江坪河水电站梅家台滑坡体开挖及支护施工技术解析

摘 要：滑坡是指斜坡上的土体或者岩体，受河流冲刷、地下水活动、雨水浸泡、地震及人工切坡等因素影响，在重力作用下，沿着一定的软弱面或者软弱带，整体或者分散地顺坡向下滑动的自然现象；运动的岩（土）体称为变位体或滑移体。文章通过对江坪河梅家台滑坡体的治理，结合此类滑坡体治理的施工难点，从实际出发，有针对性的阐述了此类大体积山体滑动面的可行性施工方案。

关键词：滑坡体；治理；开挖；支护

1 工程概况

江坪河水电站位于 水上游河段、湖北省鹤峰县走马镇，工程规模为大（1）型。工程枢纽由混凝土面板堆石坝、左岸引水发电系统、右岸泄水建筑物（包括隧+洞式溢洪道和泄洪洞）等组成。电站装机2台，总装机容量450MW。梅家台综合滑坡体积约205万立方米，为了确保渡汛安全和截流目标，必须对滑坡体整体进行综合治理，包括上部高程660m以上的削坡减载及主滑槽、上下游侧坡的永久防护。

1.1 工程任务

本工程为滑坡体综合治理开挖及支护工程，主要包括石方开挖、锚喷支护、抗滑桩、钢管桩恢复、格沟梁、马道混凝土等。滑坡体开挖顶高程约540m，底部至1#路，主滑槽开挖坡比为1：1.6。高程470m、440m、410m、380m分别设2m宽马道；？荦500m以上至？荦540m间主要采取随机支护型式；？荦500m以下开挖边坡采用喷锚、格沟梁、锚索等支护形式。在？荦380m设一排抗滑桩（13根）和一排2000KN级预应力锚索（13束），上、下游侧其各级边坡均布置1500KN级预应力锚索。

1.2 地质条件地层岩性

该项目区域内岩性主要为第四系残坡积物Qedl、崩塌堆积层Qcol、坡积及钙化胶结堆积层Qdl+ch、滑坡堆积层Qdel等。滑坡堆积层主要涉及梅家台新堆积物，由残坡积、崩积的松散的碎石粘土、崩块石夹土等覆盖层构成，高程540m～河床由崩塌堆积的灰岩、少量粉砂岩块石、巨块石夹残坡积土及碎块石组成。

2 工程施工特点、难点分析及对策

2.1 工程特点及难点

（1）边坡陡，施工部位狭窄，道路布置十分困难，不利于开挖除碴；（2）边坡削坡及人工排险、清渣工程量大；（3）边坡开挖高差大，工期紧，强度高，任务重，难度大；（4）安全问题突出。

2.2 施工对策

针对以上施工特点及难点，在施工过程中，除严格按照设计要求进行施工外，同时积极采取以下各项主要措施，确保施工顺利进行：

（1）结合实际地形地质条件，在充分利用已具备通行条件的1#公路，并在滑槽内修筑1条临时施工便道至作业部位。在？荦385m形成截渣及出渣平台，下部便道与1#路相连接形成出渣道路，然后在385m以上修筑一条施工道路方便反铲、推土机等机械设备到达顶部展开相关作业，并为边坡支护提供简易交通条件，缩短支护工期。严格遵守自上而下的原则，在适当高程尽快形成较大的截渣平台，解决工期紧、任务重、难度大、强度高等矛盾和问题。

（2）针对滑坡体修筑施工出渣道路路基多为黄泥、泥夹石，稳定性差、遇水易稀释变形，对新修出渣道路基础采用块石、石渣置换，置换深度约0.8米，路面采用泥结碎石进行硬化处理。

（3）针对施工区域胶结岩密集等问题，尽可能使用高风压钻机造孔爆破，提高钻爆效率；选用较大斗容反铲配大功率推土机转渣、翻渣，大斗容反铲配20t自卸汽车出渣。

（4）施工全过程设置专职安全哨对坡面及周边区域安全状况进行动态监控和巡视检查，发现异常情况立即启动响应预案，通知危险区域内人员、设备立即撤离后，清理核对作业人员数量并及时向上级部门报告上述情况，坚决禁止谎报、瞒报。

（5）高边坡排险、临空、临边作业的所有人员必须按要求佩戴必要的安全绳、安全带等劳保用品，并有现场安全员对其作业情况进行监护。

（6）对危险部位边坡、不稳定孤石布置临时检测标志，申请业主、监理单位协调共享该区域内、外观测成果及相关资源。现场作业前及作业过程中，安全员进行严密观测，定时对安全情况进行通报，项目部定期对监测情况汇总上报相关部。

（7）所有高边坡作业的机械操作手必须是熟练工，且持证上岗；现场设专人指挥和协调；爆破作业时，所有机械设备尽可能撤离至安全部位，关闭在作业部位的设备作好充分的防护。同时，加强施工过程中的临时安全监测，及时掌握开挖边坡的稳定情况和变形情况，指导现场施工。

（8）施工中严格按爆破试验确定的爆破参数和爆破设计，控制开挖爆破作业，将质点振动速度控制在监理人或技术文件要求的范围内，避免爆破对滑坡体造成较大扰动。

（9）加强桩孔塌方观测，施工过程中应采用短开挖、强支护方式。

3 总体施工方案

3.1 排险

（1）开挖前对？荦540m以上边坡险石采用人工清除；主滑槽？荦470m以上，上游侧陡坡采用机械配合人工削坡；下游侧局部陡坡采用人工削坡；主滑槽内险石采用人工清除。排险过程中严禁对边坡进行较大规模的扰动。

（2）滑坡体开挖前对表层暴露在外孤石进行解炮处理。大块石采用手钻或高风压钻机造孔、解炮。施工中采用小型爆破，严禁大、中型规模爆破作业，爆破作业后进行人工排险。

（3）滑坡体边坡开挖形成以后，必要时应及时采取临时喷护措施对边坡进行封闭。

3.2 梅家台滑坡体土石方开挖

（1）该滑槽段宽约80米，地形坡度30°～65°，道路受现场地形地貌等限制布置困难，无法到达施工现场，故先从滑槽上游冲沟修筑一条临时施工道路至？荦385m。为尽量不扰动原始边坡，原则采用全填断面，并在该临时施工道路外侧及内侧部分路段设3×2×1m钢筋石笼保证路宽。路基宽度7.5m，最大纵坡？芨10%，长度约140m。

（2）在开挖区内修“之”字形施工简易道路绕至滑坡体上部？荦540m左右，以满足设备到达施工部位。在？荦420m、？荦385m形成截渣平台与下部？荦385m出渣道路相连接，方便机械设备将470m以上开挖料转运至385m截渣平台运出，并为边坡临时支护提供交通条件。

（3）严格遵循自上而下的原则，采取自上而下分层开挖，在？荦540m以下形成4级马道，马道高程分别为380m、410m、440m、470m，台阶高度30m。边坡采取机械及人工削坡，岩石出露部位、马道光爆孔采用潜孔钻造孔，光面或预裂爆破主开挖区采用松动爆破。

（4）用反铲从高程约470m自上而下按级甩渣（每级高度不大于8m），达到高程440m左右甩渣反铲增加到3台，并最终于？荦385m左右形成作业平台。该平台形成后，用2台反铲自上而下装车出渣；期间1#路进行道路维护，采用反铲、自卸汽车在385m平台外侧装渣运至指定渣场。

3.3 抗滑桩开挖桩身

采用自上而下分层开挖，层厚≤1.0m，每挖一层支护一层，土方采用人工撬挖，石方或孤石采用小孔径型手风钻造孔、爆破，出渣由5t卷扬机配0.25m3吊筒，井内人工装斗方法。

3.4 喷锚支护

（1）喷护：主滑槽正面边坡（Ⅰ区）采用随机喷锚支护；主滑槽两侧边坡开挖后跟进支护，及时对坡面进行封闭，采用素喷混凝土临时支护。

（2）砂浆锚杆：6m长以下（含6m长）锚杆，考虑到该区域地质情况，拟采用100B型潜孔钻机造孔，局部地质情况极差地段采用YG-40导轨钻机造孔，孔径？准80mm，采用“先注浆后插杆”法施工；6m长以上的锚杆采用100B型潜孔钻机造孔，孔径？准80mm，对于长度为9m或大于9m的锚杆带？准20以上注浆钢管，并采用“先插杆后注浆机注浆”法施工，3SNS型砂浆泵灌浆。

（3）预应力锚索：高程478m的预应力锚索为1500KN级，索体长45m，孔径150mm，共12束；高程441m的预应力锚索为1500KN级，索体长45m，孔径150mm，共12束；高程411m的预应力锚索为1500KN级，索体长45m，孔径150mm，共12束；高程381m的预应力锚索为1500KN级，索体长45m，孔径150mm，共9束。长度格构锚固预应力锚索为1500KN，索体长45m，共计64束。抗滑桩桩身预应力锚索为2000KN级，索体长55m，共计13根。

为确保边坡稳定和施工安全，在开挖形成台阶后，及时进行锚索施工。采用YG-60导轨钻机造孔，锚索现场组装，人工安装，LLK25A-200千斤顶型（油泵ZB4-500）预紧、LLK250A-200型千斤顶整体张拉、3SNS型砂浆泵灌浆。

3.5 混凝土施工

（1）混凝土施工：边坡混凝土主要为马道混凝土、格构混凝土、锚梁混凝土、抗滑桩桩身及锁口混凝土、网格梁混凝土等。a.马道混凝土：主要采用5t自卸汽车水平运输，钢管简易提升架提升至施工平台，人力斗车入仓，部分不具备布置提升架的部位采用泵机入仓，配组合钢模板，人工振捣密实。马道混凝土强度符合要求时，采用切缝机切缝，分缝间距4m，缝宽5mm，缝深40mm。b.格构、锚梁、网格梁混凝土：主要采用5t自卸汽车水平运输，泵机入仓，配散装钢模及木模，人工配软轴振捣器振捣密实。锚索孔口预埋Φ160PVC管，混凝土施工过程中注意做好保护。c.抗滑桩桩身及锁口混凝土：桩身护壁采用C20砼衬砌，先进行试验桩井施工，试验过程中可能井壁会出现临时喷锚砼。根据现场情况试验桩井的井壁中环形现浇砼圈梁法及时进行支护，桩柱连续施工，每注灌0.5m层厚时人工配Ф100插入式振捣器振捣密实。对不具备水平运输条件的抗滑桩，采用泵送砼入仓，并配置漏斗溜筒或BOX管。

（2）边坡喷锚支护混凝土施工：采用钢管排架，30m以上排架需要经监理、业主、设计、施工单位联合验收合格后方可投入使用。JS500强制式搅拌机拌和，2.5t自卸车运送，4～6m3/h混凝土喷射机分层干喷。

3.6 排水孔施工

随机排水孔施工根据监理人现场指示布置；坡面系统排水孔、坡脚深排水孔按照设计图纸布置。排水孔分别为Φ76@3000×3000 L=1m和Φ110@6000 L=20m两种，坡脚深排水孔孔内设置DN100PVC花管并外敷土工布。排水孔造孔分别采用YT-28气腿式手风钻、100B型潜孔钻或YG40地质钻机造孔。

4 结束语

文章通过对梅家台滑坡体的形态特征、形成原因，治理施工方案做了具体的介绍得出以下结论：滑坡体治理是时效性工程，施工工序安排是否合理，施工作业是否及时将直接影响工程治理效果。同时边坡的加固形式及措施、排水系统是否及时有效地发挥作用都是保证工程顺利实施和坡体长久稳定的关键因素。因而只有合理的安排各项施工工序，才能达到对滑坡治理的最佳效果。

参考文献

[1]郑颖人，等.边坡与滑坡工程治理[M].人民交通出版社，2007.

[2]商真平，等.滑坡防治技术理论探讨与工程实践[M].黄河水利出版社，2009.

[3]中国水利学会施工专业委员会爆破学组.水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范[S].1994.

作者简介：赵文，男，37岁，工程师，从事水利水电工程、市政工程项目管理。