2011-05-31 13:41 【大 中 小】【打印】【我要糾錯(cuò)】
摘要:邊坡穩(wěn)定問題是水利水電工程中經(jīng)常遇到的問題。邊坡的穩(wěn)定性直接決定著工程修建的可行性,影響著工程的建設(shè)投資和安全運(yùn)行。高邊坡的地質(zhì)構(gòu)造往往比較復(fù)雜,影響滑坡的因素也很多,因此,我國廣大水電科技人員在與滑坡災(zāi)害作斗爭的過程中,不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),積極開展科技攻關(guān)。
關(guān)鍵詞:混凝土;抗滑結(jié)構(gòu);工程;應(yīng)用
1 混凝土抗滑樁
混凝土澆筑采用水下混凝土的配合比,由拌和樓拌和,混凝土罐車運(yùn)輸直接入倉,每小時(shí)澆筑厚度控制在1.5m內(nèi),特別是在滑動(dòng)面上下4m部位,還需下井進(jìn)行機(jī)械振搗。在澆到離井口5~7m時(shí),要求分層振搗。每個(gè)井口設(shè)兩個(gè)溜斗,溜管長度為10~14m,管徑25cm.抗滑樁的建成,對(duì)樁后坡體起到了有效的阻滑作用。
天生橋二級(jí)水電站廠房高邊坡采用打抗滑樁、減載、預(yù)應(yīng)力錨桿、錨索、排水、護(hù)坡等綜合治理措施后,坡體的監(jiān)測成果表明:下山包滑坡體一直處于穩(wěn)定狀態(tài),而且有一定的安全儲(chǔ)備。
安康水電站壩址區(qū)兩岸邊坡屬于穩(wěn)定性極差的易滑地層,由于對(duì)兩岸進(jìn)行了大規(guī)模的開挖施工,所形成的開挖邊坡最大高度達(dá)200余米,單坡段一般高度在30~40m.大量的開挖造成邊坡巖體的應(yīng)力釋放,斷面暴露,再加上雨水的侵入,破壞了邊坡的穩(wěn)定,致使邊坡開挖過程中發(fā)生十幾處大小不等的工程滑坡,嚴(yán)重地影響了工程的施工,成為電站建設(shè)中的重大技術(shù)難題。
采用抗滑樁是穩(wěn)定安康溢洪道邊坡的主要手段,在263m高程平臺(tái)上共設(shè)置了9根直徑1m的鋼筋混凝土抗滑樁,每根樁都貫穿幾個(gè)棱體,最深的達(dá)35m,樁頂嵌入溢洪道渠底板內(nèi)。為了不干擾平臺(tái)外側(cè)基坑的施工,樁身用大孔徑鉆機(jī)鉆成,孔壁完整,進(jìn)度較快,兩個(gè)月就全部完成。這9根抗滑樁按兩種工作狀態(tài)考慮:在溢洪道未形成時(shí),抗滑樁按彈性基礎(chǔ)上的懸臂梁考慮,不考慮樁外側(cè)滑面上部巖體的抗力;在溢洪道建成后抗滑樁樁頂嵌入溢洪道底板,此時(shí)按滑坡的下滑力考慮。
抗滑樁混凝土標(biāo)號(hào)為R28250號(hào),鋼筋為Φ40Ⅱ級(jí)鋼。抗滑樁于1982年1月施工,3月完成后,基坑繼續(xù)下挖,邊坡上各棱體的基腳相繼暴露。同年11月,在Fb75與F22斷層構(gòu)成的棱體下面坡根爆破開挖后,發(fā)現(xiàn)在263m高程平臺(tái)上沿Fb75、F22斷層及7號(hào)抗滑樁外側(cè)近南北向出現(xiàn)小裂縫,且裂縫不斷擴(kuò)大,21天后7號(hào)抗滑樁外側(cè)的Fb75~F22棱體下滑,依靠7號(hào)抗滑樁的支擋,樁內(nèi)側(cè)山體得以保存。
2 混凝土沉井
沉井是一種混凝土框架結(jié)構(gòu),施工中一般可分成數(shù)節(jié)進(jìn)行。在滑坡工程中既起抗滑樁的作用,有時(shí)也具備擋土墻的作用。
沉井結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)沉井的受力狀態(tài)、基坑的施工條件和沉井的場地布置等因素決定,沉井結(jié)構(gòu)平面呈“田”字形,井壁和橫隔墻的厚度主要由滿足下沉重量而定。
井壁上部厚80cm,下部厚90cm;橫隔墻厚度為50cm,隔墻底高于刃腳踏面1.5m,便于操作人員在井底自由通行。沉井深11m,分成4、3、4m高的3節(jié)。
沉井施工包括平整場地、沉井制作、沉井下沉、填心4個(gè)階段。
下沉采用人工開挖方式,由人力除渣,簡易設(shè)備運(yùn)輸,下沉過程中需控制防偏問題,做到及時(shí)糾正。合理的開挖順序是:先開挖中間,后開挖四邊;先開挖短邊,后開挖長邊。沉井就位后清洗基面,設(shè)置Φ25錨桿(錨桿間距為2m,深3.5m),再澆筑150號(hào)混凝土封底,最后用100號(hào)毛石混凝土填心。
沉井工程建成至今,已經(jīng)受了多年的運(yùn)行考驗(yàn)。目前,首部邊坡是穩(wěn)定的,沉井在邊坡穩(wěn)定中的作用是明顯的。
3 混凝土框架和噴混凝土護(hù)坡
混凝土框架對(duì)滑坡體表層坡體起保護(hù)作用并增強(qiáng)坡體的整體性,防止地表水滲入和坡體的風(fēng)化?蚣茏o(hù)坡具有結(jié)構(gòu)物輕,材料用量省,施工方便,適用面廣,便于排水,以及可與其他措施結(jié)合使用的特點(diǎn)。
天生橋二級(jí)水電站下山包滑坡治理采用混凝土護(hù)面框架,框架分兩種型式。滑面附近框架,其節(jié)點(diǎn)設(shè)長錨桿穿過滑面,為一設(shè)置在彈性基礎(chǔ)上節(jié)點(diǎn)受集中力的框架系統(tǒng);距滑面較遠(yuǎn)的坡面框架,節(jié)點(diǎn)設(shè)短錨桿,與強(qiáng)風(fēng)化坡面在一定范圍內(nèi)形成整體。
下山包滑坡北段強(qiáng)風(fēng)化坡面框架采用50×50cm、節(jié)點(diǎn)中心2m的方形框架,節(jié)點(diǎn)處設(shè)置兩種類型錨桿:在550~560m高程間坡面,滑面以上節(jié)點(diǎn)垂直于坡面設(shè)置Φ36及Φ32、長12m砂漿錨桿,在565~580m高程間坡面則設(shè)垂直于坡面的Φ28、長6m的砂漿錨桿,相應(yīng)地框架配筋為8Φ20和4Φ20.框架要求在坡面挖30cm深,50cm寬的槽,部分嵌入坡面內(nèi),表層填土并摻入耕植上,形成草本植被的永久護(hù)坡。在巖性較好的部位可采用錨桿和噴混凝土保護(hù)坡面。
4 混凝土擋墻
混凝土擋墻是治坡工程中最常用的一種方法,它能有效地從局部改變滑坡體的受力平衡,阻止滑坡體變形的延展。
在1986年6月,天生橋二級(jí)水電站工程,550m高程夾泥層上面的巖體滑動(dòng)10余厘米,584m高程平臺(tái)上出現(xiàn)3條裂縫,其中最長一條55m長,2.2cm寬,下錯(cuò)2cm.為此采取了在550m高程澆筑50余米長的混凝土擋墻和打錨桿等措施。
天生橋二級(jí)水電站廠房高邊坡坡頂設(shè)置了混凝土擋土墻,以防止古滑坡體的復(fù)活,部分坡面采用漿砌塊石護(hù)面加固,坡腳680m高程設(shè)置混凝土防護(hù)墻。在漫灣水電站邊坡工程中也采取了澆混凝土擋墻及漿砌石擋墻、混凝土防掏槽等措施,綜合治理邊坡工程。
5 錨固洞
在漫灣水電站邊坡工程中,采用各種不同斷面的錨固洞64個(gè),形成較大的抗剪力。在左岸邊坡滑坡以前,已完成2m×2m斷面小錨固洞18個(gè),每個(gè)洞可承受剪力9000kN.此外,還利用地質(zhì)探洞回填等增加一部分剪力。由于錨固洞具有一定的傾斜度,防止了混凝土與洞壁結(jié)合不實(shí)的可能性,同時(shí)采取洞樁組合結(jié)構(gòu)的受力條件遠(yuǎn)較傳統(tǒng)懸臂結(jié)構(gòu)合理,可望提供較大的抗力。
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