某水電站危巖體安全監測設計與分析

劉凡，程淑芬，李運良

（中國電建集團貴陽勘測設計研究院有限公司，貴陽 550081）

1 危巖體概況

某水電站危巖體位于電站進水口右上方約100m，距大壩右壩肩約140m，該危巖體為近乎垂直、局部倒懸的陡壁，危巖體分布高程為900～1 080m，卸荷高度高達180m，卸荷裂隙最大寬度約1.5m，危巖體最大厚度約為20m，土石方量7.9×105m3。

危巖體內發育有4 個夾層，夾層最大厚度約30cm，J1～J4夾層面均有可能成為危巖體的滑移面；危巖體上發育有L1～L7，7 條卸荷裂隙，裂隙局部最大寬度約為1.5m，延伸長度160～180m，根據危巖體裂隙拉開情況及延伸情況，將危巖體劃分為5 個部分。

根據危巖體所處地理位置和地形地質條件，由于該危巖體規模巨大、危害嚴重，一旦失穩將給電站帶來不可估量的損失。因此，對危巖體進行加固處理，并對危巖體的運行狀態進行監控是非常必要的。

2 危巖體加固處理措施

根據危巖體穩定計算結果，并結合工程安全出發，針對該危巖體的加固處理措施如下：

1）頂部裂縫采用混凝土封閉，并設有黏結預應力錨索；

2）L1 裂隙外側采用無黏結錨索進行加固處理；

3）在危巖體下部泥頁巖內布置一排深層抗滑樁；930m 高程施工平臺布置7 條錨固洞及20 根有黏結預應力錨索；

4）倒懸體采用貼坡混凝土對其進行支撐。

3 監測布置

根據危巖體所處位置和工程地質條件，結合危巖體工程處理，對工程處理措施和運行狀態進行監測，安全監測布置如下：

1）危巖體頂部共布置了7 個表面觀測墩，8 個水準點，7支單向裂縫計，5 組雙向裂縫計，6 套多點位移計和3 套錨索測力計；

2）上部崖面共有4 套多點位移計和16 套錨索測力計；

3）中上部追挖洞L1 裂隙上，布置有4 組雙向對標和4 組雙向裂縫計；

4）底部錨固洞共布置有5 支滲壓計、5 支裂縫計和60 支鋼筋計；

5）底部抗滑樁共布置有5 支土壓力計、12支鋼筋計、4 支溫度計和3套錨索測力計；

6）3#塌滑體上布置有 2 個表面觀測墩、5 支水位計、6 多點位移計。

危巖體監測項目及儀器布置見表1。

表1 危巖體監測項目及儀器布置一覽表

4 監測分析

1）危巖體頂部：危巖體頂部監測錨索測力計損壞比例較大，施工初期埋設的多支（套）測縫計和多點位移計處于不收斂狀態；2013 年年底，在頂部裂縫位置埋設的裂縫計測值相對穩定、無變大趨勢；兩者變化不一致，考慮到施工初期埋設的儀器服役時間較長，對其當前測值真實性存疑。目前，危巖體頂部監測儀器成活率較低，部分儀器測值可靠性較差，不滿足監控邊坡整體安全運行的需要。建議對監測設施不全、損壞或異常的部位進行新增或修復，并加強頂部的監測【1】。

2）上部崖面：上部崖面監測測值無發展趨勢，基本已收斂，上部崖面處于穩定狀態（見圖1）。

圖1 危巖體上部崖面監測變形過程線

3）追挖洞：追挖洞監測測值無發展趨勢，均已收斂，追挖洞處于穩定狀態。

4）錨固洞：除位于4#錨固洞的2 支裂縫計有增長的趨勢外，其余測值無發展趨勢，均已收斂，由于4#錨固洞其余儀器無增長趨勢，因此，綜合評價該2 支裂縫計為異常儀器。追挖洞基本處于穩定狀態。

5）抗滑樁：測值無發展趨勢，均已收斂，抗滑樁處于穩定狀態。抗滑樁儀器滿足安全監測需要。

6）3#塌滑體：水位孔測值與降雨量呈正相關關系，隨著降雨量變化而變化，無異常。多點位移計測值已收斂（見圖2）。

5 結語

通過以上分析，得出以下結論：

1）本危巖體的監測項目全面，測點布置合理，能較好地反映危巖體的穩定情況。

2）通過對危巖體上安全監測儀器測值進行分析得出，目前該危巖體整體處于穩定狀態。但危巖體頂部監測儀器成活率較低，部分儀器測值可靠性較差，建議對危巖體頂部損壞或不可靠儀器進行修復或新增監測儀器進行監測。

圖2 3#塌滑體監測變形過程線

3）安全監測的最終目的是預測危巖體的運行狀態，防止危巖體失穩造成重大損失。因此，應加強人工巡視和儀器監測。

4）本項目安全監測布置方法得當，對其他類似工程有一定的參考價值。