廖國(guó)玲

(廣東省水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，廣州 510630)

1 工程簡(jiǎn)介

某抽水蓄能電站上水庫(kù)進(jìn)出水口由進(jìn)水渠、攔污柵段、擴(kuò)散段、事故檢修閘門井等組成。進(jìn)水渠長(zhǎng)約90m、寬65.0m，進(jìn)水渠前約40m段底板高程為628.0m；在攔渣坎后接20.0m長(zhǎng)的反坡段，坡比為1:5，再經(jīng)30m的前池段接至進(jìn)水口，前池底板高程為624.0m，攔渣坎高出2.0m；進(jìn)/出水口兩側(cè)對(duì)稱開挖成“八”字型平臺(tái)，平臺(tái)高程641.5m。

2 進(jìn)出水口地質(zhì)水文簡(jiǎn)述

2.1 地質(zhì)水文條件

該抽水蓄能電站上水庫(kù)進(jìn)出水口左岸邊坡均為角巖區(qū)，上部山體渾厚，地下水較豐富且地下水位高，進(jìn)出水口左岸邊坡上方公路存在較大沖溝，常年有水流，以沖溝為界，兩側(cè)巖體巖性涇渭分明，其中右側(cè)為巖石完整的花崗巖區(qū)，緩傾角侵入左岸邊坡的角巖區(qū)，左側(cè)呈塊狀和次塊狀的角質(zhì)巖石區(qū)，沖溝表面為沖積物堆積體、結(jié)構(gòu)松散，局部尚有植物根系出露[1]。

2.2 邊坡左側(cè)裂縫分布

在臺(tái)風(fēng)暴雨及汛期檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)，在進(jìn)出水口左岸高程822以下邊坡巖(土)體共出現(xiàn)9條裂縫及6條網(wǎng)狀卸荷裂隙。

1)左岸角巖邊坡(樁號(hào)Y0-072.0-Y0+020.0、高程EL814.50-EL822.0)靠近花崗巖區(qū)域存在5條裂縫(裂縫局部存在交叉延伸)。

2)左岸角巖邊坡(樁號(hào)Y0-110.01-Y0+014.46、高程EL799.5-EL814.5)靠近花崗巖石區(qū)域存在3條裂縫(裂縫局部存在交叉延伸)。

3)左岸角巖邊坡(樁號(hào)Y0-134.15-Y0+026.60、 高程EL784.5-EL799.5)靠近花崗巖石區(qū)域存在1條裂縫。

4)在邊坡削坡開挖至784.5m平臺(tái)時(shí)，在高程822以下邊坡又出現(xiàn)6條網(wǎng)狀卸荷裂隙，邊坡中部808.0m高程為主裂隙，在靠近沖溝側(cè)最大寬度12cm、向背離沖溝方向尖滅，裂隙長(zhǎng)約45m。

3 邊坡外部變形監(jiān)測(cè)與分析

3.1 外部變形埋點(diǎn)設(shè)置

在822m高程平臺(tái)、814.5m邊坡馬道、799.5m邊坡馬道、784.5m攔污柵檢修平臺(tái)共埋設(shè)14個(gè)變形觀測(cè)點(diǎn)，變形觀測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)表，見表1；邊坡變形觀測(cè)點(diǎn)布置圖，見圖1。

表1 變形觀測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)表

圖1 邊坡變形觀測(cè)點(diǎn)布置圖

3.2 變形測(cè)量數(shù)據(jù)過程線

測(cè)點(diǎn)T1、T2、T3、T4分布在A-A斷面，測(cè)點(diǎn)T5、T6、T7、T8、T9、T10分布在B-B斷面，測(cè)點(diǎn)T11、T12、T13、T14分布在C-C斷面，各測(cè)點(diǎn)變形數(shù)據(jù)過程線見圖2-10。

3.2.1 A斷面T1-T4變形過程線

圖2 邊坡表面位移(A斷面X方向)歷時(shí)曲線圖

圖3 邊坡表面位移(A斷面Y方向)歷時(shí)曲線圖

圖4 邊坡表面位移(A斷面H方向)歷時(shí)曲線圖

3.2.2 B斷面T5-T10變形過程線

圖5 邊坡表面位移(B斷面X方向)歷時(shí)曲線圖

圖6 邊坡表面位移(B斷面Y方向)歷時(shí)曲線圖

圖7 邊坡表面位移(B斷面H方向)歷時(shí)曲線圖

3.2.3 C斷面T11-T14變形過程線

圖8 邊坡表面位移(C斷面A方向)歷時(shí)曲線圖

圖9 邊坡表面位移(C斷面B方向)歷時(shí)曲線圖

圖10 邊坡表面位移(C斷面H方向)歷時(shí)曲線圖

3.3 外部變形測(cè)量數(shù)據(jù)分析

1)A斷面T3點(diǎn)(799.5m高程馬道，靠近下游沖溝側(cè))有最大沉降，沉降量為23mm；T1最大有隆起(882.0m高程平臺(tái)，靠近下游沖溝側(cè))，隆起量為-9mm。

2)B斷面T9點(diǎn)(882.0m高程平臺(tái)，靠近下游沖溝側(cè))有最大沉降，沉降量為26mm；T6最大有隆起(799.5m高程馬道，靠近下游沖溝側(cè))，隆起量為-9mm。

3)C斷面T14點(diǎn)(882.0m高程平臺(tái)，靠近下游沖溝側(cè))有最大沉降，沉降量為9mm；T12最大有隆起(799.5m高程馬道，靠近下游沖溝側(cè))，隆起量為-9mm。

4 邊坡內(nèi)部變形監(jiān)測(cè)與分析

在B-B斷面799.5m高程馬道上設(shè)置邊坡內(nèi)部1個(gè)測(cè)斜儀，鉆孔深度為27m、孔徑為110mm。

4.1 測(cè)斜儀數(shù)據(jù)過程線

測(cè)斜儀A向、B向累計(jì)位移，測(cè)斜儀監(jiān)測(cè)過程線，見圖11。

圖11 測(cè)斜儀監(jiān)測(cè)過程線

4.2 變形測(cè)量數(shù)據(jù)分析

1)A向指向邊坡、背離臨空面方向最大累計(jì)位移2.51mm，最大變形出現(xiàn)在孔口下1m位置(768.5m高程)；A向背離邊坡、向臨空面方向的最大累計(jì)位移0.24mm，最大變形出現(xiàn)在孔口下16m位置(753.5m高程)和孔口下19.5m位置(752.0m高程)。

2)B向指向下游側(cè)方向的最大累計(jì)位移1.11mm，最大變形出現(xiàn)在孔口下.5m位置(769.0m高程)。

4.3 內(nèi)部變形測(cè)量數(shù)據(jù)分析

邊坡近地表處變形最大，與現(xiàn)場(chǎng)邊坡表面出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象吻合，在地表以下16-19.5m出現(xiàn)變形量相對(duì)較大，說明在753.5m-752.0m高程有滑移面。

5 邊坡治理措施

通過對(duì)邊坡內(nèi)外部變形監(jiān)測(cè)和全方位檢查，發(fā)現(xiàn)邊坡有失穩(wěn)現(xiàn)象，通過安全技術(shù)經(jīng)濟(jì)對(duì)比，采取以坡度調(diào)整、削坡減載為主、增加錨桿支護(hù)、截排水措施、防水保護(hù)、堆石渣壓腳護(hù)坡和觀測(cè)等措施[2]。

5.1 調(diào)整邊坡坡度

對(duì)邊坡坡度進(jìn)行調(diào)整，通過放緩坡度來保證邊坡穩(wěn)定性；把進(jìn)出水口左側(cè)822m高程以下邊坡開口線整體向山體內(nèi)側(cè)平移約30m。調(diào)整后822.0m高程以下開挖斷面圖，見圖12。

1)784.5m高程攔污柵檢修公路以上，邊坡分三級(jí)坡，邊坡坡比從1∶1.5-1∶1.8調(diào)整到1∶2，并設(shè)置二個(gè)寬2.0m的馬道，邊坡高度≤15m，邊坡支護(hù)形式為掛網(wǎng)錨噴支護(hù)。

2)784.5m高程攔污柵檢修公路以下，邊坡分二級(jí)邊坡，邊坡坡比從1∶0.3-1∶1調(diào)整到1∶1.0-1∶1.5，邊坡支護(hù)形式為掛網(wǎng)錨噴支護(hù)。

圖12 調(diào)整后822.0m高程以下開挖斷面圖

5.2 削坡減載

1)對(duì)變形失穩(wěn)邊坡頂部進(jìn)行削坡減載，即對(duì)第一級(jí)邊坡(高程814.5-822.0m)進(jìn)行削坡，削除已開裂松散的的土體，開挖完成后進(jìn)行噴混凝土支護(hù)。削坡范圍及削坡后坡比，814.5-822.0m高程一級(jí)邊坡削坡斷面圖，見圖13。

圖13 814.5-822.0m高程一級(jí)邊坡削坡斷面圖

2)對(duì)784.5-822.0m高程邊坡已張開的裂縫采用注水泥漿封閉。

3)在開挖或封閉期間如遇強(qiáng)降水，及時(shí)采用防水彩條布對(duì)坡面進(jìn)行覆蓋。

5.3 截排水措施

1)做好822.0m高程以下邊坡滲水，以及花崗巖與角巖接觸面的臨時(shí)排水墻，防止水沿兩種巖石接觸面滲入角巖坡體。

2)做好822.0m平臺(tái)及坡面防護(hù)，對(duì)822.0m平臺(tái)及坡面已張開裂縫進(jìn)行封閉，平順822.0m平臺(tái)，并向坡外排水，在下雨前及時(shí)用防水彩條布鋪蓋822.0m平臺(tái)，疏通排除馬道溝槽積水，使坡面雨水能夠及時(shí)排出。

3)在第三級(jí)邊坡786.0m高程增設(shè)一排深排水孔，間距3.0m、孔徑Φ90mm，孔中帶花管，仰角15°，最大孔深20m，打至花崗巖石接觸面的排水孔，且優(yōu)先打有出水或濕潤(rùn)部位，對(duì)其它有濕潤(rùn)部位設(shè)隨機(jī)深排水孔。

5.4 設(shè)置邊坡錨筋樁

1)在799.5m高程、樁號(hào)Y0+015.0-Y0-009.0段，平行馬道布置3排間排距為1m×1m、孔深9-12m錨筋樁。

2)在784.5 m高程、樁號(hào)Y0-004.0-Y0-044.0段，布置3排間排距為1m×1m、孔深9-18m錨筋樁。

3)澆筑799.50m馬道錨筋樁的鋼筋混凝土冠梁。

4)對(duì)784.5m馬道及以上約7.5m高度范圍的邊坡進(jìn)行堆石渣壓腳護(hù)坡。

5.5 增加邊坡錨桿、插筋

1)邊坡784.5m高程以下，將Φ32mm、L=9m錨桿由原設(shè)計(jì)116根調(diào)整為326根，增加210根。

2)邊坡784.5m高程以下，將Φ32mm、L=12m錨桿由原設(shè)計(jì)187根調(diào)整為203根，增加16根。

3)沖溝側(cè)擋墻底部插筋長(zhǎng)度由2m調(diào)整到4.5m，外露長(zhǎng)度1.0m、間排距1.0m、梅花型布置。

5.6 面板混凝土施工

1)邊坡混凝土面板由原設(shè)計(jì)300mm加厚至600mm，鋼筋采用雙層Φ16mm并設(shè)置Φ12mm拉結(jié)筋。

2)布置結(jié)構(gòu)縫，縫寬20mm，填充聚乙烯閉孔泡沫板，護(hù)坡混凝土鋼筋遇結(jié)構(gòu)縫斷開。

3)面板混凝土施工過程中需注意裂縫區(qū)注漿孔位置，注漿孔預(yù)埋90PVC管，施工前應(yīng)采用土工布或其他材料對(duì)管口進(jìn)行臨時(shí)防護(hù)，防止混凝土施工堵塞孔口。

6 結(jié) 語

文章針對(duì)高邊坡失穩(wěn)問題，進(jìn)行了內(nèi)外部變形監(jiān)測(cè)和穩(wěn)定性分析，提出了合理的處理措施及建議，隨著邊坡穩(wěn)定措施的實(shí)施，邊坡趨于穩(wěn)定，可供同類型地質(zhì)問題的高邊坡處理參考應(yīng)用[3]。

1)通過調(diào)整坡度、削坡減載、加強(qiáng)支護(hù)和坡腳石渣反壓等措施，可以實(shí)現(xiàn)邊坡穩(wěn)定，使邊坡永久得到治理。

2)在邊坡底腳采取石渣壓腳護(hù)坡，有利于邊坡處理過程中的穩(wěn)定性。

3)在失穩(wěn)邊坡處理開挖前，必須做好施工現(xiàn)場(chǎng)的截、排水設(shè)施。

4)在確保施工安全的情況下，邊坡支護(hù)原則上采用“由上而下、分層開挖、分層支護(hù)”的方式。