李家峡水电站泄洪雨雾区边坡塌滑堆积体综合治理工程实例.pdf

李家峡水电站泄洪雨雾区边坡塌滑堆积体 综合治理工程实例 侯延华 (中国水电顾问集团西北勘测设计研究院) 摘 要本文结合李家峡水电站枢纽建筑区边坡工程治理实践，总结了位于泄洪雨雾影响区特定的工 程环境、边坡结构又呈严重松散堆积状态等较为复杂的边坡工程综合治理设计方案的确定， 以及采取以预应力锚固为主，辅以坡面防渗、防冲柔性护坡体等综合治理措施的成功应用。 关键词 泄洪雨雾区松散堆积体综合治理预应力锚固 柔性防护体 1工程概述 李家峡水电站位于黄河上游青海省尖扎县与化隆县交界的李家峡峡谷中段，是以发电为 主，兼顾灌溉等综合利用的大型水利水电枢纽工程。电站正常蓄水位2180m，库容16．5亿 m3。主坝为三圆心混凝土拱坝，最大坝高155m。发电厂房为坝后式双排机厂房，总装机容 和右岸岸边中孔泄水道组成，设计最大泄流量为5640ms／s，泄流消能方式均采用挑流消能。 库水位已蓄至2160m，一期工程4台机组全部并网发电。 下游纵向长约500m范围的边坡中上部分布有IIl一1号滑坡体，按其各部位边坡地质条 件及变形特征的不同，自上游至下游宏观上将其分为4个区。其中III区位于消能区的 总方量156x 全部挖除，要求挖除后的人工开挖边坡坡比为1：1．6～1；1．7，使其达到自身稳定边 坡；坡面锚固措施仅有系统锚杆和少量的骨干锚筋桩。为防止雨水渗入岩体，整个坡 面均进行了挂网喷射混凝土防护。在该区边坡开挖施工期间，由于其底部2100m高程 大量超挖，使其2100m高程以上边坡坡度变陡；电站初期蓄水长时间的泄流，正逢该 地区冬季较冷时段，使得整个坡面形成厚0．8～1．5m的冰层，冰层交替冻融水长期缓 慢渗入岩体，滑面在一段时间处于饱水状态，致使滑面力学指标降低，造成了该区岩 度10～20m，总方量约38X104m3。塌滑后的破碎岩体几乎全部停留在2100m高程以 岩块。其主要方量集中在上游侧超挖的部位。 278 2塌滑体治理方案的选择 2．1塌滑堆积体特征 202。，呈典型的顺层滑移坐落式滑坡。 塌滑后的堆积体松散破碎，排水条件良好。根据布设在塌滑体上的临时监测桩点近一年 的观测资料分析表明：塌滑堆积体上部(后缘红层)及下部2100m高程以下原状岩石边坡 属稳定边坡；而塌滑体范围因集中降雨和持续泄流雨雾入渗及坡面冲刷，使塌滑体内部的结 构进一步持续调整，造成塌滑体表部的位移量增大，且有垂直岩坡等高线方向同步变形的趋 势。但从各测点的位移矢量倾角来看，整体上尚有差别，一般为20。～25。，仍反映出浅层变 形调整的特征。 后期运行中，当库水位升高至设计水位，大流量泄水时，消能区左岸边坡可能均处于暴雨或 大暴雨影响范围内，III区塌滑堆积体在表面径流和渗流的冲刷作用下将有可能再次失稳塌 滑，甚至可能形成泥石流，从而堵塞下游河道、抬高电站尾水位，影响电站安全运行。综合 上述分析，必须对lll区塌滑堆积体进行防护处理。 ． 2．2治理设计方案选择 在III区塌滑堆积体防护处理方案选择时，曾考虑了两种处理设计方案。第一方案为全 部挖除并辅以适当的坡面防护措施；第二方案为顺坡平整为目的的部分挖除、坡面防渗、坡 体排水、坡脚锚固等综合处理措施。两种方案优缺点比较如下： 第一方案：将塌滑堆积体全部挖除方案。此方案从宏观上分析判断，对于边坡可能存在 的不稳定体处理较彻底。但存在着一定的问题：一是开挖后，在2100m高程原塌滑堆积体 部位将形成一个较大的凹地平台，在塌滑体上游的II区边界出现高约30m、平行于控制该 区边坡稳定的NE向裂隙的临空面，这样原已经处理稳定的lI区边坡下游边坡将成为新的 不稳定坡，需要开挖放缓坡度，并需增设混凝土贴护和预应力锚索加固，原有的锚固措施也 将被部分挖除。二是挖除已塌滑的38×104m3。松散岩体，由于受塌滑区的特定地形及周围 环境建筑物等的限制，还需增加一定数量的修建施工道路工程量。三是在原塌滑体的上部， 第三系红砂岩和混合岩的高陡边坡(高差约40～50m)将暴露出来，红砂岩可能崩塌，也可 能沿切脚出露的层面或潜在层间弱面产生不稳定滑动。因此，需要将红砂岩放缓边坡并加以 锚固，需多开挖近39×104m3。四是塌滑体清除后，边坡在未来泄流雾雨的作用下将有可能 产生新的局部不稳定体，其塌滑体将再次堆积在2100m高程的凹地平台上。 第二方案