大新桥水库左岸高边坡综合治理方案分析

陈 睿

(毕节市勘测设计研究院，贵州 毕节 551700)

1 工程概况

大新桥水库坝址位于织金县桂果镇新华村大新桥，地理坐标：E105°49′05"，N26°37′36"。水库距织金县城12km，县城至桂果镇公路从库区右支流戈仲武小河上马家桥处通过，该处距坝址2.4km。建成后的大新桥水库将是一座以灌溉为主，兼有城市供水及渠道沿线人畜饮水等综合利用的中型水利工程。

2 工程边坡特征及稳定性分析

2.1 边坡的特征

溢洪道进口边坡底部长约55m，顶部长约35m，边坡高50m，边坡走向为12°，岩体的优势结构面产状：倾向S14°E，倾角60°-65°，为逆向坡，岩层产状为N43°W∠21°，现状边坡的平均坡面约70°-75°。根据《水利水电工程边坡设计规范》(SL386-2007)规定[1]，织金县大新桥水库溢洪道为4级建筑物，边坡对溢洪道的影响级别为严重，故织金县大新桥水库溢洪道进口边坡为4级边坡。根据《中小型水利水电工程地质勘察规范》(SL55-2005)附录B规定，该边坡变形类型为张裂变形边坡。右坝肩边坡底部长约90m，顶部长约20m，边坡高65m，边坡走向为26°，岩体的优势结构面产状：①、倾向S40°E，倾角80°-85°，②、倾向N42°E，倾角87°，边坡为斜向坡，岩层产状为N43°W∠21°，现状边坡的平均坡面约70°-75°。根据《水利水电工程边坡设计规范》(SL386-2007)规定，织金县大新桥水库大坝为3级建筑物，右坝肩边坡对大坝的影响级别为较严重，故织金县大新桥水库右坝肩边坡为4级边坡。根据《中小型水利水电工程地质勘察规范》》(SL55-2005)附录B规定，该边坡变形类型为张裂变形边坡。

2.2 边坡的稳定性分析与评价

根据现场调查分析，以上两个边坡均为小角度反倾向岩质边坡，存在地层为上硬下软、地形为上陡下缓的特点，由于边坡有软弱基座，软基在上覆岩体自重作用下发生塑性挤出，为上覆岩体提供了变形空间，使得整个边坡呈现塑流——拉裂变形性质的破坏，当下部泥岩、页岩(软基)受水及风化的继续作用，上部坡体产生拉裂，其裂缝不断向下扩展，直到与下部软弱层贯通形成崩塌，该类边坡控制边坡变形破坏发展的主要因素是坡体下部的软弱基座。据调查，现状边坡坡顶已存在多条竖向裂缝，今后水库的修建和蓄水，必然会对边坡下部软基座进一步侵蚀、破坏，从而使得边坡裂缝继续向下扩展、延伸，直到与下部软弱层贯通形成崩塌，影响水库及大坝的安全，同时边坡现有风化溶蚀裂隙结构面的存在，随着溢洪道及大坝的施工，将对边坡进行切脚，同时改变原有的地应力平衡，使得边坡有沿风化溶蚀裂隙结构面破坏形成大规模的崩塌的可能，事实上现状边坡局部已有不稳定块体垮塌、塌落、滑移等灾害现象出现。

3 大新桥水库左岸高边坡综合治理方案

3.1 防治原则

经过对边坡的稳定性分析评价，得知边坡现状风化裂隙带上的岩体是欠稳定的，施工切坡后是不稳定的，为了确保织金县大新桥水库工程溢洪道进口及右坝肩边坡对溢洪道及大坝右坝肩施工安全以及工程竣工后对水库运行、构筑物等的影响，同时由于大新桥水库灌溉工程是省属重点工程，拉动内需项目，不能因为边坡影响整个工程的进度。因此对该段边坡实施有效的工程防治措施是完全必要的，也是十分紧急的。

溢洪道进口及右坝肩边坡岩体长期暴露加强了岩体的风化速度，又加之边坡存在外倾结构面，防治原则应是：工程措施与非工程措施并举，综合整治，加强监测，作好预报。

工程措施应执行：“突出重点、因害设防、治理方案经济合理，确保边坡治理与大自然相协调”的原则，尽快实施工程治理措施，保证边坡的稳定性，确保施工安全及水库的正常运行。

3.2 治理方案的比选

根据该边坡工程的具体实际情况，由于溢洪道进口及右坝肩边坡所处的地理位置特殊，位于织金县大新桥水库工程溢洪道进口及右坝肩上方，又由于岩体风化裂隙带上风化溶蚀裂隙结构面的发育，将岩体切割形成楔形不稳定岩块，边坡表面多处出现掉块象，部分地段已形成不稳体，严格影响大新桥水库工程溢洪道进口及右坝肩的正常施工；同时根据规划设计方案，各个水工建筑物修建完毕后，将对左、右坝肩边坡脚的软质岩体进行帷幕灌浆处理或护面处理[1]，水库蓄水后不会对边坡下部软基座进一步侵蚀、破坏，边坡裂缝将不再具备继续向下扩展、延伸、进而形成大规模崩塌的条件，但随着溢洪道及大坝的施工，将对边坡进行切脚，改变原有的地应力平衡，使得边坡有沿既有风化溶蚀裂隙结构面破坏而崩塌的可能。因此，从边坡的现状及其对施工安全和水库修建完毕后及运行安全等方面综合考虑，边坡治理方案有2种：①削坡减载+坡面防护，即清除边坡风化溶蚀裂隙带上的不稳定岩体，并对根据设计要求切脚后形成的边坡，按一定的稳定坡率分阶放坡，并进行坡面防护，若开挖后发现局部尚有不稳定岩体，则进行锚固处理，若有岩溶洞隙则进行嵌补。此方案土石方开挖量较大，但施工简易，工期较短，同时削坡开挖土石方可作为坝体材料进行进行综合利用。②锚固方案，即对边坡风化溶蚀裂隙带上的大型不稳定岩体分别采用锚杆(锚索)进行锚固处理，对于小型不稳定岩体则采用SNS主动柔性防护网防护[3]，并对根据设计要求切脚后形成的陡直边坡，采用锚杆(锚索)进行锚固处理。此方案土石方开挖量较小，但施工难度较大，工期较长，同时锚固产生的费用较高。

3.3 比选结果

通过技术经济分析比较，建议两个边坡的治理方案以清除风化裂隙带上的不稳定岩块+坡面防护为主，即清除边坡风化溶蚀裂隙带上的不稳定岩体，并按一定坡率分阶放坡。由于在开挖爆破过程中，存在一些松动危石，为了确保边坡不存在局部掉块，坡面采用系统锚杆岩石锚喷支护进行护坡。

4 结 语

综上所述，根据边坡的延伸走向、控制边坡稳定性的风化溶蚀裂隙带、边坡的高度以及边坡以张裂变形边坡为主的变形现状，边坡总体是稳定，只是边坡表层风化裂隙带上的岩体受各组风化溶蚀裂隙结构面组合的切割，形成楔形不稳定岩块，同时修建水库溢洪道及大坝，将对边坡进行人工切坡脚，影响边坡的稳定，故经过对多种边坡治理方案进行技术经济分析比较，决定边坡治理主要采用对不稳定陡岩及坡面潜在滑塌岩体作削坡减载处理，并对削坡坡面采用系统锚杆挂网喷浆护面处理。

[1]李桂林，吴楠.大岗山水电站500m级高边坡开挖支护技术研究[J].水力发电，2015，41(07)：56-58.

[2]赖勇，施林祥，黄国平.石壁水库溢洪道左岸高边坡综合处理方案研究[J].人民长江，2011，42(23)：6-9.

[3]刘贤才，李同草.松树岭水电站厂房后边坡稳定分析与综合治理[J].资源环境与工程，2010，24(02)：171-173.