三峡工程临时船闸及升船机高边坡施工期安全监测成果及分析.docx

`三峡工程临时船闸及升船机高边坡施工期安全监测成果及分析 於三大 李民 ??? 摘要 安全监测成果表明，三峡工程临时船闸及升船机高边坡施工期变形一般不大；锚杆应力都在正常范围之内；两岸山坡裂隙渗水位逐年有所降低，左岸山体排水洞及两岸边坡上的排水管有效地降低了裂隙渗水位；岩体松弛范围不深；爆破振动所产生的边坡质点振速基本上都控制在允许范围之内。说明高边坡设计及加固措施是合理适当的，施工质量是好的。 ??? 关键词 高边坡 安全监测 成果 1 工程概况及安全监测布置 ??? 长江二峡水利枢纽临时船闸及升船机位于长江左岸。升船机为垂直升船机，它是二峡水利枢纽建成后的船舶快速过坝通道。位于升船机右侧的临时船闸为单线一级船闸，它主要承担施工期间汛期航运任务。当永久船闸投入运行后临时船闸改建为2孔冲沙闸。 ??? 临时船闸及升船机在深开挖的花岗斑岩山体中修建。修建临时船闸及升船机时的深开挖形成了高达140m的边坡，为了维持和改善边坡的整体及局部稳定性，确保边坡施工和运行期间的安全，对边坡岩体采取了喷锚加固措施，对影响边坡稳定的因素还进行了有效控制。 ??? 施工期间为了解边坡的稳定状态，及时发现不稳定情况以便尽早进行工程处理；同时为了掌握边坡变形规律、地下水分布状态、锚杆应力状态、边坡松弛范围和爆破振动影响等，对边坡进行了安全监测。 ??? 三峡工程临时船闸及升船机高边坡监测主要突出4个重要断面，1个位于临时船闸上闸首南坡44断面，桩号5+084，另3个位于升船机北坡10-10、1l-11和7-7断面，桩号分别为5+086、5+135和5+220。边坡表面变形用大地几何测量方法监测；边坡深层水平和垂直变形分别用钻孔测斜仪和杆式多点位移计监测：监测马道上出露的断层或裂隙变化用钢丝位移计或位错计监测；边坡裂隙潜水位或地下水位用渗压计和地下水位观测孔监测：锚杆应力用锚杆应力计监测；边坡松弛范围用钻孔声波法和地震法测试确定。在仪器监测的同时，还经常进行人工巡视检查，以弥补仪器监测的不足。 ??? 现场开挖时爆破振动对高边坡稳定产生的影响采取跟踪监测的方式，在边坡不同位置布置监测点来测定质点的振速及加速度，以此来判断爆破对边坡振动的影响。 2 临时船闸及升船机高边坡安全监测成果综述 2.1 边坡岩体变形 2.1.1 边坡岩体变形空间分布 ??? (1)岩体沿Y方向(垂直船闸中心线方向)水平变形在Y方向由几何三角测量测得的边坡表面累计水平变形和由钻孔测斜仪测得的边坡深层累计水平变形一般指向临空面(临时船闸中心线方向)。 ??? 同一断面上的岩体沿高程分布一般是位置较高者累积水平变形较大。表2-1给出了不同高程上测点所反映的岩体表面最大累计变形分布情况。 ???? 边坡岩体累计水平变形与岩坡坡度有关，一般岩坡较陡，坡顶表面累计水平变形较大。表2-1中所示的Y方向边坡表面最大累计水平变形以129m为界，在该高程以下边坡表面变形随着高程的增加而增大，在该高程以上边坡表面变形却随着高程的增加而减小，后一种情况主要与129m以上岩坡趋缓有关。 ???? 边坡水平变形初期速率较大，后期较小。实际测得的边坡表面及深层水平变形随时间的变化过程皆显示了上述规律。边坡岩体累计水平变形大小与边坡内部结构及岩体性质有关。 表2-1 Y方向边坡表面累计水平变形沿高程分布情况表 高程/m 79 84 95 99 105 110 水平变形 1.74～ 2.92～ 13.59～ 3.18～ 16.63 2.88～ /mm 5.0 7.61 17.41 13.25 32.89 高程/m 114 129 130 144 159 200 水平变形 5.19 17.21 2.15 2.25 16.54 10.47 /mm ～36.95 ～43.22 ～21.55 ～24.92 ～16.82 ??? 同一高程上边坡表面水平变形并不完全一致，这种差别主要是边坡内部结构不同及岩性差异而引起的。 ??? (2)岩体沿X方向(平行船闸中心线方向)水平变形 ??? 在X方向岩体表面累计水平变形较小。其绝对值一般小于5mm。 ??? 边坡在X方向的水平变形量值和指向与临近的临空面有关，距临空面较近的测点累计水平变形较大。个别测点指向上游的表面水平累计变形最大为13.92mm，指向下游的表面水平累计变形最大为8.09mm。 ??? (3)边坡岩体垂直变形(H方向) ??? 边坡岩体垂直变形一般为上拾回弹变形，变形量值较小，一般在1.58～7.45mm之间。个别测点存在下沉变形，下沉变形量在7.66～16.19mm之间。 ??? M01GP03多点位移计测得升船机北侧直立岩坡深层垂直变形一般为压缩变形，其下游侧附近TP14GP04测点测得的边坡表面也垂直下沉，两者情况相符。假定埋设最深的测点为不动点，