淺談中機龍橋電廠巖質高邊坡治理

任月芬裴陶

1 中機國能電力工程有限公司，上海

2 山東電力建設第三工程公司，青島

淺談中機龍橋電廠巖質高邊坡治理

任月芬1裴陶2

1 中機國能電力工程有限公司，上海

2 山東電力建設第三工程公司，青島

以重慶中機龍橋電廠為實例，介紹了山區電廠高邊坡受各種不穩定因素的影響造成滑坡、崩塌等地質災害的防治，為電廠的安全運行奠定了基礎。

巖質高邊坡；順坡；滑坡；穩定

This paper introduces the high side slope of mountainous area power plant by all kinds of unstable factors caused landslide, collapse and other geological disasters, taking Sinogy Longqiao power plant for example; it will lay a foundation for the safe operation of power plant.

1 概述

重慶中機熱電聯產項目裝機容量為2×50MW背壓發電機組+1×300MW抽凝發電機組，該項目地貌屬構造剝蝕丘陵斜坡地貌，擬建場地總體地勢北東西高南西東低，相對高差48.22m。為了減小廠外邊坡高度，保證廠區安全，場地采用臺階式布置，場內高差12米。即使如此，場地邊緣仍然形成了“圍椅狀”的三面高1.00m～28.00m左右的環境邊坡。邊坡的穩定問題是本工程安全運行的重大工程地質問題之一。

2 工程地質條件

據地面調查和鉆探揭示場地段巖土層為第四系全新統人工填土層（Q4ml）素填土、殘坡積層（Q4el+dl）砂土、粉質黏土、淤泥質土和侏羅系中統沙溪廟組基巖（J2s）砂巖、泥質粉砂巖、粉砂質泥巖。

場地處于構造剝蝕斜坡地帶，第四系全新統覆蓋層厚度較小，基巖頂面埋深較淺（圖1），基巖面主要受原始地貌控制，與地形坡角基本一致，基巖面傾角一般在12°～20°。

圖1

3 邊坡不穩定因素

影響邊坡穩定性的因素主要有內在因素和外部因素兩方面。內在因素包括組成邊坡的地貌特征、巖土體的性質、地質構造、巖土體結構、巖體初始應力等，外部因素包括水的作用、地震、巖體內化作用、工程荷載條件及人為因素等。內在因素對邊坡的穩定性起控制作用，外部因素起誘發破壞作用。

坡面與巖層傾斜方向相反的山坡稱為逆向坡，其護坡穩定性較好；坡面與巖層傾斜方向一致的山坡稱為順向坡，其護坡穩定性與巖石性質、傾角大小和有無軟弱結構面等因素有關（圖2、3）。

圖2 巖層的逆向坡和順向坡

圖3 邊坡和巖層兩者角度關系的影響

重慶中機熱電聯產項目邊坡現為一緩坡地形，坡度約9～12度，坡體穩定，坡體為巖質邊坡，巖體呈巨厚層狀、完整性好，未見有軟弱夾層。巖層傾角在21～25度之間，構造裂隙以平直、閉合、延伸較遠的共軛剪裂隙為主，一般為中等裂隙，間距大于1m，裂隙率低。施工開挖后，巖層傾向與坡向一至，為順向坡，坡體切方高為15m～20m，整體穩定受巖層傾角控制，且由于其發育有兩組共軛剪切裂隙，（1）組850～1000∠60～800，（2）組2700～2800∠800～870，裂隙中有鐵鈣質或泥質充填，零星見有開裂，會將巖體切割成塊狀，造成坡體的局部不穩定。本工程地下水埋深較大，地震活動相對較微弱，對邊坡影響相對較小。

總之，開挖邊坡整體穩定受巖層傾角控制，局部穩定受共軛剪切裂隙控制，需對邊坡進行治理。

4 邊坡分析與治理

整個邊坡分為三大坡段:

第一段填方邊坡段(圖4)；長約77m，高0.00m～10.80m，邊坡前緣無重要建（構）筑物，后緣為電廠的自然通風冷卻塔，按《建筑邊坡工程技術規范》（GB50330-2002）表3.2.1劃分，破壞后果嚴重，邊坡安全等級為二級。

圖4

該邊坡地段，地形較平緩，地形坡角一般在3°～8°，且邊坡坡向與地形坡向相反，該邊坡直立填方后，填土不會沿填土界面整體失穩滑塌，填方邊坡填土自身穩定性差，易沿土體內部產生圓弧形滑塌；邊坡穩定性差。

此段采取衡重式擋墻+毛石混凝土擴展基礎進行治理。擋墻以中風化基巖為持力層，當擋墻高度大于10m時，在擋墻下設置毛石混凝土擴展基礎。衡重式擋墻和擴展基礎均采用毛石砼澆筑（見圖5）。

圖5

第二段挖方巖質陡坡段(圖6)；長約696m，高0.00～27.88m，邊坡前緣為項目水工區域，后緣有公路、高壓電塔，按《建筑邊坡工程技術規范》（GB50330-2002）表3.2.1劃分，破壞后果嚴重～很嚴重，邊坡安全等級分段后為一、二級。

圖6

坡體物質由0.30～0.90m砂土及強風化砂巖及中等風化砂巖夾泥質粉砂巖組成，邊坡巖體類型為Ⅲ類，等效內摩擦角ψe取53°（泥質粉砂巖）～56°（砂巖）；為挖方巖質邊坡，邊坡坡向約184°。邊坡直立切坡后，邊坡上部土體厚度小，穩定性較好；

巖層層面與邊坡坡向夾角為18°，層面外傾，為順向坡，可能沿不利外傾結構面和不利外傾組合結構面產生整體失穩滑塌或局部破碎巖體滑塌塊掉，邊坡穩定性差。

該段分三階支擋，下階采用抗滑樁+錨索支擋，中階采用抗滑樁+錨索支擋，上階采用板肋式錨桿擋墻4支擋。每階高度均為5m，坡頂均按26°放坡。上階采用板肋式錨桿擋墻支擋，肋柱嵌入地表以下500mm；錨桿與水平面夾角為15°，均采用全粘結形錨桿，錨入破裂線外不小于3.0m。采用逆做法施工，分級分段開挖，每級開挖高度不大于2.5m，每段開挖長度不大于20m。

圖7

第三段挖方巖質邊坡（圖8）；長約93.50m，高5.90m～13.70m，邊坡前緣為規劃的重慶涪陵龍橋熱電聯產項目一般建（構）筑物，后緣有公路，按《建筑邊坡工程技術規范》（GB50330-2002）表3.2.1劃分，破壞后果嚴重，邊坡安全等級為二級。

圖8

坡體物質由0.10m～1.60m砂土、粉質黏土強～中等風化砂巖、粉砂質泥巖組成，邊坡巖體類型為Ⅲ類，等效內摩擦角ψe取52°（粉砂質泥巖）～56°（砂巖）；為挖方巖質邊坡，邊坡坡向總體約284°。邊坡直立切坡后，邊坡上部土體厚度小，穩定性較好。

巖層層面與邊坡坡向相切(大角度相交或垂直)，為切向坡；可能沿不利外傾結構面和不利外傾組合結構面產生整體失穩滑塌或局部破碎巖體滑塌塊掉，邊坡穩定性差。

該段采用30°放坡+板肋式錨桿擋墻支擋，錨桿與水平面夾角為15°，均采用全粘結形錨桿（圖9）。

圖9

5 結語

在僅考慮開挖因素和目前的計算條件下，巖石高邊坡在開挖完成后，坡體整體和局部均是穩定的。

本工程高邊坡的治理中，合理確定邊坡的支護數量和錨索參數，各重要部位的邊坡處理措施都為今后的工程提供了合理的借鑒，同時也為項目的廠平順利開挖到設計高程奠定了基礎。

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10.3969/j.issn.1001-8972.2012.13.041