◎ 高滿庫 中國水利水電第十一工程局有限公司
糯扎渡水電站右岸壩頂公路K6+000~K6+150段邊坡滑坡治理施工
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糯扎渡水電站右岸壩頂公路部分邊坡在2005年雨季連續(xù)發(fā)生滑坡,為確保糯扎渡電站場內(nèi)交通通暢和行車安全,對該段公路邊坡采取了錨筋樁、自進(jìn)式錨桿、鋼筋混凝土排架柱、混凝土貼坡、鋼筋混凝土V型梁、預(yù)應(yīng)力錨索、鋼筋混凝土連系梁等一系列的加固施工,確保了邊坡穩(wěn)定,達(dá)到了預(yù)期效果。
邊坡治理 滑坡治理 糯扎渡水電站
1.1工程概述
糯扎渡水電站右岸壩頂公路第Ⅱ合同段是糯扎渡水電站場內(nèi)右岸重要的交通樞紐,該公路起點位于瀾滄江的右岸火燒寨溝左側(cè),距火燒寨溝溝口約500m處,起點樁號為K5+220,設(shè)計路面高程EL.650.00,線路沿火燒寨溝左側(cè)山谷及瀾滄江右岸蜿蜒上升至右岸壩頂并連接右岸新建碼頭公路起點,公路設(shè)計最大縱坡為8.79%,終點 K8+430.322,設(shè)計路面高程EL.842.900。
1.2滑坡過程
2005年6月14日凌晨,糯扎渡電站場內(nèi)普降暴雨,據(jù)氣象部門提供的資料,在1h內(nèi)降雨達(dá)36mm,上午6點左右,K6+080~K6+110段一級馬道以下邊坡發(fā)生滑坡,滑坡長度約32m,高約10m,滑坡深度在0.4m~0.8m之間,滑坡體積約14 0 0 m3。同時K6+120~K6+150段一級馬道以下邊坡橫向發(fā)生貫穿裂縫,主要裂縫寬度1~2cm,深度4~8m,經(jīng)觀測且有進(jìn)一步發(fā)展的趨勢。
2005年7月25日凌晨5點~5點半,糯扎渡電站場再次內(nèi)普降暴雨,據(jù)氣象部門提供的資料,半個小時內(nèi)降雨達(dá)29mm。K6+000~K6+060段五級馬道以下邊坡發(fā)生大滑坡,滑坡長度約50m,高55m,滑坡縱深2m~5m之間,滑坡體積約7000m3。
(1)該段巖層順層坡,順坡中等傾角結(jié)構(gòu)面與其它組結(jié)構(gòu)面組合,構(gòu)成了產(chǎn)生平面型滑動的分離塊體,因為公路線形布置需要,在該巖層范圍內(nèi)大規(guī)模的陡開挖,切斷了順坡中等傾角結(jié)構(gòu)面。因此,邊坡結(jié)構(gòu)面不利是邊坡失穩(wěn)的主要原因。
(2)該段巖層結(jié)構(gòu)破碎,斷層節(jié)理發(fā)育,開挖后邊坡面下強風(fēng)化巖層達(dá)20~30m深。前期支護(hù)過程中部分邊坡就出現(xiàn)過普通錨桿施工在鉆孔過程中頻繁出現(xiàn)卡鉆情況。
(3)邊坡開挖開口線較高,該段最大邊坡開挖高度約100m,開挖卸荷后坡腳自穩(wěn)性差。
(4)連續(xù)降雨,結(jié)構(gòu)面內(nèi)充水,軟弱物質(zhì)被飽和,是直接誘發(fā)邊坡失穩(wěn)的主要因素。
(5)該段靠山側(cè)排水邊溝開挖輪廓為矩形斷面,開挖斷面尺寸為2.0m(深)×2.3m(寬),邊溝在開挖完成后未及時進(jìn)行邊溝混凝土澆筑,在坡腳處形成垂直開挖面導(dǎo)致失穩(wěn)。
3.1一期治理
一期治理主要針對2005年6月14日和2005年7月25日的滑坡進(jìn)行,主要采取在滑坡初期及時噴混凝土封閉滑坡面、混凝土回填靠山側(cè)排水邊溝、在一級馬道以下澆筑混凝土排架柱及局部貼坡、部分開裂面布置錨筋樁等措施,防止滑坡面在2005年雨季進(jìn)一步擴(kuò)大影響上下線公路行車安全和糯扎渡水電站場內(nèi)公路交通不受中斷。經(jīng)施工單位,建設(shè)單位、設(shè)計單位、監(jiān)理單位多次現(xiàn)場查看,一致同意按以下方案進(jìn)行處理。
(1)滑坡部分初期支護(hù)采用10cm厚素噴混凝土封閉,混凝土標(biāo)號C20,防止裸露面進(jìn)一步風(fēng)化及雨水侵入。
(2)K6+022~K6+040段一級馬道以下坡面采用貼坡混凝土支護(hù),貼坡混凝土厚度60~80cm,混凝土標(biāo)號C20。
圖1 排架柱結(jié)構(gòu)圖(單位:mm)
圖2 V型梁結(jié)構(gòu)圖
(3)K 6+0 2 0、K 6+0 2 2、K6+048.5、K6+050.5、K6+052.5、K6+080.5、K6+082.5、K6+084.5、K6+086.5、K6+088.5、K6+90.5,K6+096.5、K6+098.5、K6+100.5,K6+108.5、K6+110.5、K6+112.5一級馬道以下邊坡設(shè)排架柱支撐,混凝土標(biāo)號C20,排架柱支撐結(jié)構(gòu)見圖1所示。
(4)K6+030~K6+060段EL710以上部分邊坡每垂直距離5m設(shè)倒V型梁一道,共10道,混凝土標(biāo)號C20;V型梁區(qū)域布置自進(jìn)式錨桿,間距1.5m,排距2.5m,錨桿為φ25 L=4.5m。V型梁結(jié)構(gòu)見圖2所示。
(5)K6+000~K6+020段一級馬道以下布置一排3φ25 L=9m錨筋樁,排距2.0m;K6+020~K6+060段二級馬道以上、三級馬道以下布置一排3φ25 L=9m錨筋樁,排距2.0m;K6+120~K6+150段一級馬道以下布置兩排3φ25L=9m錨筋樁,排距2.0m,行距2.5m,梅花型布置。
(6)K6+000~K6+045段靠山側(cè)成型Ⅱ型排水溝采用C20混凝土回填。3.2二期治理
2006年1月,在邊坡安全檢測中發(fā)現(xiàn)K6+060~K6+100段邊坡馬道出現(xiàn)貫穿性裂縫,裂縫寬度在2~5cm之間,且裂縫有進(jìn)一步發(fā)展的趨勢,經(jīng)施工單位提議,建設(shè)單位、設(shè)計單位、監(jiān)理單位同意,在K6+000~K6+120段滑坡區(qū)域進(jìn)行預(yù)應(yīng)力錨索及配套措施施工,通過鉆孔將鋼絞線固定于深部穩(wěn)定的地層中,并在被加固體表面通過張拉產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力,從而達(dá)到使被加固體穩(wěn)定和限制其變形的目的,保證破裂面至開挖臨空面之間破裂巖體的穩(wěn)定。
(1)K6+000~K6+120段交替布置35m、40m1000KN級全長粘結(jié)預(yù)應(yīng)力錨索,間距4m,其中一級馬道一下水平布置3排,二級馬道以上三級馬道以下、四級馬道以上五級馬道以下、六級馬道以上七級馬道以下水平布置一排,在滑坡溝溝心處和滑坡邊線小樁號側(cè)每級邊坡各布置一根,共計151根。
(2)錨索錨墩橫向采用鋼筋混凝土梁進(jìn)行聯(lián)系,滑坡溝溝心處和滑坡邊線小樁號側(cè)錨索錨墩同時縱向采用鋼筋混凝土梁聯(lián)系。
(3)K6+000~K6+150段第一級馬道以下邊坡全部布置鋼筋混凝土井梁,和一期處理排架柱連成整體。3.3安全監(jiān)測
進(jìn)行錨索孔電視探查,按預(yù)應(yīng)力錨索總數(shù)量的2%對錨索孔進(jìn)行電視探查,查明預(yù)應(yīng)力錨索通過貫穿裂縫面的巖層、裂縫具體情況,并進(jìn)行錄相。
安裝錨索測力計,為了解預(yù)應(yīng)力錨索施工后的預(yù)應(yīng)力效果、和掌握預(yù)應(yīng)力損失情況,按預(yù)應(yīng)力錨索10%的數(shù)量比例進(jìn)行錨索應(yīng)力監(jiān)測,安裝1000KN測力計三臺。
埋設(shè)測縫計,在主裂縫上埋設(shè)兩支CF7—12測縫計,觀測治理后裂縫發(fā)展情況。
布置表面變形觀測點,在滑坡區(qū)域布置表面變形觀測點,進(jìn)行長期表面變形觀測。
4.1方案一
K6+000~K6+150段進(jìn)行二次開挖削坡施工,削坡坡比按1:1控制,每10設(shè)1m寬邊坡平臺一道;開挖后坡面打φ25 L=4.5m錨桿,間排距2m×2m;掛φ6.5鋼筋網(wǎng)20cm×20cm;噴12cm C20混凝土;設(shè)φ40 L=3.0m排水孔,間排距4m×4m。
4.2方案二
即現(xiàn)行的加固治理方案。
方案一施工預(yù)算費用約為528萬元;方案二實際發(fā)生費用為271萬元。經(jīng)過現(xiàn)行的方案二治理,達(dá)到了保證右岸壩頂公路的行車安全及汛期的行車通暢的目的,保證了上線火燒寨溝左側(cè)出渣公路的路基穩(wěn)定,通過分析比較,方案二在經(jīng)濟(jì)上是合理的、是可行的。
綜上所述,右岸壩頂公路K6+000~K6+150段公路邊坡滑坡治理施工已經(jīng)結(jié)束12年,在后期的安全監(jiān)測中未發(fā)現(xiàn)明顯變形和位移,邊坡穩(wěn)定,因此采取的加固治理方案具有一定的可行性。