都勻市大河水庫工程邊坡施工工藝及質(zhì)量控制

盧海雄 惠州市水電建筑工程有限公司

1.工程概況

大河水庫工程位于貴州省都勻市河陽鄉(xiāng)，距市區(qū)直線距離約8km。本水庫主要工程任務(wù)為供水，同時兼顧輸水工程沿線村寨的農(nóng)田灌溉及人畜飲水。水庫年設(shè)計供水量6438.2萬m3，其中向都勻經(jīng)濟開發(fā)區(qū)供水量為6134萬m3/年，輸水沿線農(nóng)村人畜飲水量為32.2萬m3，輸水沿線灌溉水量為272萬m3。水庫正常蓄水位891.50m，校核洪水位896.16m，總庫容4376萬m3。根據(jù)《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（SL252-2000）的規(guī)定，確定本樞紐工程為Ⅲ等工程，工程規(guī)模為中型。

2.都勻市大河水庫工程邊坡防護方式

2.1 工程防護

工程防護主要包括以下幾種：勾縫、噴涂、石砌護坡、砂漿抹面、護面墻等，不同防護方式適用于不同的坡面條件。第一，砂漿抹面適用于坡面完整、沒有坡面剝落的情況；噴涂防護適用于路基易風(fēng)化、坡面不平整的情況。這兩種防護措施的優(yōu)勢是施工簡單、效果良好；缺點則是水泥使用量大，工程造價高，因此一般在重點工程中使用。第二，勾縫和灌漿防護，主要用于堅硬巖石坡面，能避免水分滲透縫隙，造成路基損害。第三，如果路基和大型河流交匯，此時就要采用護面墻防護，雖然造價成本較高，但能減輕河水、地面水對邊坡的沖刷作用。

2.2 植物防護

第一，噴射植生植物護坡。針對巖石邊坡，可以鋪設(shè)鍍鋅鐵絲網(wǎng)，然后把植物種子灑在坡面上，植物在生長過程中能發(fā)揮出防護作用。第二，客土植生植物護坡。在水庫工程邊坡的坡面上掛網(wǎng)，然后利用人工或機械噴填一定厚度的客土。根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂蚝偷刭|(zhì)條件的不同，合理選擇種子和基質(zhì)配方，主要用在無法綠化的護坡上，優(yōu)勢是植物生長速度快，防護效果好。第三，液壓噴播植草技術(shù)。首先將草籽、肥料、粘著劑、改良土壤按照一定比例混合，然后利用機械加壓將其噴射到邊坡上，優(yōu)勢是施工簡單、草籽發(fā)芽均勻，而且造價低、適用范圍廣。第四，土工網(wǎng)植草護坡。利用土工網(wǎng)進行防護，兼具坡面加固、植物防護兩種功效，目前在公路邊坡防護工程中普遍應(yīng)用。

2.3 擋土墻結(jié)構(gòu)

水庫工程邊坡防護工程中，擋土墻結(jié)構(gòu)主要分為三種：第一，重力擋土墻，利用自身重力作用，具有結(jié)構(gòu)簡單、施工方便的特點。第二，加筋擋土墻，由填土、拉筋條、墻面板組成，利用填土和拉筋條之間的摩擦力，能有效降低土體的側(cè)壓力，從而穩(wěn)定邊坡結(jié)構(gòu)。第三，錨定式擋土墻，屬于輕型擋土墻的范疇，主要由混凝土立柱、擋土板組成，墻面和錨桿結(jié)合后，能提高坡面土體的穩(wěn)定性。

3.都勻市大河水庫工程邊坡施工工藝

水庫工程的邊坡防護形式有多種，綜合考慮各方面的因素，現(xiàn)決定采用預(yù)應(yīng)力錨索的工程防護防護方案。

3.1 錨孔鉆造

依據(jù)施工圖紙和設(shè)計要求，進行測量放樣，將錨孔位置確定在坡面上，并準(zhǔn)確標(biāo)記，要求錨孔的方位誤差控制在±2cm以內(nèi)，傾角誤差控制在±1°以內(nèi)。鉆進作業(yè)時，采用無水干鉆法，鉆進孔徑和深度要大于設(shè)計值，其中鉆頭直徑大于設(shè)計孔徑，實際深度比設(shè)計深度高出20cm，且保證斷面尺寸滿足設(shè)計要求。完成鉆孔后，及時清理孔底泥土，并安裝錨固件，進行錨孔注漿，將作業(yè)時間控制在24小時內(nèi)。

3.2 錨索安裝

在錨索的制作上，使用鋼絞線或高強度鋼絲，編束前保證鋼絞線或鋼絲順直，不能出現(xiàn)扭曲或交叉，均勻排列后按照設(shè)計尺寸下料。編束時應(yīng)該進行牢固捆扎，不能使用鍍鋅材料；錨索自由段使用塑料管進行包裹，密封后使用鉛絲捆扎，并進行防腐處理。在錨索的安裝上，塑料套管內(nèi)徑要比筋骨外徑大5-10mm，有利于順利快速穿套，避免張拉脹裂。一次注漿管捆扎在錨索中軸，促使注漿管頭和錨索末端相距5-10cm。整個錨索的長度，應(yīng)該超出預(yù)留長度1-1.5m，并且按照規(guī)格、長度、型號進行編號。

3.3 錨孔注漿

注漿材料的配置，嚴(yán)格按照設(shè)計要求確定，一般灰砂比控制在1:1—1:2，水灰比控制在0.38-0.45，水泥砂漿比例控制在0.4-0.45，并且根據(jù)實際情況添加外加劑。漿體強度控制在2MPa以上，依據(jù)錨固體積和地層特點，確定注漿壓力、數(shù)量、時間等參數(shù)，并且自下向上分段注漿。

3.4 地梁和框架制作

地梁和框架一般采用現(xiàn)場澆筑，要求滿足以下要求：①鋼筋接頭要相互錯開，在同一個截面上，鋼筋接頭的數(shù)量不能超過總數(shù)的50%；如果截面上游焊接接頭，那么距離就要控制在1m以上。②鋼筋混凝土地梁和框架中的立柱，應(yīng)該埋進地面標(biāo)高下50cm以上，并且使用C25等級的混凝土進行澆筑。③混凝土灌注前，將波紋管、螺紋鋼筋、錨墊板等按照設(shè)計要求固定在鋼筋上，和錨孔方向保持一致，然后進行澆筑、振搗。④錨索框架的施工，采用分片施工法，每片包括立柱、橫梁、頂梁。相鄰兩個框架的接觸部位，應(yīng)該預(yù)留伸縮縫2cm左右，并且使用瀝青木板進行封堵。

3.5 預(yù)應(yīng)力錨索張拉

錨索張拉期間，錨墊板臺座的承壓面保持平整，和錨索的軸線方向處于垂直狀態(tài)；千斤頂、錨孔、錨索的軸線處于同一直線上，錨頭不能壓彎、偏折，必要時利用鋼墊片進行調(diào)整。當(dāng)錨固體和臺座混凝土的強度達(dá)到設(shè)計值的80%，可以進行張拉；確定張拉順序，并分析相鄰錨孔的影響。臨時張拉、永久張力，應(yīng)力分別控制在極限應(yīng)力的65%、60%。

4.都勻市大河水庫工程邊坡工程的監(jiān)控和質(zhì)量控制

4.1 工程監(jiān)控

為了提高水庫工程邊坡防護施工的可靠性，以及人員設(shè)備的安全性，在施工全程和竣工后2年以內(nèi)進行監(jiān)控。其中，施工期間的監(jiān)控措施如下：設(shè)置專人進行安全巡視；實時檢測防護坡體；指導(dǎo)邊坡開挖作業(yè)；調(diào)整防護結(jié)構(gòu)設(shè)計。在監(jiān)控點的布設(shè)上，一般設(shè)置在受力復(fù)雜、穩(wěn)定性差、工程擾動大的部位。具體監(jiān)控內(nèi)容包括地表裂縫、坡面變形、地下水位、孔隙水壓力、防護結(jié)構(gòu)應(yīng)力變化等。其中，邊坡施工和監(jiān)測應(yīng)該同步進行，兩者反復(fù)交叉，其作業(yè)流程如下：清表放線→邊坡開挖→動態(tài)跟蹤監(jiān)測→評估是否滿足穩(wěn)定性要求→本級開挖完成→本級加固→整體開挖完成→繼續(xù)監(jiān)測，下級開挖→再次評估，是否滿足穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn)→回填。

從工程實踐經(jīng)驗來看，水庫工程邊坡防護工程的監(jiān)控要點，包括以下三個方面：第一，裂縫監(jiān)測。安排專人進行人工巡視，觀察邊坡防護工程的整體形態(tài)，確定有無出現(xiàn)裂縫。一旦發(fā)現(xiàn)表面裂縫，應(yīng)該在裂縫處埋設(shè)專業(yè)觀測裝置，分析裂縫的變化規(guī)律和破壞趨勢，并制定有效的處理方案。第二，坡面監(jiān)測。對于邊坡坡面的監(jiān)測，一般是在平臺上設(shè)置變形觀測點，利用高精度的全站儀進行觀測，并采用直角坐標(biāo)法計算數(shù)據(jù)。分析測量數(shù)據(jù)，可以掌握坡面的幾何外觀變化情況，繪制出邊坡各點的滑動示意圖。以此作為預(yù)警信息的依據(jù)，不僅操作簡單，而且將微觀性和宏觀性結(jié)合在一起。第三，沉降和水平位移監(jiān)測。在沉降觀測上，主要是在邊坡上埋設(shè)觀測樁，通過前后數(shù)據(jù)的變化計算出高差，就能得出沉降量。在水平位移監(jiān)測上，則是利用位移邊樁，和沉降觀測的原理和方法一致。而且，在暴雨天氣時段，是邊坡質(zhì)量問題的高發(fā)時期，應(yīng)該提高監(jiān)測頻率。

4.2 質(zhì)量控制

都勻市大河水庫工程邊坡工程施工期間的質(zhì)量控制措施如下：確認(rèn)邊坡開挖揭露的情況，監(jiān)測邊坡開挖后的變形，評價邊坡穩(wěn)定性。施工單位負(fù)責(zé)現(xiàn)場施工監(jiān)控，勘察設(shè)計單位積極配合施工，監(jiān)理單位則協(xié)調(diào)各方，及時發(fā)現(xiàn)問題不足，并優(yōu)化防護方案，提高施工的信息化、規(guī)范化。

5.總結(jié)

都勻市大河水庫工程邊坡進行防護，能有效預(yù)防崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。另外，施工期間要做好監(jiān)控和質(zhì)量控制工作，提高防護工程的穩(wěn)定性和安全性。