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(dòng)、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(dòng)的自然現(xiàn)象;運(yùn)動(dòng)的巖(土)體稱為變位體或滑移體。文章通過對江坪河梅家臺(tái)滑坡體的治理,結(jié)合此類滑坡體治理的施工難點(diǎn),從實(shí)際出發(fā),有針對性的闡述了此類大體積山體滑動(dòng)面的可行性施工方案。
關(guān)鍵詞:滑坡體;治理;開挖;支護(hù)
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(jī)2臺(tái),總裝機(jī)容量450MW。梅家臺(tái)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(biāo),必須對滑坡體整體進(jìn)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(hù)。
1.1 工程任務(wù)
本工程為滑坡體綜合治理開挖及支護(hù)工程,主要包括石方開挖、錨噴支護(hù)、抗滑樁、鋼管樁恢復(fù)、格溝梁、馬道混凝土等?;麦w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(jī)支護(hù)型式;?犖500m以下開挖邊坡采用噴錨、格溝梁、錨索等支護(hù)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(xiàng)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(tái)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(diǎn)、難點(diǎn)分析及對策
2.1 工程特點(diǎn)及難點(diǎn)
(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(xiǎn)、清渣工程量大;(3)邊坡開挖高差大,工期緊,強(qiáng)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(diǎn)及難點(diǎn),在施工過程中,除嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工外,同時(shí)積極采取以下各項(xiàng)主要措施,確保施工順利進(jìn)行:
(1)結(jié)合實(shí)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(shí)施工便道至作業(yè)部位。在?犖385m形成截渣及出渣平臺(tái),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(jī)等機(jī)械設(shè)備到達(dá)頂部展開相關(guān)作業(yè),并為邊坡支護(hù)提供簡易交通條件,縮短支護(hù)工期。嚴(yán)格遵守自上而下的原則,在適當(dāng)高程盡快形成較大的截渣平臺(tái),解決工期緊、任務(wù)重、難度大、強(qiáng)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(jìn)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(fēng)壓鉆機(jī)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(jī)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(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控和巡視檢查,發(fā)現(xiàn)異常情況立即啟動(dòng)響應(yīng)預(yù)案,通知危險(xiǎn)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(shí)向上級部門報(bào)告上述情況,堅(jiān)決禁止謊報(bào)、瞞報(bào)。
(5)高邊坡排險(xiǎn)、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(jìn)行監(jiān)護(hù)。
(6)對危險(xiǎn)部位邊坡、不穩(wěn)定孤石布置臨時(shí)檢測標(biāo)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?,F(xiàn)場作業(yè)前及作業(yè)過程中,安全員進(jìn)行嚴(yán)密觀測,定時(shí)對安全情況進(jìn)行通報(bào),項(xiàng)目部定期對監(jiān)測情況匯總上報(bào)相關(guān)部。
(7)所有高邊坡作業(yè)的機(jī)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(shí),所有機(jī)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(hù)。同時(shí),加強(qiáng)施工過程中的臨時(shí)安全監(jiān)測,及時(shí)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(yán)格按爆破試驗(yàn)確定的爆破參數(shù)和爆破設(shè)計(jì),控制開挖爆破作業(yè),將質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)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(dòng)。
(9)加強(qiáng)樁孔塌方觀測,施工過程中應(yīng)采用短開挖、強(qiáng)支護(hù)方式。
3 總體施工方案
3.1 排險(xiǎn)
(1)開挖前對?犖540m以上邊坡險(xiǎn)石采用人工清除;主滑槽?犖470m以上,上游側(cè)陡坡采用機(jī)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(xiǎn)石采用人工清除。排險(xiǎn)過程中嚴(yán)禁對邊坡進(jìn)行較大規(guī)模的擾動(dòng)。
(2)滑坡體開挖前對表層暴露在外孤石進(jìn)行解炮處理。大塊石采用手鉆或高風(fēng)壓鉆機(jī)造孔、解炮。施工中采用小型爆破,嚴(yán)禁大、中型規(guī)模爆破作業(yè),爆破作業(yè)后進(jìn)行人工排險(xiǎn)。
(3)滑坡體邊坡開挖形成以后,必要時(shí)應(yīng)及時(shí)采取臨時(shí)噴護(hù)措施對邊坡進(jìn)行封閉。
3.2 梅家臺(tái)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(dá)施工現(xiàn)場,故先從滑槽上游沖溝修筑一條臨時(shí)施工道路至?犖385m。為盡量不擾動(dòng)原始邊坡,原則采用全填斷面,并在該臨時(shí)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(dá)施工部位。在?犖420m、?犖385m形成截渣平臺(tái)與下部?犖385m出渣道路相連接,方便機(jī)械設(shè)備將470m以上開挖料轉(zhuǎn)運(yùn)至385m截渣平臺(tái)運(yùn)出,并為邊坡臨時(shí)支護(hù)提供交通條件。
(3)嚴(yán)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(tái)階高度30m。邊坡采取機(jī)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(dòng)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(dá)到高程440m左右甩渣反鏟增加到3臺(tái),并最終于?犖385m左右形成作業(yè)平臺(tái)。該平臺(tái)形成后,用2臺(tái)反鏟自上而下裝車出渣;期間1#路進(jìn)行道路維護(hù),采用反鏟、自卸汽車在385m平臺(tái)外側(cè)裝渣運(yùn)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(hù)一層,土方采用人工撬挖,石方或孤石采用小孔徑型手風(fēng)鉆造孔、爆破,出渣由5t卷揚(yáng)機(jī)配0.25m3吊筒,井內(nèi)人工裝斗方法。
3.4 噴錨支護(hù)
(1)噴護(hù):主滑槽正面邊坡(Ⅰ區(qū))采用隨機(jī)噴錨支護(hù);主滑槽兩側(cè)邊坡開挖后跟進(jìn)支護(hù),及時(shí)對坡面進(jìn)行封閉,采用素噴混凝土臨時(shí)支護(hù)。
(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(jī)造孔,局部地質(zhì)情況極差地段采用YG-40導(dǎo)軌鉆機(jī)造孔,孔徑?準(zhǔn)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(jī)造孔,孔徑?準(zhǔn)80mm,對于長度為9m或大于9m的錨桿帶?準(zhǔn)20以上注漿鋼管,并采用“先插桿后注漿機(jī)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(jì)64束??够瑯稑渡眍A(yù)應(yīng)力錨索為2000KN級,索體長55m,共計(jì)13根。
為確保邊坡穩(wěn)定和施工安全,在開挖形成臺(tái)階后,及時(shí)進(jìn)行錨索施工。采用YG-60導(dǎo)軌鉆機(jī)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(yùn)輸,鋼管簡易提升架提升至施工平臺(tái),人力斗車入倉,部分不具備布置提升架的部位采用泵機(jī)入倉,配組合鋼模板,人工振搗密實(shí)。馬道混凝土強(qiáng)度符合要求時(shí),采用切縫機(jī)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(yùn)輸,泵機(jī)入倉,配散裝鋼模及木模,人工配軟軸振搗器振搗密實(shí)。錨索孔口預(yù)埋Φ160PVC管,混凝土施工過程中注意做好保護(hù)。c.抗滑樁樁身及鎖口混凝土:樁身護(hù)壁采用C20砼襯砌,先進(jìn)行試驗(yàn)樁井施工,試驗(yàn)過程中可能井壁會(huì)出現(xiàn)臨時(shí)噴錨砼。根據(jù)現(xiàn)場情況試驗(yàn)樁井的井壁中環(huán)形現(xiàn)澆砼圈梁法及時(shí)進(jìn)行支護(hù),樁柱連續(xù)施工,每注灌0.5m層厚時(shí)人工配Ф100插入式振搗器振搗密實(shí)。對不具備水平運(yùn)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(hù)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(jì)、施工單位聯(lián)合驗(yàn)收合格后方可投入使用。JS500強(qiáng)制式攪拌機(jī)拌和,2.5t自卸車運(yùn)送,4~6m3/h混凝土噴射機(jī)分層干噴。
3.6 排水孔施工
隨機(jī)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(jì)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(fēng)鉆、100B型潛孔鉆或YG40地質(zhì)鉆機(jī)造孔。
4 結(jié)束語
文章通過對梅家臺(tái)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(shí)效性工程,施工工序安排是否合理,施工作業(yè)是否及時(shí)將直接影響工程治理效果。同時(shí)邊坡的加固形式及措施、排水系統(tǒng)是否及時(shí)有效地發(fā)揮作用都是保證工程順利實(shí)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(xiàng)施工工序,才能達(dá)到對滑坡治理的最佳效果。
參考文獻(xiàn)
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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(xiàng)目管理。