浅谈乌东德水电站施工中滑坡治理与施工

浅谈乌东德水电站施工中滑坡治理与施工[摘要]在水电站施工中常常会发生滑坡现象，滑坡的发生与水有着密切的关系，水往往是引起滑坡的主要因素，因此，如何消除和减轻水对边坡的危害显得尤其重要。

本文以金坪子滑坡体治理设计及施工为例，着重介绍了乌东德水电站通过地表水和地下水的截、防、导、排等措施，通过改善边坡稳定条件，确保了电站安全运行。

[关键词]滑坡体治理；截排水沟；地下排水洞；施工方法
1.金坪子滑坡体地形概述
金坪子滑坡位于乌东德水电站坝址下游900m－2500m处，距离金沙江右岸尾水出口1.6km。

滑坡体以上游船房沟、下游阿摆大沟、后缘尖山一尖山上村与前缘金沙江为界，总体形态为呈明显下凹的斜坡。

金坪子滑坡划分为五个区，其中ⅳ、v区为雄厚的原位基岩，整体稳定性好；ⅲ区为深嵌于古河槽之中的古滑坡堆积体，整体处于稳定状态，但其距离枢纽建筑物最近，其前缘局部受工程布置、泄洪冲刷与雾化等影响较大；i区主要为古崩塌堆积体，远离枢纽建筑物，整体稳定性较好，但其前缘局部的古滑坡堆积体有一定的变形；ii区距坝址约2.5km，为强烈变形区，处于整体蠕滑状态，稳定性较差，若产生大规模失稳可能会造成下游水位的雍高而影响发电。

2.滑坡体治理方案设计
根据电站建设的总体规划，金坪子滑坡治理工程采取分期实施
的建设方案，现阶段治理范围主要包括i区和ii区。

本文就金坪子滑坡体i区和ii区治理工程进行了详细剖析，并提出了一些针对性的安全防护施工方案。

2.1i区防护方案设计
i区不受大坝泄洪冲刷与雾化影响，且整体现状稳定性较好，考虑i区、ii区地下水补排路径，参考同类工程经验，确定i区防护方案以截排水为主。

i区地表截（排）水系统包括周边截水沟和坡面横向排水沟。

截（排）水沟均按梯形断面设计，周边截水沟净断面尺寸为（2，0m+3，5m）×1_5m。

即（下底宽+上底宽）×高，下同，横向排水沟净断面尺寸为（1.0m+1.8m）×0.8m。

2.2ii区防护方案设计
ii区现状稳定性较差，处于整体蠕滑变形状态，一旦大规模失稳则可能堵江，影响电站正常运行。

因此，ii区治理的总体思路为：通过一定的工程措施提高其整体稳定性，减缓其变形速率，达到“防止其大规模的失稳而允许其小部分失稳或缓慢滑落”的治理目标，防护措施以排水为主，具体施工项目包括地表排水系统、地下排水系统、冲沟防护等。

（1）地表排水系统
地表排水系统包括后缘截水沟、周边截水沟及坡面排水沟。

排水沟主要布置于地表变形相对较小的中后部，分别沿高程约1400m、1320m、1240m、1150m、1030m等高线布置5条，分级拦截和导排坡
体内坡面汇水，将其引至坡体内纵向排水沟、上游侧周边截水沟或下游侧冲沟内。

坡体内2条纵向截（排）水沟陡坡段底板根据地形条件修成台阶状。

（2）地下排水系统
ii区内地下排水洞主要布置于滑体中后部，即地表变形相对较小的区域，以进一步疏排进入ii区的地下水、降低地下水位及暴雨工况下形成的暂态水荷载。

地下排水洞包括中后部2纵5横7条排水洞，各条排水洞均布置在滑带以下基岩中，距基岩顶板界线净距6m～15m。

中后部2条纵向排水洞顺滑床凹槽方向布置，5条横向排水洞均垂直于纵向排水洞方向布置。

地下截排水洞断面均采用城门洞型，开挖断面采用3.6m×4.1m，c20钢筋混凝土衬砌，衬砌厚30cm，洞内设排水孔。

（3）冲沟防护
ii区发育有2条冲沟，改造以后用作排水沟，通过采取对沟底适当清理后衬砌、两侧边坡防护的方案，个别边坡稳定性较差部位在适当清除松动岩块后采用喷锚支护或钢筋混凝土格构锚固的加
固方式。

3.主要防护方案施工方法
3.1截（排）水沟施工
高边坡沟槽施工采用小型移动柴油空压机配风镐或液压破碎锤自上而下开挖，开挖过程中根据坡面岩石分布情况优化截（排）水沟的走向，尽量减少开挖，充分利用坡面上的岩石基础进行截（排）
水沟砌石施工，就地场平。

截（排）水沟均采用浆砌石砌护、厚3cm 的mio砂浆抹面。

为防止地表持续变形拉裂截（排）水沟造成地表水入渗，在衬砌下设置10cm厚中砂垫层及一层复合土工膜。

3.2地下排水洞施工
截排水洞大部分位于风化的千枚岩当中，围岩条件较差，一般为ⅳ－ⅴ类围岩，开挖断面采用3.6m×4.1m，30cm厚c20钢筋混凝土衬砌。

混凝土衬砌每隔10m－12m设一分缝及1道652型塑料止水带。

当实际揭露围岩条件较好时，顶部及侧壁亦可采用喷锚支护或素喷混凝土支护。

洞底板两侧设排水沟，断面尺寸为30cm×20cm（宽×深）。

截排水洞断面型式见图1。

（1）排水洞的施工程序
该洞室断面尺寸小，采用全断面开挖，以手风钻钻孔沿设计开挖轮廓线进行光面爆破。

对ⅰ～ⅲ类围岩，开挖爆破后进行随机支护和安全处理，根据实际情况，系统支护适时跟进；ⅳ～ⅴ类围岩主要采用超前锚杆支护等形式，开挖爆破后进行安全处理，喷锚支护及时跟进，系统支护完成后再进行下一循环开挖。

（2）排水洞的施工方法
在洞挖的过程中，要严格按照“新奥法”工艺施工，开挖钻爆按照“预锚固、预灌浆、短进尺、弱爆破、强支护、快封闭、勤量测”的原则施工，以确保围岩成洞稳定及施工安全。

由于排水洞洞室断面小，洞身较短，洞身开挖均采用钻爆法施工，为满足施工作业面及隧洞施工的环境保护要求，排水洞开挖采用压入式通风排烟
设备，将排水洞施工产生的烟及尘埃压出排水洞外，各高程排水洞分别布置2台7.5kw轴流风机通风，配φ500mm的风袋，可满足通风排烟效果。

4.安全监测
为了加强施工期及完建后金坪子各区变形监测，在ⅰ区顺滑移方向布设两个监测断面，每个断面布设表面位移测点3座进行表面变形监测；在ⅰ区、ⅱ区顺滑移方向布置5个测斜孔，以观测深部相对变形情况，测斜孔钻孔深度约为100n；在ⅰ区、ⅱ区新布设5个监测断面，每个断面布设3－4个测压管进行地下水位观测，每个测压管孔深约70－90m；在ⅱ区各高程地下排水洞各设2个量水堰，了解地下水的渗漏量变化情况。

5.结语
我国防治滑坡的工程措施很多，其中消除和减轻地表水和地下水的危害是较为常用，同时也是效果显著的方式，本工程中采用地表截、防、排水与地下排水相结合的综合排水方案，以地下排水洞排水为主，地表截排水沟截、防排水为辅，将排水与堵漏有机的结合在一起，通过截、防、导、排，尽可能降低边坡岩体地下水位，减小渗水压力，提高边坡稳定性，将极大地降低滑坡频率的发生，对今后类似的工程具有重要的参考意义和指导价值。

作者简介：
张敏，男，中国葛洲坝集团股份有限公司西北分公司市场开发部，助理工程师，湖北宜昌，443002
刘志方，男，中国石油天然气股份有限公司西气东输华中输气分公司，助理工程师，湖北武汉，430074。