江坪河水電站梅家臺滑坡體開挖及支護施工技術(shù)解析

摘 要：滑坡是指斜坡上的土體或者巖體，受河流沖刷、地下水活動、雨水浸泡、地震及人工切坡等因素影響，在重力作用下，沿著一定的軟弱面或者軟弱帶，整體或者分散地順坡向下滑動的自然現(xiàn)象；運動的巖（土）體稱為變位體或滑移體。文章通過對江坪河梅家臺滑坡體的治理，結(jié)合此類滑坡體治理的施工難點，從實際出發(fā)，有針對性的闡述了此類大體積山體滑動面的可行性施工方案。

關(guān)鍵詞：滑坡體；治理；開挖；支護

1 工程概況

江坪河水電站位于 水上游河段、湖北省鶴峰縣走馬鎮(zhèn)，工程規(guī)模為大（1）型。工程樞紐由混凝土面板堆石壩、左岸引水發(fā)電系統(tǒng)、右岸泄水建筑物（包括隧+洞式溢洪道和泄洪洞）等組成。電站裝機2臺，總裝機容量450MW。梅家臺綜合滑坡體積約205萬立方米，為了確保渡汛安全和截流目標，必須對滑坡體整體進行綜合治理，包括上部高程660m以上的削坡減載及主滑槽、上下游側(cè)坡的永久防護。

1.1 工程任務(wù)

本工程為滑坡體綜合治理開挖及支護工程，主要包括石方開挖、錨噴支護、抗滑樁、鋼管樁恢復(fù)、格溝梁、馬道混凝土等。滑坡體開挖頂高程約540m，底部至1#路，主滑槽開挖坡比為1：1.6。高程470m、440m、410m、380m分別設(shè)2m寬馬道；？犖500m以上至？犖540m間主要采取隨機支護型式；？犖500m以下開挖邊坡采用噴錨、格溝梁、錨索等支護形式。在？犖380m設(shè)一排抗滑樁（13根）和一排2000KN級預(yù)應(yīng)力錨索（13束），上、下游側(cè)其各級邊坡均布置1500KN級預(yù)應(yīng)力錨索。

1.2 地質(zhì)條件地層巖性

該項目區(qū)域內(nèi)巖性主要為第四系殘坡積物Qedl、崩塌堆積層Qcol、坡積及鈣化膠結(jié)堆積層Qdl+ch、滑坡堆積層Qdel等?；露逊e層主要涉及梅家臺新堆積物，由殘坡積、崩積的松散的碎石粘土、崩塊石夾土等覆蓋層構(gòu)成，高程540m～河床由崩塌堆積的灰?guī)r、少量粉砂巖塊石、巨塊石夾殘坡積土及碎塊石組成。

2 工程施工特點、難點分析及對策

2.1 工程特點及難點

（1）邊坡陡，施工部位狹窄，道路布置十分困難，不利于開挖除碴；（2）邊坡削坡及人工排險、清渣工程量大；（3）邊坡開挖高差大，工期緊，強度高，任務(wù)重，難度大；（4）安全問題突出。

2.2 施工對策

針對以上施工特點及難點，在施工過程中，除嚴格按照設(shè)計要求進行施工外，同時積極采取以下各項主要措施，確保施工順利進行：

（1）結(jié)合實際地形地質(zhì)條件，在充分利用已具備通行條件的1#公路，并在滑槽內(nèi)修筑1條臨時施工便道至作業(yè)部位。在？犖385m形成截渣及出渣平臺，下部便道與1#路相連接形成出渣道路，然后在385m以上修筑一條施工道路方便反鏟、推土機等機械設(shè)備到達頂部展開相關(guān)作業(yè)，并為邊坡支護提供簡易交通條件，縮短支護工期。嚴格遵守自上而下的原則，在適當高程盡快形成較大的截渣平臺，解決工期緊、任務(wù)重、難度大、強度高等矛盾和問題。

（2）針對滑坡體修筑施工出渣道路路基多為黃泥、泥夾石，穩(wěn)定性差、遇水易稀釋變形，對新修出渣道路基礎(chǔ)采用塊石、石渣置換，置換深度約0.8米，路面采用泥結(jié)碎石進行硬化處理。

（3）針對施工區(qū)域膠結(jié)巖密集等問題，盡可能使用高風壓鉆機造孔爆破，提高鉆爆效率；選用較大斗容反鏟配大功率推土機轉(zhuǎn)渣、翻渣，大斗容反鏟配20t自卸汽車出渣。

（4）施工全過程設(shè)置專職安全哨對坡面及周邊區(qū)域安全狀況進行動態(tài)監(jiān)控和巡視檢查，發(fā)現(xiàn)異常情況立即啟動響應(yīng)預(yù)案，通知危險區(qū)域內(nèi)人員、設(shè)備立即撤離后，清理核對作業(yè)人員數(shù)量并及時向上級部門報告上述情況，堅決禁止謊報、瞞報。

（5）高邊坡排險、臨空、臨邊作業(yè)的所有人員必須按要求佩戴必要的安全繩、安全帶等勞保用品，并有現(xiàn)場安全員對其作業(yè)情況進行監(jiān)護。

（6）對危險部位邊坡、不穩(wěn)定孤石布置臨時檢測標志，申請業(yè)主、監(jiān)理單位協(xié)調(diào)共享該區(qū)域內(nèi)、外觀測成果及相關(guān)資源。現(xiàn)場作業(yè)前及作業(yè)過程中，安全員進行嚴密觀測，定時對安全情況進行通報，項目部定期對監(jiān)測情況匯總上報相關(guān)部。

（7）所有高邊坡作業(yè)的機械操作手必須是熟練工，且持證上崗；現(xiàn)場設(shè)專人指揮和協(xié)調(diào)；爆破作業(yè)時，所有機械設(shè)備盡可能撤離至安全部位，關(guān)閉在作業(yè)部位的設(shè)備作好充分的防護。同時，加強施工過程中的臨時安全監(jiān)測，及時掌握開挖邊坡的穩(wěn)定情況和變形情況，指導(dǎo)現(xiàn)場施工。

（8）施工中嚴格按爆破試驗確定的爆破參數(shù)和爆破設(shè)計，控制開挖爆破作業(yè)，將質(zhì)點振動速度控制在監(jiān)理人或技術(shù)文件要求的范圍內(nèi)，避免爆破對滑坡體造成較大擾動。

（9）加強樁孔塌方觀測，施工過程中應(yīng)采用短開挖、強支護方式。

3 總體施工方案

3.1 排險

（1）開挖前對？犖540m以上邊坡險石采用人工清除；主滑槽？犖470m以上，上游側(cè)陡坡采用機械配合人工削坡；下游側(cè)局部陡坡采用人工削坡；主滑槽內(nèi)險石采用人工清除。排險過程中嚴禁對邊坡進行較大規(guī)模的擾動。

（2）滑坡體開挖前對表層暴露在外孤石進行解炮處理。大塊石采用手鉆或高風壓鉆機造孔、解炮。施工中采用小型爆破，嚴禁大、中型規(guī)模爆破作業(yè)，爆破作業(yè)后進行人工排險。

（3）滑坡體邊坡開挖形成以后，必要時應(yīng)及時采取臨時噴護措施對邊坡進行封閉。

3.2 梅家臺滑坡體土石方開挖

（1）該滑槽段寬約80米，地形坡度30°～65°，道路受現(xiàn)場地形地貌等限制布置困難，無法到達施工現(xiàn)場，故先從滑槽上游沖溝修筑一條臨時施工道路至？犖385m。為盡量不擾動原始邊坡，原則采用全填斷面，并在該臨時施工道路外側(cè)及內(nèi)側(cè)部分路段設(shè)3×2×1m鋼筋石籠保證路寬。路基寬度7.5m，最大縱坡？芨10%，長度約140m。

（2）在開挖區(qū)內(nèi)修“之”字形施工簡易道路繞至滑坡體上部？犖540m左右，以滿足設(shè)備到達施工部位。在？犖420m、？犖385m形成截渣平臺與下部？犖385m出渣道路相連接，方便機械設(shè)備將470m以上開挖料轉(zhuǎn)運至385m截渣平臺運出，并為邊坡臨時支護提供交通條件。

（3）嚴格遵循自上而下的原則，采取自上而下分層開挖，在？犖540m以下形成4級馬道，馬道高程分別為380m、410m、440m、470m，臺階高度30m。邊坡采取機械及人工削坡，巖石出露部位、馬道光爆孔采用潛孔鉆造孔，光面或預(yù)裂爆破主開挖區(qū)采用松動爆破。

（4）用反鏟從高程約470m自上而下按級甩渣（每級高度不大于8m），達到高程440m左右甩渣反鏟增加到3臺，并最終于？犖385m左右形成作業(yè)平臺。該平臺形成后，用2臺反鏟自上而下裝車出渣；期間1#路進行道路維護，采用反鏟、自卸汽車在385m平臺外側(cè)裝渣運至指定渣場。

3.3 抗滑樁開挖樁身

采用自上而下分層開挖，層厚≤1.0m，每挖一層支護一層，土方采用人工撬挖，石方或孤石采用小孔徑型手風鉆造孔、爆破，出渣由5t卷揚機配0.25m3吊筒，井內(nèi)人工裝斗方法。

3.4 噴錨支護

（1）噴護：主滑槽正面邊坡（Ⅰ區(qū)）采用隨機噴錨支護；主滑槽兩側(cè)邊坡開挖后跟進支護，及時對坡面進行封閉，采用素噴混凝土臨時支護。

（2）砂漿錨桿：6m長以下（含6m長）錨桿，考慮到該區(qū)域地質(zhì)情況，擬采用100B型潛孔鉆機造孔，局部地質(zhì)情況極差地段采用YG-40導(dǎo)軌鉆機造孔，孔徑？準80mm，采用“先注漿后插桿”法施工；6m長以上的錨桿采用100B型潛孔鉆機造孔，孔徑？準80mm，對于長度為9m或大于9m的錨桿帶？準20以上注漿鋼管，并采用“先插桿后注漿機注漿”法施工，3SNS型砂漿泵灌漿。

（3）預(yù)應(yīng)力錨索：高程478m的預(yù)應(yīng)力錨索為1500KN級，索體長45m，孔徑150mm，共12束；高程441m的預(yù)應(yīng)力錨索為1500KN級，索體長45m，孔徑150mm，共12束；高程411m的預(yù)應(yīng)力錨索為1500KN級，索體長45m，孔徑150mm，共12束；高程381m的預(yù)應(yīng)力錨索為1500KN級，索體長45m，孔徑150mm，共9束。長度格構(gòu)錨固預(yù)應(yīng)力錨索為1500KN，索體長45m，共計64束?？够瑯稑渡眍A(yù)應(yīng)力錨索為2000KN級，索體長55m，共計13根。

為確保邊坡穩(wěn)定和施工安全，在開挖形成臺階后，及時進行錨索施工。采用YG-60導(dǎo)軌鉆機造孔，錨索現(xiàn)場組裝，人工安裝，LLK25A-200千斤頂型（油泵ZB4-500）預(yù)緊、LLK250A-200型千斤頂整體張拉、3SNS型砂漿泵灌漿。

3.5 混凝土施工

（1）混凝土施工：邊坡混凝土主要為馬道混凝土、格構(gòu)混凝土、錨梁混凝土、抗滑樁樁身及鎖口混凝土、網(wǎng)格梁混凝土等。a.馬道混凝土：主要采用5t自卸汽車水平運輸，鋼管簡易提升架提升至施工平臺，人力斗車入倉，部分不具備布置提升架的部位采用泵機入倉，配組合鋼模板，人工振搗密實。馬道混凝土強度符合要求時，采用切縫機切縫，分縫間距4m，縫寬5mm，縫深40mm。b.格構(gòu)、錨梁、網(wǎng)格梁混凝土：主要采用5t自卸汽車水平運輸，泵機入倉，配散裝鋼模及木模，人工配軟軸振搗器振搗密實。錨索孔口預(yù)埋Φ160PVC管，混凝土施工過程中注意做好保護。c.抗滑樁樁身及鎖口混凝土：樁身護壁采用C20砼襯砌，先進行試驗樁井施工，試驗過程中可能井壁會出現(xiàn)臨時噴錨砼。根據(jù)現(xiàn)場情況試驗樁井的井壁中環(huán)形現(xiàn)澆砼圈梁法及時進行支護，樁柱連續(xù)施工，每注灌0.5m層厚時人工配Ф100插入式振搗器振搗密實。對不具備水平運輸條件的抗滑樁，采用泵送砼入倉，并配置漏斗溜筒或BOX管。

（2）邊坡噴錨支護混凝土施工：采用鋼管排架，30m以上排架需要經(jīng)監(jiān)理、業(yè)主、設(shè)計、施工單位聯(lián)合驗收合格后方可投入使用。JS500強制式攪拌機拌和，2.5t自卸車運送，4～6m3/h混凝土噴射機分層干噴。

3.6 排水孔施工

隨機排水孔施工根據(jù)監(jiān)理人現(xiàn)場指示布置；坡面系統(tǒng)排水孔、坡腳深排水孔按照設(shè)計圖紙布置。排水孔分別為Φ76@3000×3000 L=1m和Φ110@6000 L=20m兩種，坡腳深排水孔孔內(nèi)設(shè)置DN100PVC花管并外敷土工布。排水孔造孔分別采用YT-28氣腿式手風鉆、100B型潛孔鉆或YG40地質(zhì)鉆機造孔。

4 結(jié)束語

文章通過對梅家臺滑坡體的形態(tài)特征、形成原因，治理施工方案做了具體的介紹得出以下結(jié)論：滑坡體治理是時效性工程，施工工序安排是否合理，施工作業(yè)是否及時將直接影響工程治理效果。同時邊坡的加固形式及措施、排水系統(tǒng)是否及時有效地發(fā)揮作用都是保證工程順利實施和坡體長久穩(wěn)定的關(guān)鍵因素。因而只有合理的安排各項施工工序，才能達到對滑坡治理的最佳效果。

參考文獻

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[3]中國水利學會施工專業(yè)委員會爆破學組.水工建筑物巖石基礎(chǔ)開挖工程施工技術(shù)規(guī)范[S].1994.

作者簡介：趙文，男，37歲，工程師，從事水利水電工程、市政工程項目管理。