普西桥水电站进水口EL742.00m以下边坡综合治理

□解海军 □娄聚会 □孙 静 （中国水利水电第十一工程局有限公司；商丘市金龙水利工程有限公司）

1 概况

由于下游侧边坡在开挖支护过程中，在卸荷作用、雨水浸渗等多重作用下，边坡出现大面积蠕滑现象，导致已开挖成型边坡、锚索、锚拉板全部报废，边坡蠕滑产生的裂缝延伸至一期边坡EL775.00m高程，不仅危及左坝肩安全，而且制约下方引水隧洞、泄洪冲沙洞施工。

2 进水口边坡地质条件

进水口边坡EL700.00～742.00m开挖后揭露基岩为T3yC-2，岩体为薄-中厚层状泥岩、粉砂质泥岩，以弱风化为主。其中在EL725m以下局部有强风化岩体及煌斑岩脉分布，多为碎裂结构。岩层顺坡缓倾，倾角7～14°。结构面发育，主要有陡倾角F26、f34断层及新近揭露fb1断层，均与边坡小角度相交，与缓倾角岩层面（属于夹泥层间挤压面）组合形成不利稳定的块体，边坡稳定条件差。

3 边坡滑塌原因及特征

3.1 地质因素

薄—中厚层状泥岩强度较低，遇水软化崩解，失水缩裂破碎，F26及f34陡倾断层与夹泥的缓倾角层间挤压面组合形成稳定性差的结构块体，底部层间挤压面的力学指标低及下部煌斑岩脉力学强度更低，形成下软上硬的边坡结构，不利于岩体稳定。

3.2 雨水因素

雨水沿边坡顶部平台出露陡倾角断层及裂隙渗入形成水压力，推动结构块体沿缓倾层面滑移，底部的煌斑岩脉强风化促使结构块体外倾。

3.3 其它因素

泥岩边坡长期暴露，风化加剧，强度逐渐降低，卸荷裂隙逐渐发展，加剧了边坡失稳。

3.4 滑塌特征

滑塌区高程为EL702.00～EL742.00m，宽约63m，滑塌区后壁面为F26断层，壁面较平整，局部可见擦痕，底部沿EL702.00m层面，并有强风化煌斑岩脉，可见破坏的预应力锚索残留，滑塌体已解体为块状。由于EL742.00m以下岩体失稳，引起EL742.00m以上边坡岩体变形加剧，局部出现破坏迹象。

4 边坡综合原则

治坡先治水，加强平台及道路封闭，防止地表水入渗。加强坡面排水，完善坡体排水措施。宜以加固为主，不宜轻易削坡，完善坡面防护。软岩变形与失稳不完全受结构面控制，宜全面加固。加固设计宜以加强整体稳定性为主。

5 边坡综合治理措施

5.1 倒悬体处理

根据蠕滑后实际现状，EL742.00～EL731.00m范围局部边坡存在倒悬体，为保证边坡卸荷稳定，降低后续边坡支护施工安全风险及施工难度，开口线位置倒悬体采用微量光面爆破方式进行处理，线装药量控制在200g/m以内，预裂孔间距为1.00m，爆破参数严格按照监理审批的爆破设计进行施工，尽量减小对边坡的扰动。对于边坡开口线附近存在的松散体，采用人工配合反铲按高差每4m为一级进行逐级清除，以保证下部施工人员的安全。

5.2 一次快速支护

由于泥岩具有遇水软化崩解、失水缩裂破碎的特征，因此，喷射5cm厚C20混凝土将坡面进行封闭，防止坡面进一步风化、崩解破坏。另外，为了避免边坡EL742.00m平台积水渗入，采用C20混凝土对蠕滑区域EL742m平台进行硬化封闭。

5.3 坡体加固

电站进水口EL742m以下边坡EL742.00～710.00m，水平长度66.60m范围设置锚拉梁，水平横梁（以下简称梁1）宽1.40m，高0.50m，梁中心高差间距4m；铅直竖梁（以下简称梁2）宽0.80m，高0.50m，梁中心水平距4m。锚拉梁每个节点上布置30/35m、间排距4m，交错布置，下倾15°，2000kN级拉力分散型预应力锚索。每级蠕滑体清理完成后，依次进行锚拉梁浇筑、锚索施工。

5.4 坡面排水

为减小边坡岩体断层及裂隙内的水压力，提高边坡稳定性，在边坡上布置孔深9m、孔径φ76、间排距4m，孔内安装φ50（外包200g/m2土工布）的PVC排水花管，并在边坡渗水严重的部位设置随机排水孔。泥岩中的排水孔滤层宜充满排水管与孔壁间的孔隙，防止泥岩崩解淤堵。

5.5 梁格封闭

锚拉梁梁格裸露边坡采取网喷支护，具体支护内容为挂φ6.5@20cm×20cm钢筋网，喷射10cm厚C20混凝土进行封闭，挂网钢筋需与前期锚拉梁预留的钢筋连接为一体。

5.6 施工期临时监测及安全管理

在EL742.00m平台开裂部位附近设置骑缝临时监测点，每天进行变形观测，并配备安全巡视人员24h进行巡视。汛期夜间、阴雨天气暂停施工，施工期严禁立体交叉作业，并做好EL742.00m平台、作业面安全防护措施。发现监测数据突变或裂缝区有明显延伸、裂宽增大、地表或坡体塌陷情况时，及时通知现场施工人员并迅速撤离，以免边坡滑塌造成损失。

6 施工工艺措施

6.1 蠕滑体清理

根据现场蠕滑体规模、后续边坡处理进度及方法，分两层进行蠕滑体清理，即EL731.00～EL711.00m为一层、EL711.00m以下为一层。

为避免蠕滑体处理过程中对岩体的扰动，蠕滑体表面的已损坏的混凝土体及孤石采用液压破碎锤进行分解，局部深埋块体采用YT-28手风钻钻孔方式进行松动爆破分解。鉴于蠕滑体清理不具备一次装运条件，故采用反铲进行梯级翻渣，每个梯级按高度3～4m进行装渣、运输。

上层蠕滑体清理完成后，在依次完成锚拉梁、锚索、排水孔及梁格网喷支护项目后，方可转入下层蠕滑体清理及后续作业项目施工。

6.2 锚拉梁浇筑

锚拉梁梁1自上而下分为8道，每道梁高差4m，除第1、2道梁1之间未布置梁2外，其余第3～8道梁1均与梁2按照水平间距4m联结。根据电站进水口EL742.00m以下边坡蠕滑情况，锚拉梁浇筑分为两个阶段施工：①EL742～EL731m之间锚拉梁在完成开口线位置倒悬体处理后，借助顶部经整平处理的蠕滑体，搭建钢管落地脚手架进行锚拉梁施工。②EL731.00～EL712.00m之间锚拉梁在上部锚拉梁、锚索、排水孔施工完毕，蠕滑体清理至EL711.00m时，随即展锚拉梁施工。

采用厚度δ＝20mm竹胶板按锚拉梁结构尺寸立模，为确保锚拉梁在钢筋制安、立模、浇筑施工便利性和结构稳定性，沿梁1每间隔2m，打设Φ25、L＝1.50m、锚入岩体1.10m的梁体固定锚筋；沿每个节点锚索锚墩对角线打设2Φ14、L＝1.80m、锚入岩体1.00m，外露0.80m的锚墩固定筋。沿坡面搭建双排钢管承重脚手架作为锚拉梁支撑体。选定EL742m平台场地开阔区域设置卸料平台，通过坡面设置的“S”形溜槽完成锚拉梁混凝土入仓，人工平仓、振捣。

6.3 锚索施工

为解决复杂地质条件下高危边坡处理问题，在锚拉梁每个节点位置均设置30m/35m、间排距4m，交错布置，下倾15°，2000kN级拉力分散型预应力锚索，共计130束。其中内锚固段总长2.50m×4＝10.00m，分为1～4个锚固段，相邻两级锚固段钢绞线长度相差2.50m，为14φ15.20mm、1860N/mm2钢绞线。其中锚固1段、2段钢绞线均为4束，锚固段3段、4段钢绞线均为3束。

施工中采取了以下措施：①造孔：对于覆盖层较厚的泥岩破碎带、夹层边坡，采用全孔跟管钻进方式成孔，保证一次成孔效率，缩短造孔时间。②锚墩：进水口EL742.00m以下边坡锚墩为C30混凝土，锚拉梁为C25混凝土，为提高锚拉梁早期强度，尽早进行锚索张拉，在与参建各方协商后，将锚拉梁混凝土标号由C25调整为C30，锚墩与锚拉梁采用一次整体浇筑成型。③施工工序：对于陡于1：0.5坡面（局部垂直坡面），为减轻前期锚拉梁施工对边坡自稳性不利影响，采取“先锚索，后锚拉梁”施工方式。施工工序合理调整后，不仅降低了施工难度，缩短施工作业时间，而且能尽快对边坡施加有效锚固作用，降低边坡治理过程中次生事故风险。

7 结语

经过对边坡前后滑塌、蠕滑情况观察以及边坡治理措施分析，得出边坡综合治理以下结论：第一，根据开挖边坡地质条件、区域使用功能，合理选取边坡开挖高度、开挖坡比及支护参数，是有效预防边坡滑塌、蠕滑的关键；第二，施工过程中，合理安排开挖、支护工序，合理规划施工区域雨水导排，能够消除不利施工因素影响，降低施工难度，加快施工进度，从而达到降本增效的目的；第三，高边坡开挖施工前，应进行地质详勘，查明影响边坡稳定的断层、破碎带和夹层等因素，准确评估开挖支护参数合理性，及时完善开挖支护参数，避免边坡滑塌、蠕滑事故发生，减少工程损失；第四，强化仪器监测与现场安全巡视联动预警机制，能够随时掌握现场险情变化情况，做到“早发现、早预防、早处置”；第五，各工种有机配合，施工方法选取妥当，能够起到化繁为简，事半功倍的效果。

[1]李强，刘延涛.普西桥水电站高危边坡治理快速施工研究[J].云南水力发电，2013，29（2）：26-47.