提高施工的信息化、規范化。

5.總結

都勻市大河水庫工程邊坡進行防護，能有效預防崩塌、滑坡等地質災害。另外，施工期間要做好監控和質量控制工作，提高防護工程的穩定性和安全性。