某水電站危巖體安全監(jiān)測設(shè)計與分析

劉凡，程淑芬，李運良

（中國電建集團貴陽勘測設(shè)計研究院有限公司，貴陽 550081）

1 危巖體概況

某水電站危巖體位于電站進水口右上方約100m，距大壩右壩肩約140m，該危巖體為近乎垂直、局部倒懸的陡壁，危巖體分布高程為900～1 080m，卸荷高度高達180m，卸荷裂隙最大寬度約1.5m，危巖體最大厚度約為20m，土石方量7.9×105m3。

危巖體內(nèi)發(fā)育有4 個夾層，夾層最大厚度約30cm，J1～J4夾層面均有可能成為危巖體的滑移面；危巖體上發(fā)育有L1～L7，7 條卸荷裂隙，裂隙局部最大寬度約為1.5m，延伸長度160～180m，根據(jù)危巖體裂隙拉開情況及延伸情況，將危巖體劃分為5 個部分。

根據(jù)危巖體所處地理位置和地形地質(zhì)條件，由于該危巖體規(guī)模巨大、危害嚴重，一旦失穩(wěn)將給電站帶來不可估量的損失。因此，對危巖體進行加固處理，并對危巖體的運行狀態(tài)進行監(jiān)控是非常必要的。

2 危巖體加固處理措施

根據(jù)危巖體穩(wěn)定計算結(jié)果，并結(jié)合工程安全出發(fā)，針對該危巖體的加固處理措施如下：

1）頂部裂縫采用混凝土封閉，并設(shè)有黏結(jié)預(yù)應(yīng)力錨索；

2）L1 裂隙外側(cè)采用無黏結(jié)錨索進行加固處理；

3）在危巖體下部泥頁巖內(nèi)布置一排深層抗滑樁；930m 高程施工平臺布置7 條錨固洞及20 根有黏結(jié)預(yù)應(yīng)力錨索；

4）倒懸體采用貼坡混凝土對其進行支撐。

3 監(jiān)測布置

根據(jù)危巖體所處位置和工程地質(zhì)條件，結(jié)合危巖體工程處理，對工程處理措施和運行狀態(tài)進行監(jiān)測，安全監(jiān)測布置如下：

1）危巖體頂部共布置了7 個表面觀測墩，8 個水準點，7支單向裂縫計，5 組雙向裂縫計，6 套多點位移計和3 套錨索測力計；

2）上部崖面共有4 套多點位移計和16 套錨索測力計；

3）中上部追挖洞L1 裂隙上，布置有4 組雙向?qū)撕? 組雙向裂縫計；

4）底部錨固洞共布置有5 支滲壓計、5 支裂縫計和60 支鋼筋計；

5）底部抗滑樁共布置有5 支土壓力計、12支鋼筋計、4 支溫度計和3套錨索測力計；

6）3#塌滑體上布置有 2 個表面觀測墩、5 支水位計、6 多點位移計。

危巖體監(jiān)測項目及儀器布置見表1。

表1 危巖體監(jiān)測項目及儀器布置一覽表

4 監(jiān)測分析

1）危巖體頂部：危巖體頂部監(jiān)測錨索測力計損壞比例較大，施工初期埋設(shè)的多支（套）測縫計和多點位移計處于不收斂狀態(tài)；2013 年年底，在頂部裂縫位置埋設(shè)的裂縫計測值相對穩(wěn)定、無變大趨勢；兩者變化不一致，考慮到施工初期埋設(shè)的儀器服役時間較長，對其當前測值真實性存疑。目前，危巖體頂部監(jiān)測儀器成活率較低，部分儀器測值可靠性較差，不滿足監(jiān)控邊坡整體安全運行的需要。建議對監(jiān)測設(shè)施不全、損壞或異常的部位進行新增或修復(fù)，并加強頂部的監(jiān)測【1】。

2）上部崖面：上部崖面監(jiān)測測值無發(fā)展趨勢，基本已收斂，上部崖面處于穩(wěn)定狀態(tài)（見圖1）。

圖1 危巖體上部崖面監(jiān)測變形過程線

3）追挖洞：追挖洞監(jiān)測測值無發(fā)展趨勢，均已收斂，追挖洞處于穩(wěn)定狀態(tài)。

4）錨固洞：除位于4#錨固洞的2 支裂縫計有增長的趨勢外，其余測值無發(fā)展趨勢，均已收斂，由于4#錨固洞其余儀器無增長趨勢，因此，綜合評價該2 支裂縫計為異常儀器。追挖洞基本處于穩(wěn)定狀態(tài)。

5）抗滑樁：測值無發(fā)展趨勢，均已收斂，抗滑樁處于穩(wěn)定狀態(tài)。抗滑樁儀器滿足安全監(jiān)測需要。

6）3#塌滑體：水位孔測值與降雨量呈正相關(guān)關(guān)系，隨著降雨量變化而變化，無異常。多點位移計測值已收斂（見圖2）。

5 結(jié)語

通過以上分析，得出以下結(jié)論：

1）本危巖體的監(jiān)測項目全面，測點布置合理，能較好地反映危巖體的穩(wěn)定情況。

2）通過對危巖體上安全監(jiān)測儀器測值進行分析得出，目前該危巖體整體處于穩(wěn)定狀態(tài)。但危巖體頂部監(jiān)測儀器成活率較低，部分儀器測值可靠性較差，建議對危巖體頂部損壞或不可靠儀器進行修復(fù)或新增監(jiān)測儀器進行監(jiān)測。

圖2 3#塌滑體監(jiān)測變形過程線

3）安全監(jiān)測的最終目的是預(yù)測危巖體的運行狀態(tài)，防止危巖體失穩(wěn)造成重大損失。因此，應(yīng)加強人工巡視和儀器監(jiān)測。

4）本項目安全監(jiān)測布置方法得當，對其他類似工程有一定的參考價值。