馬賀權 田士開 趙瑾瑤

南水北調中線建管局河北分局 河北石家莊 050000

1 工程概況

南水北調中線工程永年段干渠總長17.262km，縱坡坡比為1/17000-1/28000，該段起點設計水位88.538m，終點設計水位87.487m，總水頭1.051m。渠道梯形斷面設計底寬16-25米，上口（一級馬道處）寬55米，設計流量230m3/s，加大流量250m3/s。

在樁號71+436-73+300段為輝長巖，裂隙較發(fā)育且為高地下水段，樁號72+410處設計開挖深度最深達34米，地質資料揭露一級馬道以上主要為全風化巖，原設計防護形式為六棱框格防護，但在開挖后巖石風化迅速，風化后巖石成砂狀，遇水沖蝕嚴重，為減弱巖石后期風化對渠坡穩(wěn)定影響，保證邊坡的穩(wěn)定性，必須對邊坡進行加固處理。高邊坡定義為是指對于土質邊坡高度大于20m、小于100m或巖質邊坡高度大于30m、小于 100m 的邊坡。故對此段進行了專門的加固設計。

2 影響邊坡穩(wěn)定因素及加固原則

自然界中的坡體形成是多種多樣的，造成了坡體結構的多樣性。不同的坡體結構是控制高邊坡穩(wěn)定性的主要內在因素，如土質或類土質邊坡，不同成因、不同時期的堆積體，巖體的風化狀態(tài)，巖性和產狀等是影響巖體穩(wěn)定性的重要因素；其次，不同性質的巖土體適應不同的挖方坡率，過緩則對坡體擾動較大，且增加工程量，過陡則可能造成坡體滑塌；再者，坡體地表水和地下水是影響坡體穩(wěn)定性的主要因素，必須對巖土體中的水進行導、排，對邊坡上部周邊的積水進行抽排截留，防止?jié)B水侵入裂隙，影響滑動面的穩(wěn)定，因此有“治坡先治水”的說法。其他影響因素還有開挖速度、巖體爆破開挖方式、施工季節(jié)等等。

邊坡治理原則包括治坡先治水；固腳、強腰、鎖頭；設置馬道，分級加固；即時防護，即：高邊坡開挖后即發(fā)生卸荷效應、風化效應、降雨入滲效應等負面作用。因此，高邊坡應開挖一級、防護一級的原則，及時進行邊坡防護，有效減弱或消滅惡化坡體的穩(wěn)定性的不利因素[1]。

支護方式：

本段工程最大挖深34米，最終確定的支護方案為：預裂爆破分級開挖、分級支護、錨噴網聯合支護、設置排水花管。具體支護方案如下：設置6級馬道，1級馬道為車輛通行道路，以下為過水斷面，坡比為1:1，2-3級馬道寬2米，坡比為1:1.5，3-6級坡比為1:1.75，各級馬道高差均為6米。根據噴射混凝土支護工程技術規(guī)范“噴射混凝土支護的設計厚度不應小于50mm。含水巖層的噴射混凝土支護厚度不應小于80mm，鋼筋網噴射混凝土支護設計厚度不應小于80mm?！北竟こ?級馬道以下（過水斷面）為混凝土澆筑，3級馬道以上巖質邊坡為5cm厚C20素噴混凝土，3級馬道以下巖質邊坡為8cm厚C20掛網噴射混凝土，鋼筋網φ6@200，φ22錨桿長度2m，全長粘結型，間距3×2米（水平×豎向）。噴射混凝土設變形縫，縱向變形縫設在坡面中部，橫向變形縫間距8m，變形縫寬1cm，采用閉孔塑料板充填。坡面設置Dn50UPVC排水花管，排水花管長3m，安裝仰角10°，花管間距5×2.5m（水平×豎向），噴射混凝土前要清除坡面巖石碎塊和風化砂，以保證坡面良好結合[2]。

3 安全監(jiān)測數據分析

本渠段安全監(jiān)測布置監(jiān)測斷面4個，共有儀器39支，其中測斜管18根、滲壓計14支，溫度計6支，測壓管1根，影響邊坡穩(wěn)定的最直觀數據是對測斜管數據的采集，該渠段測斜管布設在一級馬道及以上邊坡，管材為ABS測斜管，內徑60mm，外徑70mm，管長12m，采用活動式測斜儀進行觀測，目前累計A向位移（垂直于渠道方向）位移最大值為3.94mm，出現在72+526斷面測斜管CX6孔口位置，該測斜管位于1級馬道。2020年5月72+526斷面CX6孔累計A位移-深度監(jiān)測數據曲線如下圖所示，測值遠小于安全限值0.2%H，呈現邊坡穩(wěn)定。

4 結語

此段風化巖質高邊坡支護，遵循了“治坡先治水、固腳強腰、分級加固、即時支護”的原則，結合安全監(jiān)測數據的分析，歷經多年的通水運行，工程運行安全平穩(wěn)，為類似工程提供了豐富的經驗[3]。