于廣斌

(中國(guó)安能集團(tuán)第三工程局有限公司成都分公司，成都，611130)

1 白格堰塞湖左岸殘?bào)w應(yīng)急處置概況

白格滑坡位于西藏自治區(qū)江達(dá)縣波羅鄉(xiāng)白格村與四川省白玉縣絨蓋鄉(xiāng)則巴村交界處金沙江右岸，2018年10月11日、11月3日，發(fā)生兩次大規(guī)模高位滑坡，阻斷金沙江干流，形成堰塞壩。人工干預(yù)泄洪經(jīng)潰決形成新的河道將堰塞體一分為二。堰塞殘?bào)w大多堆積于金沙江左岸，順河呈條帶狀分布，上游略窄，中下游大致等寬，長(zhǎng)度為742m～851m，寬度為220m～330m，最大堆積高度約113m。潰堰后河床過(guò)流斷面束窄嚴(yán)重，若不清除左岸殘留堆積體，一旦邊坡開(kāi)裂破壞危險(xiǎn)體失穩(wěn)下滑，有可能會(huì)再次造成河床殘留堆積體疊加，堵江形成較大規(guī)模的堰塞湖，危及下游沿江人民生命財(cái)產(chǎn)安全。

應(yīng)急處置內(nèi)容是清除滑坡體主滑槽對(duì)應(yīng)的河床左側(cè)殘留堆積體，為可能滑落的開(kāi)裂危險(xiǎn)體騰出空間，降低堰塞形成的堰頂高程。設(shè)計(jì)方案為將堰塞體殘?bào)w靠近河道側(cè)不小于40.0m范圍內(nèi)且2920m高程以上的殘?bào)w全部清除，形成沿河方向600m長(zhǎng)，高程2920m～3010m，坡比為1∶2開(kāi)挖邊坡，高程每20m設(shè)置2.0m寬?cǎi)R道，殘?bào)w上段開(kāi)挖的土石方沿河段向上游堆放，殘?bào)w下段開(kāi)挖的土石方沿河段向下游堆放，開(kāi)挖土石方245.13萬(wàn)m3，施工時(shí)段確定為2019年4月下旬-2019年6月中旬，施工工期為60d。

2 設(shè)計(jì)建議施工方案

為充分發(fā)揮設(shè)備的作業(yè)能力，加快施工進(jìn)度，在考慮開(kāi)挖、裝車、運(yùn)輸?shù)纫蛩睾?，初擬開(kāi)挖作業(yè)面設(shè)置4條運(yùn)輸車道，共計(jì)14.0m；預(yù)留裝載、等待預(yù)計(jì)作業(yè)面清理等作業(yè)區(qū)間，共計(jì)10.0m；考慮反鏟作業(yè)半徑一般為8.0m～10.0m，同時(shí)考慮反鏟作業(yè)面后退，為工作面的交換預(yù)留空間，確定的施工作業(yè)寬度為40.0m。開(kāi)挖作業(yè)面布置如圖1所示。

圖1 開(kāi)挖作業(yè)面布置示意

經(jīng)計(jì)算，為完成相應(yīng)的開(kāi)挖任務(wù)，需配置15臺(tái)2.0m3反鏟挖掘機(jī)、147輛20t～25t自卸汽車及相應(yīng)配套設(shè)備。

3 應(yīng)急處置開(kāi)挖方案比選

由于開(kāi)工日期推遲至6月，已進(jìn)入雨季，常規(guī)施工手段已無(wú)法滿足處置需要，并且右岸滑坡體仍處于不穩(wěn)定狀態(tài)，隨時(shí)會(huì)因暴雨而出現(xiàn)大面積塌方，增加施工人員和設(shè)備的安全風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘察發(fā)現(xiàn)，設(shè)計(jì)推薦施工方案是從設(shè)備臺(tái)、班、產(chǎn)量結(jié)合工期推算出設(shè)備配置，而現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)面內(nèi)無(wú)法布置如此數(shù)量的裝備，必須對(duì)方案進(jìn)行論證和比選。經(jīng)綜合考慮，提供五種備選方案。

3.1 自上而下逐層削坡開(kāi)挖法

此方案按照常規(guī)施工組織進(jìn)行施工，開(kāi)挖方法為先采用挖掘機(jī)自下而上修建施工道路至堰頂，削坡修建開(kāi)挖工作平臺(tái)，布置車輛進(jìn)行出渣。開(kāi)挖分層厚度約5m～6m，每級(jí)馬道進(jìn)行3～4層開(kāi)挖。為充分發(fā)揮設(shè)備的作業(yè)能力，加快施工進(jìn)度，考慮開(kāi)挖、裝車、運(yùn)輸?shù)纫蛩?，確定施工作業(yè)寬度為40.0m。設(shè)備配置上按沿河方向布置，共需配置2.0m3挖掘機(jī)600m/35m(挖掘機(jī)作業(yè)范圍)=18(臺(tái)),20t自卸車140～150輛。

(1)優(yōu)點(diǎn)：施工方案成熟，開(kāi)挖方法簡(jiǎn)單，安全保證率高。適用于工期寬松，施工時(shí)段氣候良好，現(xiàn)場(chǎng)道路情況較好的工程。

(2)缺點(diǎn)：開(kāi)挖進(jìn)度較慢，強(qiáng)度無(wú)法保證。設(shè)備配置只從平面布置角度整體進(jìn)行計(jì)算配置，沒(méi)有考慮開(kāi)挖前地形情況是否與設(shè)備配置相匹配，開(kāi)挖過(guò)程中設(shè)備如何調(diào)配，施工道路能否與設(shè)備匹配等問(wèn)題，容易造成設(shè)備超配或配置不足，影響施工效率。

3.2 翻渣形成平臺(tái)后常規(guī)開(kāi)挖法

2980m～3010m高程堰塞體沿河方向長(zhǎng)度為80.62m，斷面平均寬度約為42m。工作面狹窄，布置施工出渣道路困難?？紤]施工需要，2980m以上開(kāi)挖采用挖掘機(jī)、推土機(jī)沿坡翻渣，翻渣總量約為36萬(wàn)m3,直至達(dá)到2980m平臺(tái)后，再采用常規(guī)開(kāi)挖。設(shè)備配置上，在常規(guī)開(kāi)挖的基礎(chǔ)上配置5～10臺(tái)推土機(jī)。

(1)優(yōu)點(diǎn)：方案設(shè)計(jì)與施工現(xiàn)場(chǎng)情況相符，能迅速打開(kāi)工作面，能解決在道路不具備通行情況下的開(kāi)挖問(wèn)題，也是一般搶險(xiǎn)項(xiàng)目采用的方法之一。

(2)缺點(diǎn)：前期受工作面影響，設(shè)備使用率較低，工期受到一定影響，后期由于前期翻渣，二次開(kāi)挖、運(yùn)輸量增大，工期壓力大，施工成本增大。

3.3 上游推運(yùn)下游挖運(yùn)開(kāi)挖法

堰塞體上游樁號(hào)0+000～0+110開(kāi)挖料沿河段向上游渣場(chǎng)堆棄，方量約為61.68萬(wàn)m3?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況為上游渣場(chǎng)已被河水淹沒(méi)，不具備棄渣條件，上游開(kāi)挖區(qū)地形較陡，工作面狹窄，無(wú)法布置出渣道路?？紤]施工需要，2970m以上開(kāi)挖采用推土機(jī)向上游推土，不斷擴(kuò)大施工工作面，直至達(dá)到正常開(kāi)挖工作平臺(tái)，再采用常規(guī)開(kāi)挖方法，出渣自下游開(kāi)挖工作面運(yùn)至下游渣場(chǎng)。下游的開(kāi)挖仍采用常規(guī)開(kāi)挖方法，但要考慮上游出渣干擾。設(shè)備配置上與常規(guī)施工方法相同，但可以調(diào)配自卸車出場(chǎng)時(shí)間，節(jié)約成本。

(1)優(yōu)點(diǎn)：方案設(shè)計(jì)上考慮了方案二中的優(yōu)缺點(diǎn)，因地制宜地采用推、挖、運(yùn)結(jié)合的方法，在一定程度上能迅速打開(kāi)多個(gè)工作面，設(shè)備利用率有所提高。

(2)缺點(diǎn)：容易造成開(kāi)挖不均衡，工作面出現(xiàn)階梯。在后期開(kāi)挖運(yùn)輸中，上、下游出渣車輛共用一條出渣通道，形成交叉作業(yè)，始終占用下游開(kāi)挖工作面，嚴(yán)重影響下游開(kāi)挖效率，造成成本增加。

3.4 開(kāi)槽臺(tái)階開(kāi)挖法

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，整個(gè)開(kāi)挖作業(yè)區(qū)場(chǎng)地狹小，原始開(kāi)挖邊坡較陡，道路布置困難。設(shè)備如調(diào)配不當(dāng)，勢(shì)必造成開(kāi)挖面混亂，設(shè)備利用效率低下。為解決此問(wèn)題，總體思路是開(kāi)挖應(yīng)在空間上進(jìn)行布置，在不同高程上布置設(shè)備同時(shí)開(kāi)挖才能將設(shè)備有效利用。因此在每級(jí)馬道開(kāi)挖過(guò)程中，橫斷面上靠近河側(cè)順河道方向先開(kāi)槽，形成寬不小于10m、高差2m～3m雙車道作業(yè)區(qū)，縱向沿開(kāi)挖區(qū)一字布置開(kāi)挖設(shè)備，橫向自河邊向邊坡方向開(kāi)挖。隨著開(kāi)挖作業(yè)區(qū)擴(kuò)寬，靠近河側(cè)開(kāi)槽區(qū)不斷先行開(kāi)挖，形成空間上分臺(tái)階開(kāi)挖。設(shè)備配置上挖掘機(jī)數(shù)量30～40臺(tái)，20t自卸車100～140輛。

(1)優(yōu)點(diǎn)：方案設(shè)計(jì)上考慮了一定的空間因素，形成多個(gè)高程同時(shí)開(kāi)挖，可以使設(shè)備使用率提高，加快施工進(jìn)度。

(2)缺點(diǎn)：由于開(kāi)挖是在松散堆積體邊緣開(kāi)始，臨邊作業(yè)存在較大安全隱患。設(shè)備配置上較其他方案有所增加，成本也有所增加。同時(shí)開(kāi)槽的時(shí)機(jī)選擇上也存在困難，如選擇不當(dāng)將造成設(shè)備積壓，運(yùn)輸車輛通行困難，影響施工效率。

3.5 多斷面立體開(kāi)挖法

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，出渣道路布置是制約工程的主要因素之一。方案設(shè)計(jì)上，結(jié)合高程2980m、2960m、2940m、2920m馬道位置布設(shè)道路，整體分高程同時(shí)推進(jìn)開(kāi)挖，上下層錯(cuò)距不少于30m。具體施工方法與開(kāi)槽臺(tái)階法開(kāi)挖一致，但設(shè)備配置上需增加推土機(jī)3～5臺(tái)、裝載機(jī)5～10臺(tái)。

(1)優(yōu)點(diǎn)：借鑒方案四的總體思路，結(jié)合施工道路情況進(jìn)一步在空間上進(jìn)行優(yōu)化，可以極大提高施工效率，縮短工期。

(2)缺點(diǎn)：方案設(shè)計(jì)上沒(méi)有完全遵循自上而下的總體思路，不同高程點(diǎn)開(kāi)挖時(shí)存在邊坡滑坡的風(fēng)險(xiǎn)。設(shè)備配置上也較其他方案增加較多，成本增加較多。設(shè)備調(diào)度需時(shí)時(shí)跟蹤，不斷調(diào)整，道路設(shè)置也隨著開(kāi)挖進(jìn)度不斷調(diào)整，現(xiàn)場(chǎng)組織能力要求較高。

3.6 方案確定

本工程原施工時(shí)段為2019年4月下旬-6月中旬，實(shí)際施工期為2019年6月2日-7月31日，施工時(shí)段有1.5個(gè)月處于雨季，施工開(kāi)挖及出渣道路布置困難。經(jīng)過(guò)綜合考慮，擬采用方案五作為本工程開(kāi)挖方案，但施工安全風(fēng)險(xiǎn)明顯增大，需加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理。

4 多斷面立體開(kāi)挖法應(yīng)用實(shí)踐

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，按照擬定方案，共配置2.0m3挖掘機(jī)36臺(tái)，20t自卸車84輛，推土機(jī)6臺(tái)，裝載機(jī)17臺(tái)。

6月2日-6月5日，施工準(zhǔn)備，自下游修建約1.0km施工便道到達(dá)開(kāi)挖邊線外2907m高程，再分別向2948m、2968m、2984m高程分別修建臨時(shí)出渣通道。

6月6日-6月10日，堰塞體高程3000m以上利用推土機(jī)、挖掘機(jī)沿坡翻渣，形成寬44.4m、長(zhǎng)62m施工平臺(tái)，車輛出渣，2948m、2968m高程位于堰塞體自然坡較緩處，樁號(hào)上位于上部開(kāi)挖區(qū)之外，受上部開(kāi)挖影響小，無(wú)施工干擾。因此，開(kāi)挖設(shè)備自下游向上游沿河側(cè)布置挖掘機(jī)進(jìn)行開(kāi)挖，自卸車進(jìn)行運(yùn)輸。

6月11日-6月15日，隨著開(kāi)挖不斷推進(jìn)，開(kāi)挖臺(tái)階不斷進(jìn)行調(diào)整，為保證施工進(jìn)度，考慮開(kāi)挖設(shè)備數(shù)量，開(kāi)挖臺(tái)階為2924m、2948m、2964m、2968m、2970m、2980m。在相應(yīng)高程分別修建臨時(shí)出渣通道，接到自上而下主通道進(jìn)行運(yùn)輸。挖裝設(shè)備配置上以挖掘機(jī)為主，輔助以裝載機(jī)進(jìn)行配合施工。

6月16日-6月22日，2970m以上開(kāi)挖已結(jié)束，開(kāi)挖臺(tái)階為2924m、2930m、2948m、2964m,道路布置上更加容易，各工作面開(kāi)挖出渣效率提高。

6月23日-7月2日，2970m以上開(kāi)挖已結(jié)束，開(kāi)挖臺(tái)階為2924m、2930m、2942m、2948m、2960m,道路上布置更加合理，整個(gè)工作面空間較大，設(shè)備布置更加容易，出渣效率顯著提高。

7月3日-7月15日，2960m以上開(kāi)挖已結(jié)束，開(kāi)挖臺(tái)階為2915m、2920m、2930m、2940m，已進(jìn)入到正常開(kāi)挖規(guī)模，運(yùn)輸強(qiáng)度明顯提高，施工進(jìn)度推進(jìn)較快。

白格堰塞湖左岸殘?bào)w開(kāi)挖通過(guò)采用多斷面立體開(kāi)挖法，極大地加快了施工進(jìn)度，主體工程工期由計(jì)劃的60d縮減至45d，強(qiáng)度由日平均4.08萬(wàn)m3/d，提高至6.13萬(wàn)m3/d。工作面選擇上更加靈活，設(shè)備調(diào)配上更加科學(xué)，上下臺(tái)階進(jìn)占始終保持30m～50m安全距離，確保上下作業(yè)互不干擾。采用臺(tái)階法開(kāi)挖，挖、裝設(shè)備數(shù)量雖較原設(shè)計(jì)方案有所增加，但設(shè)備使用效率明顯增加，施工期縮短，節(jié)約了成本，規(guī)避了安全風(fēng)險(xiǎn)，據(jù)測(cè)算本工程節(jié)約施工成本約300～500萬(wàn)元。

5 結(jié)論與建議

堰塞湖應(yīng)急處置工程土石方開(kāi)挖一般要求在短時(shí)間內(nèi)完成大量開(kāi)挖任務(wù)，設(shè)備配置數(shù)量是常規(guī)開(kāi)挖任務(wù)的數(shù)倍之多，這就要求施工方在對(duì)工程全面了解后，對(duì)資源進(jìn)行整合，對(duì)施工方案進(jìn)行比選優(yōu)化。在確保安全的情況下，有針對(duì)性地選擇開(kāi)挖臺(tái)階，多個(gè)高程同時(shí)布機(jī)，多向進(jìn)占，盡快形成臺(tái)階開(kāi)挖，這種方法是提高設(shè)備使用效率和縮短工期的重要手段。同時(shí)我們也發(fā)現(xiàn)，堰塞體特性是能否進(jìn)行臺(tái)階開(kāi)挖的重要因素，如何判斷堰塞體物質(zhì)組成，如何判定堰塞體開(kāi)挖邊坡在未進(jìn)行支護(hù)的情況下處于穩(wěn)定，如何確定分臺(tái)階開(kāi)挖高度等內(nèi)容是今后類似應(yīng)急處置工程中需重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。