董岳

（山東省臨沂市園林局（濱河景區(qū)管委會辦公室），276000，臨沂）

以山東省臨沂市狼貓山水庫邊坡除險(xiǎn)加固實(shí)例，闡述中小型水利水電工程邊坡的勘察要點(diǎn)、穩(wěn)定性分析過程以及工程處理措施。

一、邊坡地質(zhì)情況

本案例邊坡位于狼貓山水庫管理處西側(cè)，為修建水庫管理處時(shí)開挖山體而成。邊坡長約197 m，坡高4.5～9.7 m，邊坡開挖后因資金原因未及時(shí)進(jìn)行邊坡支護(hù)，隨著時(shí)間的推移，因邊坡陡峭，巖石破碎。2011年9月，水庫管理員巡視發(fā)現(xiàn)，邊坡出現(xiàn)不同程度的裂縫，構(gòu)成安全隱患，嚴(yán)重危及管理處安全，須進(jìn)行邊坡除險(xiǎn)加固處理。

根據(jù)地質(zhì)測繪及勘察，邊坡巖體主要分布奧陶系北庵莊組白云質(zhì)灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r。

白云質(zhì)灰?guī)r：灰白色～灰黑色，中厚層結(jié)構(gòu)為主，局部為薄層，塊狀構(gòu)造，局部見糖粒狀結(jié)構(gòu)，燧石呈條帶狀，直徑大的有2～3 cm，巖溶多呈溶孔狀，底部與泥質(zhì)灰?guī)r變層位置巖溶發(fā)育強(qiáng)烈，多發(fā)育成為溶洞狀，無充填或半充填棕紅色黏土。該層主要分布于邊坡中上部，該層傾向NW295°～318°，傾角 9°～15°。

泥質(zhì)灰?guī)r：褐黃色～褐色，薄層，風(fēng)化剝蝕現(xiàn)象嚴(yán)重，裸露處多呈土狀，頂部多與巖溶發(fā)育帶充填黏土連接。該層主要分布于邊坡下部，該層產(chǎn)狀與白云質(zhì)灰?guī)r基本一致，由于多風(fēng)化呈土狀，原巖結(jié)構(gòu)不易辨識。

邊坡巖體發(fā)育三組高角度裂隙，多為無充填，局部為方解石充填。在這三組裂隙及白云質(zhì)層狀結(jié)構(gòu)的共同作用下，邊坡巖體多被切割成大小不等的楔形塊，邊坡為碎裂結(jié)構(gòu)巖質(zhì)邊坡，由于裂隙間距一般大于10 cm，巖體結(jié)構(gòu)細(xì)分為塊裂結(jié)構(gòu)。

該邊坡上部為碎裂結(jié)構(gòu)的白云質(zhì)灰?guī)r，由于發(fā)育多組交角較大的裂隙，巖體已經(jīng)向坡外出現(xiàn)張裂破壞，偶有崩塌落石現(xiàn)象。局部下部泥質(zhì)灰?guī)r風(fēng)化剝蝕嚴(yán)重，多風(fēng)化呈土狀，頂部溶洞發(fā)育，形成較多臨空面，加劇了上部巖體的張裂現(xiàn)象。綜合分析，該邊坡為張裂變形邊坡。

二、邊坡穩(wěn)定性分析

該邊坡巖石開裂，有落石及小范圍崩塌現(xiàn)象，危及管理處安全。綜合分析產(chǎn)生邊坡不穩(wěn)定的因素主要有以下幾點(diǎn)：

①邊坡陡峭。邊坡坡角θ多在80°～90°范圍，為懸坡邊坡，特別是樁號 0+058～0+068 段， 90°＜θ≤96°，為倒坡邊坡，巖體破碎。

②高角度裂隙發(fā)育。雖白云質(zhì)灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r的層狀結(jié)構(gòu)多向坡內(nèi)側(cè)緩傾，但在三組呈張開狀的高角度裂隙的共同作用下，邊坡巖體多被切割成大小不等的楔形塊，在地下水、附近施工放炮振動、雨水沖刷、風(fēng)力作用等多種不利因素影響下，出現(xiàn)落石及小范圍崩塌等險(xiǎn)情，存在較大的安全隱患。

③邊坡下部存在軟弱夾層。樁號0+000～0+153段，邊坡下部泥質(zhì)灰?guī)r，風(fēng)化情況嚴(yán)重，多呈土狀。隨著地下水沖蝕、循環(huán)冰凍、風(fēng)力、植物生長及人類活動的多種影響下，不斷向坡內(nèi)剝蝕，出現(xiàn)較多臨空面，臨空面水平深度可達(dá)1 m，垂直厚度大于1 m。這種狀況不斷加劇上部呈碎裂結(jié)構(gòu)的白云質(zhì)灰?guī)r開裂速度及程度，對邊坡穩(wěn)定十分不利。

④巖溶發(fā)育。上部白云質(zhì)灰?guī)r在裂隙集中發(fā)育、斷層破碎帶處巖溶發(fā)育，特別是與泥質(zhì)灰?guī)r的變層位置處，巖溶呈層狀發(fā)育，形成較多溶洞、溶槽，部分充填棕紅色黏土。由于巖溶發(fā)育形成的臨空面，改變了上部巖體結(jié)構(gòu)的受力狀況，在張拉力作用下，使其易產(chǎn)生開裂。

⑤地下水。根據(jù)調(diào)查，每逢雨季，邊坡上長期有水沿灰?guī)r層理、裂隙流出，并時(shí)常夾雜棕紅色泥沙。這種現(xiàn)象說明該邊坡內(nèi)地下水連通性較好，在地下水水壓力、冬季凍脹等多種不利因素影響下，對邊坡穩(wěn)定構(gòu)成不利影響。

三、綜合分析與處理

結(jié)合邊坡穩(wěn)定性分析，按照巖質(zhì)邊坡的巖體分類可定位為Ⅲ類。

根據(jù)上述分析，結(jié)合地方經(jīng)驗(yàn)，對該處邊坡進(jìn)行永久性邊坡支護(hù)，采取的工程措施主要有：

①由于巖體陡立，高度大，局部存在倒坡，對邊坡進(jìn)行卸荷，鑒于實(shí)際地形坡度大，采用3級分級卸荷。

②巖體下部由于泥質(zhì)灰?guī)r風(fēng)化較為嚴(yán)重，對于位于邊坡坡體下部的泥灰?guī)r及坡面出露的溶洞、風(fēng)化淘蝕空洞進(jìn)行灌漿封堵。

③對邊坡采用格構(gòu)式錨噴支護(hù)形式，在邊坡薄弱處，錨桿（索）間距應(yīng)適當(dāng)減小，錨桿（索）適當(dāng)加長，桿體錨固段應(yīng)置于中風(fēng)化巖體中；邊坡巖體破碎地帶處，為保證錨孔成孔質(zhì)量及效率，應(yīng)預(yù)先對其固結(jié)灌漿處理。

④邊坡上部山體做好排水工作，設(shè)立排水溝，并設(shè)立邊坡變形觀測點(diǎn)，嚴(yán)格監(jiān)測邊坡裂縫發(fā)展趨勢及邊坡的穩(wěn)定性。

四、結(jié) 語

根據(jù)邊坡施工過程中及結(jié)束后完整的監(jiān)測資料顯示，采用格構(gòu)式錨噴支護(hù)技術(shù)，保證建筑物的安全使用和邊坡的穩(wěn)定，經(jīng)過實(shí)踐證明是成功的。從工程中可以得出以下結(jié)論：

①采用分級卸荷的方式可以最大程度地減輕邊坡自重應(yīng)力。預(yù)應(yīng)力錨索格構(gòu)，能有效控制巖土體及工程結(jié)構(gòu)的變形，增強(qiáng)工程的穩(wěn)定性，并能使較弱結(jié)構(gòu)面上或滑移面上的抗剪強(qiáng)度得以提高，保證邊坡工程的長期穩(wěn)定性。

②在強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)灰?guī)r部位、溶洞及巖體破碎帶等影響邊坡穩(wěn)定較敏感部位采用特殊施工措施是必須的，需精心設(shè)計(jì)邊坡坡度、卸荷形式及施工順序等，但后期施工工期相應(yīng)較長。

③對邊坡支護(hù)應(yīng)利用現(xiàn)代技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)與施工，在施工期間加強(qiáng)監(jiān)測，及時(shí)修改設(shè)計(jì)和施工方案，以保證施工安全和建筑物的安全正常使用。