淺析兩河口水電站右壩基高邊坡快速施工技術

付志海

【摘要】兩河口水電站大壩為礫石土直心墻堆石壩，右岸壩基2875.00m～2615.00m高程之間位于堆石壩填筑區內，右壩基坡度緩，斜面長，中間不設馬道，開挖難度大，質量控制要求高，如何解決灌漿平洞與邊坡開挖上下交叉作業的干擾，采用何種方式保證又好又快的開挖進度，如何解決材料運輸困難問題以及如何確保支護及時跟進等等，通過對右壩基高邊坡快速施工技術的應用，有效地解決了上述因素的問題，切實保證工程安全前提下加快施工進度，滿足合同要求按時移交工作面。

【關鍵詞】高邊坡；快速；施工技術

一、工程概述

兩河口水電站位于四川省甘孜州雅江縣境內的雅礱江干流上，電站壩址位于雅礱江干流與支流鮮水河的匯合口下游約2km河段，兩河口水電站為雅礱江中、下游的“龍頭”水庫。大壩為礫石土直心墻堆石壩，壩頂高程2875.00m，最大壩高295.00m，壩頂寬度為16m。礫石土心墻頂寬為6.00m，頂高程為2874.00m；河床心墻底基座頂高程2582.00m，順河向寬度為140.40m；心墻河床基礎巖石混凝土蓋板厚為2m，在心墻與混凝土蓋板之間設置1m厚的接觸粘土。右壩基2875.00m～2615.00m高程之間位于堆石壩心墻填筑區內。

右壩基2875.00m～2615.00m高程之間在2820.00m高程、2760.00m高程、2700.00m高程、2640.00m高程布置四級灌漿平洞，沿水流方向開挖最大跨度約200m，邊坡垂直開挖高度260m，坡面斜長約370m。右壩基邊坡開挖坡比為1：1.1、1：0.9兩種坡比，從2875m高程到2615m高程一坡到底，中間不設置任何馬道平臺，對于開挖質量及開挖進度控制是極大的考驗。

右壩基邊坡主要巖性以變質粉砂巖、粉砂質板巖向下游漸變為粉砂質板巖夾絹云母板巖及粉砂質板巖與絹云母板巖互層，斷層相對比較發育。邊坡工程地質分類80%以上為IV類、V類圍巖，巖體卸荷松弛明顯，邊坡穩定性較差。

二、施工重點、難點

兩河口水電站右岸壩基邊坡施工為高邊坡作業，施工質量及施工安全要求高，支護施工必須緊跟開挖施工進行。本邊坡主要的施工重點和難點有以下幾點：

1 右壩基邊坡坡度緩，巖性差，坡面中間不設馬道，開挖采用預裂或光面爆破，鉆孔過程控制難度大，容易出現飄孔、穿插孔，易造成坡面平整度、殘孔率偏差值較大。

2 右壩基邊坡工作面之間存在開挖與出渣干擾，在施工時段安排上必須合理緊湊。如白天什么時段安排爆破作業，夜間什么時段哪個作業面安排翻渣，哪個作業面安排出渣，都必須仔細安排，才能最大限制降低施工干擾，確保施工安全及工程進度。

3 右壩基邊坡有四層灌漿平洞，平洞處在邊坡中間，邊坡下挖與灌漿平洞開挖之間存在干擾，灌漿平洞的出渣方式的選擇是右岸壩基邊坡開挖順利下挖的關鍵。

4 右壩基邊坡開挖各工作面施工干擾的安全問題尤為突出，必須有針對性的編制安全措施，安排專職安全員在現場值班，另外安排不定期的安全巡視，發現有安全隱患及時制定消除措施并執行。

三、快速施工技術應用

1 技術管理保證措施

右壩基2875.00m高程以下邊坡設計為一坡到底，中間無馬道，2875.00m～2725.00m高程之間邊坡設計坡比為1：1.1，2725.00m高程以下邊坡設計坡比為1：0.9，屬于緩邊坡，邊坡開挖根據設計技術要求欠挖為10cm，超挖為20cm。可實際施工過程中，潛孔鉆尺寸寬度為35cm，加上樣架寬度15cm，至少需要50cm臺階放置潛孔鉆，因此按欠挖10cm、技術超挖40cm進行控制，超欠挖示意圖如下。

樣架搭設：鉆孔樣架利用超欠挖控制形成的臺口，按設計坡比進行搭設，高度約1.7m～2.3m，沿平面或坡面布置，立桿（Φ48鋼管）入巖不小于50cm，插入鋼管進行固定，水平小橫桿和沿坡面的斜桿采用扣件和立桿固定。

定位器安裝：YQ-100B潛孔鉆自帶的限位器距離孔位點在1.0m以上，鉆機開孔時沖擊器易偏離孔位點。為減小開孔偏差，在潛孔鉆底部加焊了定位器，保證開孔時鉆頭無偏移，并且有效的防止了“飄鉆”現象的發生。

在右壩基深孔梯段爆破的施工過程中，由于坡度較緩，通過搭設樣架、在潛孔鉆底部加焊自制導向定位器，保證了預裂孔開孔初始入巖1m階段鉆頭無偏移，以及整體孔向的角度要求，有效減少了“飄鉆”、“穿插孔”等現象，從而保證預裂開挖面的質量，同時因采取合理措施避免停工整改現象有效的提高了右壩基預裂孔造孔工作效率，平均每天每臺YQ-100B潛孔鉆機可鉆進50m，每層、塊約120m長度開挖預裂鉆孔配置6～8臺潛孔鉆。緩邊坡鉆孔斜長控制在12m～15m之間，孔過深易飄孔，右壩基巖石完整性較差，嚴格控制單響藥量，緩邊坡易造成孔底欠挖，需及時采用手風鉆小藥量進行修規，確保下層開挖的連續性，總體加快梯段下降進度。

右壩基EL.2875m高程以下布置四級灌漿平洞，灌漿平洞洞內渣料翻渣過程需要經過右壩肩工作面，相互存在施工干擾；加之灌漿平洞洞內揭示的巖石條件差，洞口段需鋼格柵加強支護后才能開挖進尺，開挖進度受制約，若等待各級灌漿平洞施工完成再行下挖，將嚴重滯后右壩基邊坡下挖進度。為加快右壩基邊坡開挖進度，減少右壩基邊坡開挖支護與灌漿平洞施工的干擾，對右壩基邊坡下挖支護工作面與灌漿平洞進洞開挖支護工作面分離設置。將灌漿平洞施工面獨立于右壩基邊坡工作面布置，在各級灌漿平洞洞口與壩基邊坡下游側開口線外的沖溝之間修建一處棧橋作為施工通道，作為出渣、支護材料運輸等用途。為快速完成邊坡下挖，首先邊坡外圍先進行瘦身下挖，預留8～12m的層厚，形成預裂爆破與瘦身開挖上下流水作業，也為預裂爆破提供臨空面而產生良好的開挖效果。其次每層開挖上下游方向分2～3個開挖塊，每個開挖塊長約40m-60m，同層開挖形成流水作業工作面。因開挖工作面不具備出渣條件，采取當日傍晚爆破，夜間組織幾部大型挖掘機在開挖工作面往基坑翻渣，白天基坑出渣方式。避免基坑出渣工作面與開挖工作面上下交叉作業干擾影響。

淺層支護錨桿施工通常采用搭建腳手架平臺后架設潛孔鉆或手風鉆造孔，本邊坡優化為T35液壓鉆造錨桿孔。每層預裂爆破完成后，由挖掘機、裝載機等設備連夜清渣，在靠坡面側清理出T35液壓鉆造錨桿孔工作面，而后T35液壓鉆造錨桿孔與外側的預裂塊體翻渣形成流水作業，有效縮短開挖因支護施工所需的等待時間，加快錨桿造孔進度，錨桿安裝及注漿跟緊施工，確保邊坡穩定不影響邊坡下挖。

施工道路的布置是否合理是高邊坡開挖與支護工程的重要環節，它可為邊坡開挖及支護所需材料提供暢通、快捷的運輸條件，使施工所需的設備能直接抵達工作面。邊坡開挖的高差越大，施工道路布置難度越大。考慮到兩河口水電站現有的場內交通情況，確定右壩基2875m高程以下根據施工時段共布置高程2875m、2763m、2640m三條施工便道直接進入工作面，三條便道與兩河口水電站右岸交通洞相連接，承擔右壩基開挖及支護施工材料、人員、機械設備等的運輸任務，右壩基邊坡快速施工得益于施工道路的合理布置。

2、施工管理保證措施

右壩基2015年1月開始下挖，當年11月底要開挖到2615m高程移交工作面，11個月時間開挖高度260m，開挖工程量近70萬立方，工期非常緊，為按期完成節點目標，加強施工管理協調以及現場技術服務力度是非常關鍵的。

1 加強開挖各道工序檢查力度，鉆孔前必須檢查樣架搭設是否規范，是否牢固可靠，鉆機擺放的角度和方向是否正確，鉆工按區域固定，鉆工實行日鉆孔長度結合鉆孔質量進行現場經濟考核并予以兌現，從而更大發揮工人勞動積極性和責任心。鉆孔及裝藥過程中安排專業人員執行旁站制度，及時采取糾偏措施，保證各道工序銜接緊湊，形成快速有效的流水作業。

2 實行一炮一設計一總結制度，每炮完成后，立即組織施工管理、質檢、技術、爆破及鉆工等相關人員到施工現場召開開挖質量總結會，找出其中的亮點和不足，針對亮點繼續保持，針對存在的問題分析具體產生的原因并提出下一步爆破設計需要改進的措施，避免類似問題反復出現，確保邊坡開挖又好又快。

3 加強施工管理協調和現場技術服務力度，存在問題現場及時處理解決，妥善安排次日生產任務，當日檢查作業隊計劃完成情況并找出未完成原因及時糾偏，通過日生產任務的周密布置確保周計劃及月計劃的實現。加強與業主、設計、監理溝通與交流，迅速、準確、真實反饋信息，確保信息傳遞暢通、快速，有利于工程向前推進。

4 加強機械設備的維護保養，配備足夠的經驗豐富、技能熟練工人上機操作，做好日常檢查記錄，對于機械設備的異常情況要能得到及時、快速進行處理，保證機械設備的完好率和使用率。其次物資部門做好自購物資采購及甲供材料需求計劃，確保材料滿足施工進度需要。

四、結束語

兩河口水電站右壩基邊坡開挖高度高、坡面長、工作量大、質量要求高、工期緊迫，年初開挖，年末11月底就要移交工作面，通過采取一系列技術與管理措施精心組織施工，工序銜接安排緊湊，在短短11個月時間又好又快完成兩河口水電站右岸壩基260米高度的緩邊坡開挖與支護，進度質量滿足合同要求，安全生產無事故，最終得到水利水電工程行業專家的肯定和褒揚。

參考文獻：

[1]李文超 董箐水電站高邊坡開挖與支護施工技術 貴州水利發電

[2]秦定龍 長河壩水電站工程特陡高邊坡開挖施工技術 四川水力發電。