某水电站导流洞进口边坡的垮塌及其处理
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工况 下 ， 各 部位 应 力 比较小 ， 且有较大安全富裕 ； 在
体 进行 加 固处理 。新 隧洞 围岩 属 Ⅳ类 围岩 ， 施 工 应 及 时采 取钢 支撑 等 临 时 支 护处 理 ， 所 以洞 内施 工 存 在 一定 的安 全 风 险 。上 部 的垮 塌 体 处 理 后 ， 上 坝 公 路 需采 用桥 梁连 接 或直接 在垮 塌体 上铺 设 混凝 土路 面， 垮塌 体 的压 实 度 可 能影 响处 理 方 案 和 投 资 。另 外， 方 案 ２的进水 塔及 引渠 在汛 期施 工 时 ， 其 围堰 防
旬， ２ ０ １ ３年 ６月 底 首 台 机 发 电 ， 首 台机 组 发 电推 迟
约 ９个月 ， 方 案 １共增 加投 资 １ ２ ９ ２万元 。 而 方 案 ２的截 流 时间约 在 ２ ０ １ １年 ４月 ， ２ ０ １ ３年
４月底 具备 发 电条件 ， 首 台机 组 推 迟 发 电约 ３个 月 ，
地震 工况 下 ， 除１ ４ ４ ２ ｍ高 程 局 部 竖 向拉 应 力 较 大 外， 其 他部 位 的拉应 力较 小 。 （ ３ ）进水 塔后 框架 撑墙 的设 计及 渐变段 布 置
因为 进 口边坡 的岩 石较 差 ， 挖 除卸 荷岩 石后 ， 塔 后渐 变段 前 １ ０ ｍ范 围设 计 为 明渐 变段 ， 衬砌 混凝 土 厚约 ２ ． ５～ ３ ． ５ ｍ； 一 方面 由于塔 后 压力 隧洞 的直 段
（ 深度 ３ ５～４ ５ ｍ） 、 ３ 中 ２ ８锚 筋 桩 （ １ ５ ｍ长 ） 和 ０ ２ ８
均为 ９ ｍ长 ０ ２ ８ ｍ ｍ 系统 锚杆 支 护 ， 坡 面 采 用 挂 网
喷混 凝 土 。其 中 ， 锚 固处 理根 据 典 型节 理 切 割 形 成
的大 楔形 体块 体稳 定计 算结 果 而定 。
根 据进 口边 坡 由裂 隙切割 形成 的楔形 体稳 定计 算 结果 ， 对 改 线 进 口后 边 坡 采 用 １ ０ ０ ｔ 预应 力 锚 索
明显 ， 加之 须支 撑进 水塔 和桥 墩 ， 故 须挖 除边 坡表 部 的强风 化及 强卸 荷 岩石 ， 采 用 贴坡混 凝 土衬护 、 加 强 锚 固， 并 灌 浆处 理 。
经 综 合分 析 ， 导 流 洞 进 口边 坡 垮 塌 的处 理 采 用
方案 ２ 。
７ 处 理 方 案 的实 施
７ ． １ 垮 塌体 边坡 处 理
结合上坝进厂的坝顶公路 ， 对垮塌体进行开挖 ，
以保 证 ５～ ７ ｍ 路 宽 为 基岩 开 挖 。坝 顶 １ ４ ９ ９ ｍ 以
上， 采取 挖 除垮塌 体 、 坡 面危 石 清 撬 、 加 强 锚 固 的处 理方 案 ； 即每 ２ ０ ｍ设 置一 马道 ， 马 道 下 第 １排 为 １ ０ ０ ｔ 预应 力锚 索 ， 第 ２排 为 ３ ２ ８ ｍ ｍ 锚筋 桩 ， 其 余
渗 处理 对施 工工 期也 有较 大影 响 。
总体来 看 ， 方 案 ２的安 全 风 险要 小 பைடு நூலகம்方 案 １ 。
（ ５ ）工 期 、 投资 分析
从 垮 塌 处理 施 工 工 期 、 投 资估 算 及 施 工风 险综
合 比较 后 认 为 ， 方 案 １截 流 时 间 在 ２ ０ １ １年 ９月 下
但 可能存 在 隧洞 分岔 段扩 挖 困难 的问题 。方 案 ２共 增 加投 资 １ ３ １ ７万元 。 （ ６ ）推 荐处 理方 案
长度 不足 ， 另一 方 面也 为施工 提供 便利 ， 进水 塔 和压
力隧 洞可 同时施 工 ， 减少 干扰 ， 加快 进 度 。
明渐 变 段 上部 设 置 了混凝 土 框 架式 撑 墙 ， 高 度 １ ６ ｍ， 以便 将 进 水 塔 的 荷 载 分 散 传 递 到 边 坡 岩 体 （ 改线 后 的进 水 塔 离 边 坡 较 远 ， 但 仍 要 靠 塔 基 和 塔 背 的岩 体共 同支 撑并 维持 稳定 ） 。 混 凝 土撑墙 上部 为 三跨 交 通 桥 和 桥 墩 ， 其中 １ 号 桥 墩高 ５ ０ ． ５ ｍ（ 宽度 １ ０ ｍ， 厚度 ３ ． ４ ｍ） 、 ２号桥 墩 高３ ０ ． ５ ｍ（ 宽９ ． ６ ｍ， 厚２ ． ８ ｍ） ， 均 设计 为上 下等 厚 的空心 框架 结构 ， 为 滑模施 工 提供便 利 ， 加快 进度 。 （ ４ ）进水 塔后 边坡 的设 计及处 理 因改 线 进 口后 边 坡 的岩 石 卸 荷 发育 ， 节 理 切 割
西北 水 电 ・ ２ ０ １ ３年 ・ 第 ６期
４ ３
变 形严 重 ， 导流 洞 内施工存 在 较大 的安 全风 险 。
方 案 ２， 改 线 进 口位 于小 冲 沟 内 ， 岩石较 破碎 ， 洞 脸条 件较 差 ， 但 洞 脸边 坡不 高 ， 需 及 时对 局部 楔形
层分 别交 汇 于洞顶 ， 按 照外 水 压 力 全 水 头控 制 进 行 复核计 算 。衬 砌 厚 度 仍 采 用 １ ｍ， 加 强 了 配筋 。另 外， 在开挖 中控制 爆 破 、 增加超前支护， 根据 围岩 情 况增设 钢 支撑 、 长锚 杆 ， 并加 密 固结灌 浆孔 。 （ ２ ）高进 水塔 的设 计及 抗震 研究 鉴 于进 水 塔 基础 及 后 靠 边坡 条 件 比原 进 口差 ， 在顺 水流 向将 底板 由 １ ５ ｍ加 大 到 １ ８ ｍ。从结 构 计 算和 三维 动静 力模 拟 （ 连 同边坡 的贴 坡 混凝 土 及 桥 墩结 构 ） 的研 究成 果 看 ： 塔基 底 面 竖 向均 为 压 应 力 ， 整个 塔体 无倾 覆失 稳 的可 能性 ， 建 基 面 的抗 滑 稳 定 满足 要求 ， 塔 基 承载 力 满 足 要求 。塔 体 在正 常 运 行
体 进行 加 固处理 。新 隧洞 围岩 属 Ⅳ类 围岩 ， 施 工 应 及 时采 取钢 支撑 等 临 时 支 护处 理 ， 所 以洞 内施 工 存 在 一定 的安 全 风 险 。上 部 的垮 塌 体 处 理 后 ， 上 坝 公 路 需采 用桥 梁连 接 或直接 在垮 塌体 上铺 设 混凝 土路 面， 垮塌 体 的压 实 度 可 能影 响处 理 方 案 和 投 资 。另 外， 方 案 ２的进水 塔及 引渠 在汛 期施 工 时 ， 其 围堰 防
旬， ２ ０ １ ３年 ６月 底 首 台 机 发 电 ， 首 台机 组 发 电推 迟
约 ９个月 ， 方 案 １共增 加投 资 １ ２ ９ ２万元 。 而 方 案 ２的截 流 时间约 在 ２ ０ １ １年 ４月 ， ２ ０ １ ３年
４月底 具备 发 电条件 ， 首 台机 组 推 迟 发 电约 ３个 月 ，
地震 工况 下 ， 除１ ４ ４ ２ ｍ高 程 局 部 竖 向拉 应 力 较 大 外， 其 他部 位 的拉应 力较 小 。 （ ３ ）进水 塔后 框架 撑墙 的设 计及 渐变段 布 置
因为 进 口边坡 的岩 石较 差 ， 挖 除卸 荷岩 石后 ， 塔 后渐 变段 前 １ ０ ｍ范 围设 计 为 明渐 变段 ， 衬砌 混凝 土 厚约 ２ ． ５～ ３ ． ５ ｍ； 一 方面 由于塔 后 压力 隧洞 的直 段
（ 深度 ３ ５～４ ５ ｍ） 、 ３ 中 ２ ８锚 筋 桩 （ １ ５ ｍ长 ） 和 ０ ２ ８
均为 ９ ｍ长 ０ ２ ８ ｍ ｍ 系统 锚杆 支 护 ， 坡 面 采 用 挂 网
喷混 凝 土 。其 中 ， 锚 固处 理根 据 典 型节 理 切 割 形 成
的大 楔形 体块 体稳 定计 算结 果 而定 。
根 据进 口边 坡 由裂 隙切割 形成 的楔形 体稳 定计 算 结果 ， 对 改 线 进 口后 边 坡 采 用 １ ０ ０ ｔ 预应 力 锚 索
明显 ， 加之 须支 撑进 水塔 和桥 墩 ， 故 须挖 除边 坡表 部 的强风 化及 强卸 荷 岩石 ， 采 用 贴坡混 凝 土衬护 、 加 强 锚 固， 并 灌 浆处 理 。
经 综 合分 析 ， 导 流 洞 进 口边 坡 垮 塌 的处 理 采 用
方案 ２ 。
７ 处 理 方 案 的实 施
７ ． １ 垮 塌体 边坡 处 理
结合上坝进厂的坝顶公路 ， 对垮塌体进行开挖 ，
以保 证 ５～ ７ ｍ 路 宽 为 基岩 开 挖 。坝 顶 １ ４ ９ ９ ｍ 以
上， 采取 挖 除垮塌 体 、 坡 面危 石 清 撬 、 加 强 锚 固 的处 理方 案 ； 即每 ２ ０ ｍ设 置一 马道 ， 马 道 下 第 １排 为 １ ０ ０ ｔ 预应 力锚 索 ， 第 ２排 为 ３ ２ ８ ｍ ｍ 锚筋 桩 ， 其 余
渗 处理 对施 工工 期也 有较 大影 响 。
总体来 看 ， 方 案 ２的安 全 风 险要 小 பைடு நூலகம்方 案 １ 。
（ ５ ）工 期 、 投资 分析
从 垮 塌 处理 施 工 工 期 、 投 资估 算 及 施 工风 险综
合 比较 后 认 为 ， 方 案 １截 流 时 间 在 ２ ０ １ １年 ９月 下
但 可能存 在 隧洞 分岔 段扩 挖 困难 的问题 。方 案 ２共 增 加投 资 １ ３ １ ７万元 。 （ ６ ）推 荐处 理方 案
长度 不足 ， 另一 方 面也 为施工 提供 便利 ， 进水 塔 和压
力隧 洞可 同时施 工 ， 减少 干扰 ， 加快 进 度 。
明渐 变 段 上部 设 置 了混凝 土 框 架式 撑 墙 ， 高 度 １ ６ ｍ， 以便 将 进 水 塔 的 荷 载 分 散 传 递 到 边 坡 岩 体 （ 改线 后 的进 水 塔 离 边 坡 较 远 ， 但 仍 要 靠 塔 基 和 塔 背 的岩 体共 同支 撑并 维持 稳定 ） 。 混 凝 土撑墙 上部 为 三跨 交 通 桥 和 桥 墩 ， 其中 １ 号 桥 墩高 ５ ０ ． ５ ｍ（ 宽度 １ ０ ｍ， 厚度 ３ ． ４ ｍ） 、 ２号桥 墩 高３ ０ ． ５ ｍ（ 宽９ ． ６ ｍ， 厚２ ． ８ ｍ） ， 均 设计 为上 下等 厚 的空心 框架 结构 ， 为 滑模施 工 提供便 利 ， 加快 进度 。 （ ４ ）进水 塔后 边坡 的设 计及处 理 因改 线 进 口后 边 坡 的岩 石 卸 荷 发育 ， 节 理 切 割
西北 水 电 ・ ２ ０ １ ３年 ・ 第 ６期
４ ３
变 形严 重 ， 导流 洞 内施工存 在 较大 的安 全风 险 。
方 案 ２， 改 线 进 口位 于小 冲 沟 内 ， 岩石较 破碎 ， 洞 脸条 件较 差 ， 但 洞 脸边 坡不 高 ， 需 及 时对 局部 楔形
层分 别交 汇 于洞顶 ， 按 照外 水 压 力 全 水 头控 制 进 行 复核计 算 。衬 砌 厚 度 仍 采 用 １ ｍ， 加 强 了 配筋 。另 外， 在开挖 中控制 爆 破 、 增加超前支护， 根据 围岩 情 况增设 钢 支撑 、 长锚 杆 ， 并加 密 固结灌 浆孔 。 （ ２ ）高进 水塔 的设 计及 抗震 研究 鉴 于进 水 塔 基础 及 后 靠 边坡 条 件 比原 进 口差 ， 在顺 水流 向将 底板 由 １ ５ ｍ加 大 到 １ ８ ｍ。从结 构 计 算和 三维 动静 力模 拟 （ 连 同边坡 的贴 坡 混凝 土 及 桥 墩结 构 ） 的研 究成 果 看 ： 塔基 底 面 竖 向均 为 压 应 力 ， 整个 塔体 无倾 覆失 稳 的可 能性 ， 建 基 面 的抗 滑 稳 定 满足 要求 ， 塔 基 承载 力 满 足 要求 。塔 体 在正 常 运 行
