刍议大坝建筑边坡稳定性勘察与施工策略

刍议大坝建筑边坡稳定性勘察与施工策略

王景旺

楚雄欣源水利电力勘察设计有限责任公司

摘要：大坝作为水利系统重要构成部分，其边坡稳定性也直接影响到水利系统正常功能发挥，因此需要对大坝边坡结构改造引起高度重视。本文也结合实际工程案例，对大坝工程地质勘察和边坡施工工艺进行详细分析，在保证建筑结构综合性能基础上，也希望能够为类似工程开展施工提供借鉴和参考。

关键词：大坝建筑；边坡稳定性；勘察；施工策略

边坡是水工建筑体的支撑体构造，在对边坡结构进行改造时，需要注意边坡结构对坝体路基产生的直接性影响，并通过做好边坡勘察和施工改造工作，使坝体建筑结构稳定性得到可靠保障^[1]。同时施工单位也要结合工程实际布局情况，对区域地质进行综合勘察和分析，并在此基础上对施工工艺方案进行完善和优化，可以确保边坡施工有序、高效进行。基于此，对大坝建筑边坡稳定性勘察与施工策略展开研究和分析。

1工程实例基本概况

某水库大坝建筑，坝址两岸地形为斜坡地，总体岩层体现出倾下游、偏右岸特点，倾角介于8⁰~15⁰之间，并且为对称性河谷结构。同时，该建筑工程存在区域性断层-沙湾断层，为张扭性断层，角度为60⁰，由于受其影响，导致坝区裂隙发育明显。此外，大坝建筑边坡持力层岩体主要为软岩，在局部其余夹杂着硬岩，在对其进行恰当处理以后，初步形成建坝条件^[2]。

2大坝建筑地质勘察

在对该工程项目进行地质勘察以后，得到：（1）工程施工营地设置在坝址上游区域的平缓台地，高程介于980m~985m之间，而砼拌合系统和综合加工场则设置在坝址上游左岸区域，机械设备停放场地则设置在临时公路旁的平缓台地中，高程为990m；（2）砂石料加工系统和出料仓设置在上游左岸公路右侧区域，回填平缓台地的高程介于990m~1000m之间；（3）I号石料场设置在坝址上游右岸山体当中，从开采区到大坝之间距离约为4km，而到砂石料加工车间距离约为3.8km，II号石料场设置在水库与主河道汇合口的长腰沟一侧，从开采区到水库大坝的距离约为2.2km，前者为砂石骨料加工料场，后者为筑坝材料料场^[2-3]。

3大坝主体施工工艺及方法分析

3.1大坝施工

大坝施工主要包含以下内容：（1）边坡开挖，该项工程在进行边坡开挖施工时，主要采用分两期方式进行，在开挖程序方面则采用“先两肩、后河床”，在完成工程截流时河床高程为960m，这时候需要对两坝肩开展开挖工作，然后再对河床边坡进行开挖。针对边坡石方，需要采取自上而下的方式进行，分层梯段预裂爆破则从旁发挥辅助作用，这里开挖梯度的高度需要保持在5~8m之间，同时在大坝基面预留2m作为保护层。此外，针对肩基岩顶部则需要联合使用风钻钻孔和装药爆破方法，而河床覆盖面则可以直接使用挖掘机进行开挖，石方则运用潜孔钻钻孔和台阶梯段爆破，以此完成整个边坡开挖工作^[3]。（2）基础处理，在进行基础处理工作时，主要是对趾板固结灌浆和防渗帷幕灌浆方法进行应用，实际操作过程中也要结合工程实际特点，而该工程对防渗帷幕灌浆工艺进行应用需要在完成趾板固结灌浆施工后才能够进行，然后结合工程坝体填筑实际进度，对帷幕灌浆工艺应用进行综合考虑和灵活应用。（3）边坡填筑，开展边坡填筑工作所需要的石料，主要是从II号石料场使用挖掘机进行装配实现，将这些石料运输至上坝主要通过自卸汽车实现，承重介于8~10t之间。针对边坡填筑工作面则可以根据工区面积加以划分，该工程项目将其划分为4~6个工作区块，每个工作区块开展作业时也要严格遵照卸料、铺料平整、碾压、质量检验流程展开^[3-4]。针对坝体堆石填筑则可以采取分层碾压法进行，需要注意的是主次堆石料铺层的厚度需要保持在70~80cm之间，而上游面坝体注意要保持平面上升，并沿着轴向方向对其进行碾压，这一过程尤为需要对工作面交接处引起高度重视，需要采取搭接方式进行碾压，而搭接的宽度要保持在1.0~1.2m之间。

3.2溢洪道

开展溢洪道施工主要包含以下内容：（1）对溢洪道进行土方开挖主要采取挖掘机进行，石方则利用风钻打孔方法，对其进行梯段预裂爆破，针对出现的土石废渣则使用挖掘机进行铲装，并运用自卸汽车将其运离施工现场，在完成溢洪道边坡开挖工作以后，就需要对边坡进行支护处理；（2）采用新奥法对隧洞洞身石方进行施工，整个施工过程按照断面掘进和一次成型方式进行，针对出现的废渣使用扒渣机和自卸机进行出渣，并运用构架支撑进行洞身砼衬砌施工，定型则使用组合钢模板，而开展砼衬砌浇筑施工，则需要借助混凝土搅拌车送入仓中，然后利用人工振捣器对其进行振实^[4]。

3.3放空隧洞

该项工程放空隧洞主要设置在大坝左岸区域，并对导流隧道进行充分利用，通过对其进行改造而实现。实际操作中在进行导流隧洞施工时，土石方明挖、洞身衬砌等工作也要同时开展，针对洞身衬砌所使用的混凝土，主要由上游混凝土拌和系统进行提供，实际操作时先用混凝土搅拌车运输至临时工路，然后利用混凝土泵将其送入仓中，最后人工平仓振捣

^[4-5]。

3.4输水工程

该工程存在两条输水隧洞和管道，在开展输水隧洞土石方开挖工作时，可以直接使用挖掘机进行作业，而针对石方洞挖则可以采用新奥法进行施工，直接采用两端进洞方式，全面掘进和一次成型，涉及到的衬砌施工和支护施工与导流洞施工方法一样。此外，输水管道沟槽土石方开挖同样使用挖掘机进行，在完成管道安装以后注意后续回填，可以采用土石渣进行。

4大坝边坡施工管理

为确保大坝边坡施工顺利开展，还需要相应施工管理策略在其中发挥作用，这些措施包含了：（1）施工进度科学安排，由于该项工程施工工期为32个月，在进行边坡施工时也做出详细的安排，首先是加强水土流失地段综合防治，然后在主体工程区域布设相关施工措施，如：土石方开挖、挡土墙布设、排水沟构建等，最后是明确边坡施工时序，通常按照临时性措施、工程措施和植物措施进行^[5]。（2）施工组织设计，首先，对施工人员、主体工程等进行全面考虑和统一安排，针对施工中需要运用的水泥、钢材等建筑材料也要从附近进行购买，并运输至施工现场，由于水保项目施工需要运用的砂石材料比较少，就可以从主体工程料场获得。其次，结合施工勘察结果，对大坝边坡涉及到的施工环节、工艺技术、资源配置等进行科学设计，尤其是施工难点问题，需要提前进行考虑和分析，然后采取有效方法进行解决，确保各个工序有序、高效和高质完成^[5-6]。

结语：在本文中，对大坝建筑边坡稳定性勘察与施工策略进行分析，主要通过实际工程案例展开。在对大坝建筑勘察分析基础上，对开展大坝边坡施工工艺及方法展开详尽探讨，通过做好大坝施工、溢洪道施工、放空隧洞布置、输水工程、施工管理等工作，不仅可以确保坝体建筑结构稳定性，还能够及时发现大坝边坡施工存在问题，使整个施工更加科学和合理，大坝建筑施工质量也会得到极大提高。

参考文献：

[1]张景杭;何燕清.高边坡路基边坡稳定性分析研究[J].萍乡学院学报,2017,34(6).

[2]吴章雷.某水电站泄水建筑物进口边坡施工期稳定性研究[D].四川:成都理工大学,2017.

[3]张景杭,何燕清.高边坡路基边坡稳定性分析研究[J].萍乡学院学报,2017,34(6):42-46.

[4]张翔,曾衡西.港口工程岩土工程勘察中填方边坡的稳定性分析与探讨[J].西部资源,2018,(3):78-79.

[5]陈其元.大坝建筑边坡稳定性勘察与施工建议研究[J].资源信息与工程,2016,31(5):171,177.