◎ 高满库 中国水利水电第十一工程局有限公司
糯扎渡水电站右岸坝顶公路K6+000~K6+150段边坡滑坡治理施工
◎ 高满库中国水利水电第十一工程局有限公司
糯扎渡水电站右岸坝顶公路部分边坡在2005年雨季连续发生滑坡,为确保糯扎渡电站场内交通通畅和行车安全,对该段公路边坡采取了锚筋桩、自进式锚杆、钢筋混凝土排架柱、混凝土贴坡、钢筋混凝土V型梁、预应力锚索、钢筋混凝土连系梁等一系列的加固施工,确保了边坡稳定,达到了预期效果。
边坡治理 滑坡治理 糯扎渡水电站
1.1工程概述
糯扎渡水电站右岸坝顶公路第Ⅱ合同段是糯扎渡水电站场内右岸重要的交通枢纽,该公路起点位于澜沧江的右岸火烧寨沟左侧,距火烧寨沟沟口约500m处,起点桩号为K5+220,设计路面高程EL.650.00,线路沿火烧寨沟左侧山谷及澜沧江右岸蜿蜒上升至右岸坝顶并连接右岸新建码头公路起点,公路设计最大纵坡为8.79%,终点 K8+430.322,设计路面高程EL.842.900。
1.2滑坡过程
2005年6月14日凌晨,糯扎渡电站场内普降暴雨,据气象部门提供的资料,在1h内降雨达36mm,上午6点左右,K6+080~K6+110段一级马道以下边坡发生滑坡,滑坡长度约32m,高约10m,滑坡深度在0.4m~0.8m之间,滑坡体积约14 0 0 m3。同时K6+120~K6+150段一级马道以下边坡横向发生贯穿裂缝,主要裂缝宽度1~2cm,深度4~8m,经观测且有进一步发展的趋势。
2005年7月25日凌晨5点~5点半,糯扎渡电站场再次内普降暴雨,据气象部门提供的资料,半个小时内降雨达29mm。K6+000~K6+060段五级马道以下边坡发生大滑坡,滑坡长度约50m,高55m,滑坡纵深2m~5m之间,滑坡体积约7000m3。
(1)该段岩层顺层坡,顺坡中等倾角结构面与其它组结构面组合,构成了产生平面型滑动的分离块体,因为公路线形布置需要,在该岩层范围内大规模的陡开挖,切断了顺坡中等倾角结构面。因此,边坡结构面不利是边坡失稳的主要原因。
(2)该段岩层结构破碎,断层节理发育,开挖后边坡面下强风化岩层达20~30m深。前期支护过程中部分边坡就出现过普通锚杆施工在钻孔过程中频繁出现卡钻情况。
(3)边坡开挖开口线较高,该段最大边坡开挖高度约100m,开挖卸荷后坡脚自稳性差。
(4)连续降雨,结构面内充水,软弱物质被饱和,是直接诱发边坡失稳的主要因素。
(5)该段靠山侧排水边沟开挖轮廓为矩形断面,开挖断面尺寸为2.0m(深)×2.3m(宽),边沟在开挖完成后未及时进行边沟混凝土浇筑,在坡脚处形成垂直开挖面导致失稳。
3.1一期治理
一期治理主要针对2005年6月14日和2005年7月25日的滑坡进行,主要采取在滑坡初期及时喷混凝土封闭滑坡面、混凝土回填靠山侧排水边沟、在一级马道以下浇筑混凝土排架柱及局部贴坡、部分开裂面布置锚筋桩等措施,防止滑坡面在2005年雨季进一步扩大影响上下线公路行车安全和糯扎渡水电站场内公路交通不受中断。经施工单位,建设单位、设计单位、监理单位多次现场查看,一致同意按以下方案进行处理。
(1)滑坡部分初期支护采用10cm厚素喷混凝土封闭,混凝土标号C20,防止裸露面进一步风化及雨水侵入。
(2)K6+022~K6+040段一级马道以下坡面采用贴坡混凝土支护,贴坡混凝土厚度60~80cm,混凝土标号C20。
图1 排架柱结构图(单位:mm)
图2 V型梁结构图
(3)K 6+0 2 0、K 6+0 2 2、K6+048.5、K6+050.5、K6+052.5、K6+080.5、K6+082.5、K6+084.5、K6+086.5、K6+088.5、K6+90.5,K6+096.5、K6+098.5、K6+100.5,K6+108.5、K6+110.5、K6+112.5一级马道以下边坡设排架柱支撑,混凝土标号C20,排架柱支撑结构见图1所示。
(4)K6+030~K6+060段EL710以上部分边坡每垂直距离5m设倒V型梁一道,共10道,混凝土标号C20;V型梁区域布置自进式锚杆,间距1.5m,排距2.5m,锚杆为φ25 L=4.5m。V型梁结构见图2所示。
(5)K6+000~K6+020段一级马道以下布置一排3φ25 L=9m锚筋桩,排距2.0m;K6+020~K6+060段二级马道以上、三级马道以下布置一排3φ25 L=9m锚筋桩,排距2.0m;K6+120~K6+150段一级马道以下布置两排3φ25L=9m锚筋桩,排距2.0m,行距2.5m,梅花型布置。
(6)K6+000~K6+045段靠山侧成型Ⅱ型排水沟采用C20混凝土回填。3.2二期治理
2006年1月,在边坡安全检测中发现K6+060~K6+100段边坡马道出现贯穿性裂缝,裂缝宽度在2~5cm之间,且裂缝有进一步发展的趋势,经施工单位提议,建设单位、设计单位、监理单位同意,在K6+000~K6+120段滑坡区域进行预应力锚索及配套措施施工,通过钻孔将钢绞线固定于深部稳定的地层中,并在被加固体表面通过张拉产生预应力,从而达到使被加固体稳定和限制其变形的目的,保证破裂面至开挖临空面之间破裂岩体的稳定。
(1)K6+000~K6+120段交替布置35m、40m1000KN级全长粘结预应力锚索,间距4m,其中一级马道一下水平布置3排,二级马道以上三级马道以下、四级马道以上五级马道以下、六级马道以上七级马道以下水平布置一排,在滑坡沟沟心处和滑坡边线小桩号侧每级边坡各布置一根,共计151根。
(2)锚索锚墩横向采用钢筋混凝土梁进行联系,滑坡沟沟心处和滑坡边线小桩号侧锚索锚墩同时纵向采用钢筋混凝土梁联系。
(3)K6+000~K6+150段第一级马道以下边坡全部布置钢筋混凝土井梁,和一期处理排架柱连成整体。3.3安全监测
进行锚索孔电视探查,按预应力锚索总数量的2%对锚索孔进行电视探查,查明预应力锚索通过贯穿裂缝面的岩层、裂缝具体情况,并进行录相。
安装锚索测力计,为了解预应力锚索施工后的预应力效果、和掌握预应力损失情况,按预应力锚索10%的数量比例进行锚索应力监测,安装1000KN测力计三台。
埋设测缝计,在主裂缝上埋设两支CF7—12测缝计,观测治理后裂缝发展情况。
布置表面变形观测点,在滑坡区域布置表面变形观测点,进行长期表面变形观测。
4.1方案一
K6+000~K6+150段进行二次开挖削坡施工,削坡坡比按1:1控制,每10设1m宽边坡平台一道;开挖后坡面打φ25 L=4.5m锚杆,间排距2m×2m;挂φ6.5钢筋网20cm×20cm;喷12cm C20混凝土;设φ40 L=3.0m排水孔,间排距4m×4m。
4.2方案二
即现行的加固治理方案。
方案一施工预算费用约为528万元;方案二实际发生费用为271万元。经过现行的方案二治理,达到了保证右岸坝顶公路的行车安全及汛期的行车通畅的目的,保证了上线火烧寨沟左侧出渣公路的路基稳定,通过分析比较,方案二在经济上是合理的、是可行的。
综上所述,右岸坝顶公路K6+000~K6+150段公路边坡滑坡治理施工已经结束12年,在后期的安全监测中未发现明显变形和位移,边坡稳定,因此采取的加固治理方案具有一定的可行性。