格里桥水电站厂房边坡综合治理技术

格里桥水电站厂房边坡综合治理技术摘要：格里桥水电站厂房覆盖层边坡为后缘蠕变、前沿压缩的“推移式”变形边坡，通过厂房轴线下移和设置锚索、挡墙、抗滑桩等方式对该边坡进行综合加固处理，变形观测资料显示该边坡变形已趋于收敛，边坡综合治理效果良好，对类似工程有一定的参考和启示作用。关键词：厂房边坡；综合治理1工程概述清水河格里桥水电站工程位于贵州省开阳县与翁安县交界的清水河干流上，是清水河干流的第四个梯级的水电站，其下游接构皮滩水电站，上游接大花水水电站。水库正常蓄水位719.00m，对应库容6953万m3，电站装机容量为150MW（2×75MW），年发电量5.08亿kW?h，属三等中型工程。枢纽布置主要由碾压混凝土重力坝、左岸引水系统和地面厂房等建筑物组成。发电厂房布置在下坝址峡谷出口左岸。主要由主厂房、安装间、上游副厂房、主变及GIS开关楼、尾水建筑物及进厂交通等建筑物组成。2厂房轴线调整第6页共6页 在可行性研究阶段，根据清水河马路河河口上游（距马路河口约500m）峡谷出口地形地质条件，厂址选择集中在左岸陡壁和马路小河之间的区域内，该处地形相对平缓、开阔，上游侧为近乎直立的陡壁；下游侧边坡相对较缓，主要为由残积、坡积粘土夹碎石构成的覆盖层边坡，自然边坡坡角15?～30?，覆盖层厚度5～35m，越靠近马路小河侧覆盖层越厚，为避免开挖陡崖，并减少下游侧深厚覆盖层的开挖和支护量，将地面厂房布置于距离陡壁35m处（距离1#机组中心点）。总体上，覆盖层厚度不均，呈现下游侧薄，上游侧陡壁脚厚，前缘薄后缘厚的特点，上游侧陡壁脚一带覆盖层主要成分为崩塌的大块石、孤石、块碎石等，最厚可达70m。据厂房边坡稳定计算分析，对深厚覆盖层边坡采取了相应的开挖支护措施。厂房边坡开挖于2007年2月初开始，至2007年3月18日形成708m高程马道，局部开挖至688m高程未见基岩，实际地质情况与原推测存在差异，覆盖层较原设计厚，覆盖层最深处达70m，设计及时进行了边坡开挖和支护调整；另外，因汛期雨水的影响等诸多不利因素，且在施工过程中，由于开挖进度较快，支护措施难以跟上，导致厂房后边坡变形加剧，治理难道加大，厂房施工工期受到严重影响，为保证2009年的发电目标，业主组织各方共同研究了厂房下移的可能性。综合考虑引水建筑物的布置，2007年10月经多方多次讨论和评审，同意将厂房下移103m。3边坡支护措施厂房下移调整后，原厂房边坡变形依然存在，必需尽快采取相关措施进行支护处理，否则会严重威胁新厂房的安全运行，同时新厂房方案存在岩质边坡顺向坡不稳定问题，在边坡开挖过程中，对开挖边坡进行及时支护，并做好控制性爆破，避免影响和损坏边坡已支护的部分。根据新老厂房边坡不稳定的实际情况，采取如下处理措施：第6页共6页 地面高程648.00以下临时边坡，采用锚杆支护，其支护参数为：Ф25，间排距为2m*2m，L=4.5m；排水孔参数为：Ф50间排距为4m*4m，L=5m；安装间下游侧边坡采用锚筋桩，钻孔直径为Ф110，单根锚筋桩由3根直径为Ф32钢筋组成，间排距为2m*2m，梅花型布置，长度为27m、30m；回车场至外边缘范围内锚筋桩按18m、15m间隔布置，回车场至滑块后边缘拉裂缝之间锚筋桩长度按9m布置，根据现场情况局部增加随机锚筋桩。地面高程648.00m以上岩石边坡，采用锚杆+挂网钢筋+喷混凝土+随机锚索支护，其支护参数为：Ф28、L=9m锚杆和Ф25、L=6m锚杆间隔布置，间排距为3m*3m，梅花型布置；挂网钢筋：Ф8，间排距为0.2m*0.2m，喷C20混凝土厚0.10m，局部不良地质段采用预应力锚索：1500KN，L=30m，间排距根据实际情况确定；排水孔参数为：Ф50，L=5m，间排距为3m*3m，梅花型布置。根据开挖揭露情况，岩石裂隙、破碎断层叫发育，多为硬性结构面，根据结构面的产状，不利组合也较多，在后边坡A区布置9根1500KN预应力锚索，L=40～45m，间排距为5m*1m，梅花型布置；构成下部覆盖层与基岩交界陡坡坡面，两条分支断裂的断层面上均见较多光滑水平擦痕，断面波状起伏，擦痕指示断裂为想厂房基坑滑动和位移，采用框架梁和锚索支护，共布置8根1500KN预应力锚索，L=40～45m，间排距为5m*5m，矩形型布置。同时增设6～9m自钻式锚杆，还根据开挖揭露实际情况增加随机锚杆和锚索。第6页共6页 厂房基础区主要发育f16、f17两条小断层，其中f16横穿厂房面而过，f17断层发育于厂房下游的马路小河河口一带；裂隙以NE及NEE两组较发育。岩层单斜，产状N20E/NE∠30°～35°，总体倾角约35°。岩石基础采用砂浆锚杆进行锚固，参数为：Ф25，L=4.5m，间排距为2m*2m，梅花型布置，外露0.5m；回填区参数：Ф25，L=3m，间排距为2m*2m，外露0.5m，梅花型布置。厂房上游靠河床边缘EL626.5m布置直径为Ф1500mm，11根灌注桩，分两排布置，间排距中对中位6m*2m，深入弱风化基岩深度分别为4、6、7、8m不等；EL625.5平台采用C20混凝土浇筑，采用浆砌石、挡墙护坡，石渣回填夯实，钢筋笼压脚并设Ф70PVC排水管，内设Ф60排水盲材，L=2.5m，间排距为3m*3m，梅花型布置，排水孔内设置塑料排水盲材。4厂房边坡监测厂房后边坡覆盖层底界面较陡，并于陡壁脚发育覆盖层深槽，覆盖层底界面灰绿色全风化（残积）层分布普遍，厚度约2～9m，隔水性好。由于受覆盖层边坡底界面灰绿色全风化夹层的影响，存在边坡沿覆盖层边坡底界面灰绿色全风化夹层滑动和内部稳定问题。根据厂房边坡的地质条件、开挖、支护措施，在上游侧边坡上布置12个观测墩和2个水位观测孔；在上游侧边坡的混凝土灌注桩上布置2套锚索测力计和12值钢筋计；在厂房后侧岩质边坡上布置5个棱镜组，编号为PRC-7～11，1个表面观测墩JD1和6套多点位移计。（1）多点位移计安装完后开始观测。最初二天观测1次，待仪器读数达到初始稳定状态，并取得初始值后进行正常观测。第6页共6页 （2）观测点控制范围内进行施工时，或施工初期1～15天，应每天观测1～2次。（3）施工超过测点控制地段，或施工16～30天，则每2天观测1次。（4）围岩变形基本稳定后，或施工1个月后，则每周观测1次。（5）在掌子面30m范围内，炮前炮后应进行观测，并编制简报。（6）围岩变形出现异常情况时，应加密观测。多点位移计MXC-4位于厂房后边坡，于2008年12月14日埋设安装。从该多点位移计的位移测值来看，该部位边坡变形已经稳定，厂房后边坡的其他多点位移计位移无明显变化量。5结语格里桥水电站厂房边坡工程在参建各方的共同努力下，通过采取边坡挂网喷混凝土支护、混凝土网格梁支护、钢管桩支护、灌注桩支护、锚索和锚筋桩支护等综合处理措施，科学组织施工，厂房边坡趋于稳定，没发现明显的变形失稳现象，边坡治理比较成功，同时通过本工程实践得到如下启示：重视前期勘察设计工作，提高设计深度和精度，避免施工过程中重大设计变更，否则会对工程的进度和投资控制产生负面效果；充分分析厂房边坡滑移变形成因，充分考虑施工活动的加荷及卸荷对边坡稳定性的影响，采取科学经济的综合支护方案进行加固处理；采取缓冲爆破技术能有效的控制爆破本身对边坡的振动和扰动作用，通过爆破震动监测、边坡变形监测及应力监测等边坡安全监测，分析指导边坡开挖与支护施工。第6页共6页 第6页共6页