水电站高边坡开挖支护施工.pdf

程施工
水电站高边坡开挖支护施工
李幕雷高治
(中国水利水电第十四工程局有限公司昆明650041)
【摘要】本文针对水电站工程中常见的高边坡施工,结合施工单位高边坡开挖支护的施工经验,论述了三个部
分的内容。首先,简单叙述了造成边坡失稳的几种原因和现行设计中的常用支护型式;然后阐述了现行常规的高
边坡开挖支护方法及相关设备的选用;最后总结了高边坡开挖支护施工中得出的几点体会,供同行参考讨论。
【关键词)高边坡变形破坏支护设计开挖爆破施工设备
前言
电站左岸开挖边坡高达540m,小湾坝肩边坡右岸为
随着水电资源的不断开发,新建的水电站所处区577m、左岸为692m。
域逐渐向高山峻岭地区转移。同时,随着设计水平和2高边坡的支护设计
施工技术的不断提高,水电站工程高边坡的设计和施2.1边坡变形失稳机制
工不再是太大的难题,高度在200m以上的高边坡比比
根据工程地质情况的不同,边坡主要的变形破坏
皆是,其中一些更是高达500m以上,譬如锦屏一级水型式见表1
边坡主要变形破坏型式
岩土型」变形杯式形成条件
示意图
影响稳定的主要因素「可能产生的部位
松散堆积物与下伏
接触面的抗剪强度有较厚覆盖层且开挖
似平面滑动
基岩接触面较平,且
边坡与原始边坡近平
和起伏情况
均质边坡
被切脚
行的边坡
(岩土体强
度起控制
作用)
坡体为松散堆积物,
圆弧面滑动
坡度大于自然稳定
岩土体物质组成
土质及全风化、强风
坡角
化岩质边坡
倾向坡外的单一软
软弱面的组成物质中缓倾角结构面发育
平面型滑动
弱面被切脚而塌滑
及强度
部位
岩质边坡
(岩体结构
面强度起
控制作用)
顺坡向中缓倾角节
结构面延伸情况及
扩展式平面型滑动理及陡倾结构面
处于强风化、强卸荷
性状、水的作用、地
发育
带中的边坡
震影响等
中水利建设与管理2013年?第5期
续表
岩土类型
变形破坏型式
形成条件
示意图
影响稳定的主要因素可能产生的部位
临时或周期性起作
结构面发育(切割面
用的裂隙水压力、地「与结构面方向相近的
倾倒型崩塌
呈层状)且边坡与之
震或爆破产生的震陡开挖边坡
近平行陡开挖
动力等
岩质边坡
(岩体结构
结构面切割,形成底
滑移型崩塌
部有倾向坡外斜面
结构面性状、水的作存在中缓倾角结构面
且边坡走向与之近平
面强度起
的块体
用、地震影响
行的边坡
控制作用)
两组结构面切割形
楔形体滑动
成楔形体,交线倾向
结构面的组成物质各部位均可能随机产
及强度
坡外
生,但规模一般较小
2.2边坡支护类型
3高边坡的开挖支护施工
针对边坡各种破坏型式,根据所发挥作用的不同,3.1边坡开挖支护施工总原则
边坡的支护可分为浅层支护和深层支护。
3.1.1边坡开口采取“先清、后锚、再开挖”的措施
2.2.1浅层支护
边坡开口前先清坡及安全处理(包括撬挖、砌石、
浅层支护型式主要包括挂网喷混凝土、砂浆错杆、锚固、索拴、网盖防护等),边坡开挖开口和马道以下
排水孔、混凝土网格梁等。错喷支护的设计原理是锚降层前先进行锁口锚杆和错筋柱支护,保证开挖时坡
杆和喷射混凝土与围岩共同形成一个承载结构,有效
顶的稳定。
地限制围岩变形的自由发展,调整围岩的应力分布,防
3.1.2按”治坡先治水”的原则,处理好边坡开挖与
止岩体松散坠落。另ー方面,及时采用喷混凝土对开排水的关系
为保证开挖过程中施工安全和边坡稳定,开工后
挖出露面进行封闭也可以防止岩石进一步风化;排水
及时对开口线的外围进行清坡及安全处理,开挖截水
孔排出的是边坡岩体内的地下水,以减小岩体内的水
沟。边坡开挖过程中根据地下水出露情况及时钻随机
压力;混凝土网格梁一般用于土质边坡,且常在网格梁
排水孔和系统排水孔,尽早形成马道排水沟及地表排
内部辅以植草护坡以达到更好的稳定边坡的效果。
水系统,通过各种措施防止边坡内渗,降低边坡岩体裂
2.2.2深层支护
隙水压力,确保边坡稳定。
深层支护型式主要包括预应力错索、预应力深孔3.1.3采用控制爆破,保证边坡成型质量,严格控制
锚杆、固结灌浆等。预应力锚索、锚杄施工的实质就是
爆破震动
通过错索对被加固的岩体施加预应力,限制岩体有害
所有边坡均优先采用预裂爆破,开挖梯段高度常
变形的发展,这样可以明显改善围若的应力,提高围岩控制在10m以内,钻爆孔径110m以内,开挖过程中
的自承能力,对于边坡深层潜在的滑移面效果较好;固根据不同部位控制单响药量,尽量减小爆破震动对边
结灌浆则针对较为破碎的边坡,对岩石缝隙进行填充,坡的扰动影响,确保边坡稳定。
使边坡岩体整体性增强,从而保证边坡的稳定。