多種措施聯合加固紫坪鋪水利樞紐1#、2#導流洞進口高邊坡[摘要]紫坪鋪水利樞紐工程1#、2#導流洞進口高邊坡地質條件較復雜，采用先固結灌漿加鋼筋束后開挖1#洞口；小導洞開挖進洞后再擴挖2#洞口；深孔錨桿、鋼筋束、預應力錨索，開挖置換混凝土，掛網噴護混凝土、打排水等多種處理措施加固處理高邊坡，是行之有效的施工方法。及時按設計要求加固支護，是確保治理高邊坡施工質量的關鍵。[關鍵詞]固結灌漿加鋼筋束小導洞開挖深孔錨桿預應力錨索1、前言紫坪鋪水利樞紐工程位于距都江堰市西北9km的岷江上游麻溪鄉境內，是一座以灌溉和供水為主，兼有防洪、發電、環保、旅游等綜合效益的大型水利工程，水庫庫容11.12億m3，最大壩高156m，電站裝機76萬kw，為西部大開發重點工程之一。紫坪鋪水利樞紐工程1#、2#導流洞，4條引水發電洞，1條泄洪排沙洞及溢洪道進口，均布置于岷江右岸金沙壩向斜北西翼條形山脊側坡，順右岸從上游開始依次為1#、2#導流洞（后期改造為“龍抬頭”沖沙泄洪洞），4條引水發電洞及1條泄洪排砂洞、溢洪道。設計1#、2#兩條導流洞凈斷面10.7m×10.7m。結合導流洞進口前建筑物及施工道路、圍堰等，設計在導流洞進口前結合圍堰布置了3#公路，路面高程765m，在導流洞進口背坡770.0m,782.0m，840.0m,886.0m高程分別有5#公路K1線、5#、6#、7#施工公路近于平行通過，其中7#路1+500以后段為永久公路，幾條路面均為寬10m，為礦山二級公路。1#導流洞背坡施工開挖邊坡自960m開始下挖，邊坡高程達200m；2#導流洞背坡施工開挖邊坡高程自845m開始，邊坡高達110m。兩條隧洞進口地段地質條件復雜，邊坡高度超過100m，穩定性差，為了保證導流隧洞進口邊坡及背坡上幾條施工公路的安全，必須對進口高邊坡采用多種措施加固處理。2、導流隧洞進口背坡主要地質條件1#、2#導流隧洞進口背坡構造部位位于沙金壩向斜北西翼，巖層產狀N10～30οE/SE∠60～70ο，傾向坡內，導流洞軸線與巖層走向呈銳角相交。工程區地震烈度為Ⅶ度。導流洞進口背坡段原地面高程745～990m，在750m高程有213國道通過，地面自然坡角40～50ο，地表多為5～20m厚的崩坡積碎石夾粘土覆蓋，粘土呈塑狀，塊碎石以砂巖筷石為主，塊徑2～100cm不等，含量占35%左右，基巖臥坡40～45ο；下伏基巖為三迭系上統須家河組T33xj12-①及T33xj12-③層中厚層狀含煤屑中細砂巖、粉砂巖及Lc、L9、L10層間剪切破碎帶，其中Lc厚4～5m，L9厚12～13m，L10厚5～6m，斜切整個導流洞進口背坡，均為鱗片狀煤質頁巖，薄層粉砂巖組成。巖體中發育4組裂隙：①N25～40οE/SE∠65～80ο，層面裂隙，間距0.25～0.6m，面平直，延伸長；②N10～40οW/NE或SW∠35～55ο，面平直，間距0.3～0.8m，延伸長5～7m；③SN～N10οE/W～NW∠15～35ο，面平直，間距0.3～0.4m，延伸長3～10m；④N35～60οE/NW∠35～55ο，面平直，間距0.4～0.5m，延伸長6～8m。邊坡巖體強卸荷水平深度30～50m，裂隙普遍張開2～10mm，沿裂隙面多有次生夾泥，風化暈和銹染。地下水活動主要為滴水，雨季時呈股狀流出。施工中發現，在1#導流洞進口背坡高程870～935m之間（即7#路1-430～1-520段），存在一個卸荷裂體，該段邊坡走向N20～30οE，與巖層走向相近，上下游為溝槽負地形，該部為一向坡外凸出的鼻狀地貌，地形坡度45～50ο，主要地層巖性為T33xj12-③層中厚層中細粒砂巖夾泥質粉砂巖,煤質頁巖，其上部在935m高程有L10層間剪切破碎帶分布；870m高程有L9層間剪切破碎帶分布。巖體風化卸荷強烈，在長期自重應力作用下使淺部巖體沿層面產生拉裂，在砂巖坡體中發育4條由于卸荷形成的拉裂，縫長11~47m，寬0.15~1.5m，其中935m高程主拉裂縫長47m，可見濃度0.5～1.5m，基本順導層拉開。卸荷拉裂體寬９０m，最大高度65m，厚10～15m，方量約7萬m３，拉裂體的存在直接威脅1＃導流隧洞進口背坡及7＃公路的安全。1＃導流洞進口掛口樁號為導0＋042.81，開挖洞頂高程已達761.2m，782.0m為5＃施工公路，拱頂圍巖厚度僅21m，導0+042.81～0+135段隧洞圍巖為Ⅴ類；2#導流隧洞從導0+064.2以5m×m小導洞開挖至0+088后按設計斷面進行上導洞開挖，導0+040.5～0+090段圍巖均為Ⅴ類。洞臉邊坡上L9層剪切破碎帶分布于820～837m高程之間，斜切洞臉邊坡。3、主要工程地質問題的處理由于地形、地質條件的限制，設計為考慮進水口水工建筑物及幾條施工公路的布置，開挖邊坡比不能達到地質建議的穩定開挖坡比值基巖1：0.75，施工中采取了相應的加固處理措施，對隧洞進口段圍巖及背坡作處理，并在施工方法和施工程序上進行了調整，取得了較好的效果。①1#導流隧洞進口及背坡的處理媽由繳于典1示#襯導流隧洞進口墳段圍巖風化破得碎，裂隙發育竊，為強卸荷帶說內砂巖夾煤質光頁巖，催且歸5孕#財公路外緣愉782盡m宮～濟766形.固2嗚m攻之間坡比漏僅潔1漠：慰0拉.巖3毀，醬766吐.夕2喚～瀉746尸m例間為直坡，為警了保證在土導搜0+042危.塊8弟樁號掛口成功膝，施工中，設蒙計采取對１厲＃膨導流洞進口段史導崗0+042駝.8率1春～友0叛＋閘062值.81貢段，設計開挖味拱頂些761撲.忙2飾m趣以上闊至獄5才#靠公路路面高程訂782防.敘0免m瘦之間，洞軸線邀兩側各泰7麻m婚范圍，采用間雷排距各織1證m錦的固結灌漿孔膛先固結灌漿后傳，做插忍Ф甜32炕mm因，薯L=悅11鉛m疤鋼筋；并在設畜計開挖隧洞斷僚面兩側各辯8枝m群圍壁巖網751府.朱8暴～翠782步.慰0粗m繭之間，固灌范慨圍為莊順段5丑#報公路方向章32魔m畝范圍，采用間從排距閥2診m鼻×糕2疊m傳進行固結灌漿摔，并在灌漿孔嚷中項插映3凡Ф貪25箏mm清，芬L=堡17他m會鋼筋束加固臣，采換用勝52租5材普通磚酸鹽水和泥漿自下而上緣灌注，水灰比棚采灣用神0蔥.6棒：送1證，珍0堤.枯5砌：校1龜，灌漿壓陳力鞭0痕.1熟～委0曠.耕2M脾pa細，灌漿工藝采獅用階“愁圍脅灌角”聚與序共用的形挎式灌注，段某長驕5恩～閉6亂m攤，待初混后再胖掃孔灌注第二蛛段，最終達到殼782奇m霸高程后，掃孔于下入鋼筋束，拌再加壓注漿。趁該隧洞進口段賣固結灌漿總濃魔度達浙723夢m駱，通過固灌后僅并插鋼筋束加尸固，才小炮開踩挖進洞，在雜導灣0+042孩.漢8涼1礦處掛口成功，態取得了顯著的干效果。當隧洞地穿過固結灌漿姜加固評段維0+062洽.跑8研1束以后，隧洞圍熟巖仍礙為日Ⅴ情類圍巖，但施嗽工中曾產生多穿次垮塌，由此且反證對強卸荷發中部破碎的砂貌巖、粉砂巖夾丙煤質頁巖通過搏先固結灌漿并客插鋼筋束加固簽后才施工開挖蝕進洞是行之有景效的方法之一麥。侄當隧洞掛口成陜功進洞以后，目背坡積的所7兵#釘、聚6榆#細、嘉5回#才公路相繼施工此，對滅于兔1刮#霉導流洞背坡（間即暈7嬸#查公蜜路兆1+43撿0哈～稀1+52及0弱段高玻程葉87屈0千至敢935紋m致之間卸荷拉裂苗體分布段，設殼計采取了自上溪而下削坡減載比及抗滑加固處諒理，高程潮960孕m袋～皮886查m蜜之間采舅用技1餐：藥0必.祝7緣5斗削坡，掏對王7波#渡路面高程冷886憂m蠅以上卸荷拉裂錘全部清除，雕886嗎m云至鐵935慧.不0沙m幟之間內邊坡正腔好為拉裂體底允界面，施工中普設計對帶886筒m師至篇960荷m瀉之間的巖質邊綢坡饑1竭：院0怪.嚴7挪5筍削坡后，采襲用枕Ф錦28梢mm從，稼L=禁9.刑0棋m私及捧Ф夢36碗mm晨，蹈L=吐12叛m雹，間排距槍2蹲m耍×謊2元m慎灌注錨桿全坡寧面支護，并掛鑼鋼筋網噴堅10回cm仆混凝土保護，容并楊設善Ф悠6映mm兼，廣L=組4躲.萍0廢m腔的排水孔排水榴；為了不影響匪右壩肩的施工向開挖出渣，保酬證掠7憂#土公路的暢通，嗚對鏡1走#燒導流洞背坡認上似7仗#壟路樁些號驢1+43桂0率～典1+52教0日段路基以下至輪870錄m客之間的卸荷拉往裂體未挖除，傳以免影響交通晚。拉裂體底界醫位于下扛伏粗L亮9京剪切破碎帶中伐，分布于高嬌程包87憑0抄～掘874倘.眠0渡m東，且滑動帶位久于庫水位浸877侍.句0腦m腎高程附近，為聽此，設計采取陡了頌自遠88紫6繳～豎874課.舉00且m使之靜間蚊1叼：丹0報.陳7姓5低削坡，在售874聾.暈0樓m違高程撞設帆3祥～律3己.箱5躬m驚寬馬道，在末874雞m拆馬道上采用孔傘排距為膛0舒.釋6肅m島，孔深遺25贊m舊的固結灌漿孔慈先進行固結灌班漿，灌漿壓惜力泉0莫.支1值～警0隙.梅3M宵pa埋、水杰假比原0匹.秩8炎：漸1殘、將0傳.6:1含、顯0.5:1非，灌后掃孔插根入膠3吧Ф顆32錄mm必鋼筋束并注漿學，注漿水灰固比危0橋.喘5衡：綠1本；鋼筋束預留困0咱.趴4蔥m刃，伸入順馬道恒澆筑涌的靜“喝L壩”獸型鋼筋混凝土縣貼坡墻中爛；著87乓4因～容886票m憲之獄間埋7童＃勝路外坡，采用斥間排距擱2礙m村×抹2雖m帝鋒、煮L=蒜20辣m終、息Ф請32奧mm顏注漿錨桿垂直尸邊坡加固，打獻入伍7查#婚公路內側坡較亡完整的砂巖中尋，外露蹄0兼.難5消m寧澆入貼坡鋼筋鈴混凝土，貼坡滲墻厚倡0寸.域6漢m邪；并監設藏Ф險50跡mm巧、間排距兵3器.禍0型m俊、柜L=濕4喝.趨0妖m沉水孔排水。悄對遮874矮m奇高程以下至糾840演m清高程之間導流紅洞背坡，采皺用待1功：結0予.5濕坡比削坡，每件隔牲10命m捐高度設一級棵1虜m請寬馬道貌岸然槽，采作用地Ф械32主mm粘，蚊L=垮10吳m刃及繞L=壩12阿m慮，間排距虹2午m活錨桿相間分布惰，并掛鋼筋網菠噴酒10辟cm笛厚混凝土保護接；每開挖一級界及時支護一級愚邊坡鐘；龍84膚0允～京830或m處高程之間體為溝6我#泳路弊0+78蜂0瞎～腦0+84飼0訊段路基外坡，轉設計采用間排宅距襖2細m墾×嫁2祖m孩、聯Ф摔32錦mm造，橡L=約15剝m反注漿錨桿加固捎，并貼坡澆憶0和.顫5退m夏厚鋼筋混凝土形護坡保護頭；益83攝0待～無782配m紗高程之間邊坡惕，采取全部清哲除崩坡積粘土低類塊碎石至下攤伏弊T國3施3拴xj突砂巖夾煤質頁拾巖，開挖坡彼比氧1鞠：誘1歡左右，由于巖殿體風化破碎，軌采用隱Ф駐25脈mm污，瞇L=級4流m熟、間排距谷3襖m正錨桿支護，并照掛鋼筋網噴代10肯cm舞厚混凝土保護任；整個邊坡均頸設樹Ф只50將mm付、間排中僻3蘭.姥0蛋m嬸、哲L=燭4蝕m藍的排水孔排水宿。經過以上處創理措施的加固音處理，增加譜了攜1增#悼導流隧洞背坡扔及違5悔#葬、趣6矮#柱、滅7好#遲公路路基的穩飛定性，邊坡竣區工近一年來未老發生變形，達裕到了加固的目層的。剛②者2惱#僅導流隧洞進口鞠及邊坡的處理承2愁#帶導流隧洞進口填邊坡，設計根葵據其地形、地編質條件，為便尸于進水口樞紐急及施工公路布橋置，考慮到導寧游以洞屬臨時犬工程邊坡穩定榆允許安全系數援為隙1初：市1宣，為保證該邊街坡的穩定性，礦考慮了錨桿、卸預應力錨索、宣掛網噴混凝土何、混凝土坡墻概等措施加固。局自歐845墨m逼高程自上而下避開挖，開挖邊腎坡覺比楊1巷:截0冬.腫5罩，每抵10池m輕高度設一級馬牛道，采飯用塑Ф爸25裁mm拖、斃L=鬧4置m三、間排距觀2撤.偵0腹m舊錨桿支護，并魄掛網噴程10綠cm攪厚混凝土作臨氣時支護，并足沿催L憂9注層間剪切破碎毅帶采用混凝土遣貼坡墻加固；輪邊坡上設計柏有雜L=3彩5初～阿45鑰m諷，極2000K蠶N背級預應力錨世索拿3布9貧根加固。當邊約坡從上至下施陵工猶至繩5食#尼公路高程遺790乖m腸時，民794名m拿高程以上錨索娘已施工部份寬，腸5窗#凱公路外側邊坡茶已開挖至凈778享.糕0圓m眉高程，軸線左猶側艘790榮m峽以上邊坡還未勒噴錨支護。由拼于收L蜻9漫層間剪切破碎刻帶在背梨坡障79乒2再～摟837襯m迎高程之間斜切淹邊坡，厚達型13葬m系的剪切破碎帶撈性狀極差，易坐風化、崩解、蜜壓縮變形，加繡之施工期正值蠟還雨離，巖體丸構造裂隙發育襪，邊坡高陡，鞭在軸線左側邊耗坡未噴錨，軸顯線右側預應力外錨索僅施工部尼份時糞，炊L派9鍬剪切破碎帶產肺生蠕變，至宮使鋤L分9朋上盤的清T廉3筆3板xj農12-塌③歷層中粒砂巖夾擋薄層泥質粉砂箭巖接觸部位，碌產生了順層拉舊裂，拉裂縫長笛達舍25通m修，拉張裂縫迫寬督0克.別5園～紗1捧.窮5撥m時，可見濃度達到2擦.喉0蒙m兩以上，邊坡仍造在變形。為此將，業主、設計適、地質、監理漲、施工幾方商時定：邊坡高程款778攏m誤以下暫停開挖肉及放炮，及時皂處理墻794層m吳以上邊坡，對搭未產生傾倒變降形段邊坡及時腎進行預應力錨齊索施工，并設腫立邊坡變形監杯測網點，加強棍邊坡變形監測健。童為了保證邊坡緒在導流期間的國穩定，設計上棗采取了樹對讓2彎#盆導流洞進口軸角線左側邊坡自真850禍m包高程，碎石沖土吹1治：列1漏.援2濕5貓，基己巖顏1哄：生0重.75畜二次削坡閑790忙m生高程，從上至躺下，分層開挖價，分層及時支傲護，每層開挖包高度控制在唱10翁m淋高度范圍，并領對邊坡上出現看的拉裂縫，采絡用米C照15枕混凝土充填密霉實；并析對伐L胸9怪分布部位匹及讓L鹽9境上榴盤潔821感.礙5藥～俊795申.焰5豐m牢之間坡體，增昏加疏2000K報N遭級預應力錨蔽索獵2礎9這根；瘋對躍L魂9據層間剪切破碎羅帶分布部位，轎自鑼790建m鏡高程采用底寬兆1攔.諸5逝m壺、高辣1忙.帥2豬m普的層“纏L低”駐型畫C困20說鋼筋混凝土貼戰坡增加固至拋818侄m紛高程，貼坡增撥外坡瞎比帥1峰：教0待.鳥3攀，墻風坡另增何加夢Ф血28帖mm替、蝕L=肌9含m寒的注漿錨桿，藍以增加混凝土未貼坡墻的穩定黨。施工程序上蒼采用盯跳掀諒先澆貼坡墻，簽在貼坡墻澆好買后及時施壇工橫2000K域N臭級自由式拉壓溝復合型預應錨父索。在整椒個粘2堆#倆導流洞背腐坡憐821奏.籍5惑～努813燕.怨5懂m敞之間布耐置畜2000K懷N膊級預應錨企索屠1佛2喬根，錨索長欠35久m帶；久791飛.式5鬼～簡809尿.嚴5巡m在之間布舌置嚴2000K乓N要級預應錨陣索乞3稱8取根，錨索長謊45況m吼；存773捧.譽5頂～鏟785灣.糕5魂m科之間布亦置漂2000K潮N富級預應錨蹤索權1隸8倉根，錨索長披40舉m橋。錨孔直公式坊均為益135烘mm梅，錨索間排距廚均為國4圾.靜0馬m聽，錨固段長擋8斥.女0緣m淚，仰邁角城5舟0羨。運為了論證設計看參數的合理性庫，檢驗施工工雪藝，確定正確潮的施工方法和羅參數，在大多液數錨索施工前葵，在邊坡上忌對困Ⅳ跳（潔7-宅5豎）號預應力錨族索進行了試驗召，試驗噸位菊為西2200K壓N值、錨索長滔45加m驗，錨固段長毅8評.水0勻m純，施工流程為騾：錨孔定位編套號充→焰鉆孔就饅位揪→糕造勞孔伐→雷固結灌佩漿倦→石掃剛孔慧→須清孔（錨索體搞制作紐）飯→餡下保錨換→原注漿（錨墩澆渴筑待凝克）煌→音張字拉您→掛補償張撈拉礦→戴封錨。灌漿方奧式為孔口封閉豪循環灌注法，噸灌漿壓窯力餡0謝.面2MP好a更、灌漿水灰比勒采間用熟1岸：餃1建、際0郊.爐6想：爬1日、共0照.愉5竭：絡1摟三個比級，設求計要求水泥漿產或水泥砂面漿緞28豈d畫抗壓強度不得避低哥于埋C足35灘。錨型為自由但式拉壓復合型名預應力錨索；浴注漿材料堪為艙525巷#艱硅酸直轄水泥超、水灰比悲：剝W/C=0逮.36:1季～并0沙.償4堆：摩1泄，注漿采用孔盾口封閉排氣法香，注漿壓流力臂0也.幼4M熟pa蓬。通過試驗表軌明：一次性全銀孔注漿方法經毫張拉表明，完網全滿足設計要并求，但張拉等色待時間不宜小陶于惡1萌0荷天予。露2000K洞N質級錨索選用茂8栗m眉長錨固段是合暫理的。試驗表虜明：巖體破碎嚇、裂隙發育、拘卸荷嚴重的邊穗坡，應采用低樓壓濃漿灌注，丙段長需視鉆進頁情況而定。自煮由式拉壓復合滲型預應力錨索需克服了應力集咬中，改善了錨蔬固段的受力狀禍態，增強了錨籠固效果，能有款效地提高錨固傳壽命。鋒通過試驗錨索閃錨固后，取得魄可靠參數用以離指導大面積錨媽索施工。施工承中，設計要求爺對鞭10爹%豎的錨索孔作全唯長范圍聲波測您試及呂榮試驗拴，要求錨固段撈巖體縱波速眾度盛V嚼p極≥美3000鴿m歇/沉s炮，透水率是q建≤螺3L貿u橡；對錨固段巖悲體縱波速說度嘩V萍p思＜癢3000遞m嶼/謹s忙，職q較＞甘3L著u耕的巖體，施工仰中按設計要求快固結灌漿加固辣，灌漿壓踏力育0惡.獨2M種pa從，灌后測試巖壯體縱波速里度缸V棟p吼均大焰3000童m遙/刃s殲。實踐表明：捧錨固段應伸入宅較新鮮的砂巖留或粉砂巖中，露縱波速度才能浩達到設計要求刻，反之，則應潛加長錨孔深度慘。什為了減輕邊坡靠巖體中地下水幼的動水壓力，響設計妹對語2植#惠導流洞進口邊生坡棒77