浅谈中机龙桥电厂岩质高边坡治理

2012-11-07任月芬裴陶

中国科技信息 2012年13期

关键词：岩质坡体挡墙

任月芬裴陶

1 中机国能电力工程有限公司，上海

2 山东电力建设第三工程公司，青岛

浅谈中机龙桥电厂岩质高边坡治理

任月芬1裴陶2

1 中机国能电力工程有限公司，上海

2 山东电力建设第三工程公司，青岛

以重庆中机龙桥电厂为实例，介绍了山区电厂高边坡受各种不稳定因素的影响造成滑坡、崩塌等地质灾害的防治，为电厂的安全运行奠定了基础。

岩质高边坡；顺坡；滑坡；稳定

This paper introduces the high side slope of mountainous area power plant by all kinds of unstable factors caused landslide, collapse and other geological disasters, taking Sinogy Longqiao power plant for example; it will lay a foundation for the safe operation of power plant.

1 概述

重庆中机热电联产项目装机容量为2×50MW背压发电机组+1×300MW抽凝发电机组，该项目地貌属构造剥蚀丘陵斜坡地貌，拟建场地总体地势北东西高南西东低，相对高差48.22m。为了减小厂外边坡高度，保证厂区安全，场地采用台阶式布置，场内高差12米。即使如此，场地边缘仍然形成了“围椅状”的三面高1.00m～28.00m左右的环境边坡。边坡的稳定问题是本工程安全运行的重大工程地质问题之一。

2 工程地质条件

据地面调查和钻探揭示场地段岩土层为第四系全新统人工填土层（Q4ml）素填土、残坡积层（Q4el+dl）砂土、粉质黏土、淤泥质土和侏罗系中统沙溪庙组基岩（J2s）砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩。

场地处于构造剥蚀斜坡地带，第四系全新统覆盖层厚度较小，基岩顶面埋深较浅（图1），基岩面主要受原始地貌控制，与地形坡角基本一致，基岩面倾角一般在12°～20°。

图1

3 边坡不稳定因素

影响边坡稳定性的因素主要有内在因素和外部因素两方面。内在因素包括组成边坡的地貌特征、岩土体的性质、地质构造、岩土体结构、岩体初始应力等，外部因素包括水的作用、地震、岩体内化作用、工程荷载条件及人为因素等。内在因素对边坡的稳定性起控制作用，外部因素起诱发破坏作用。

坡面与岩层倾斜方向相反的山坡称为逆向坡，其护坡稳定性较好；坡面与岩层倾斜方向一致的山坡称为顺向坡，其护坡稳定性与岩石性质、倾角大小和有无软弱结构面等因素有关（图2、3）。

图2 岩层的逆向坡和顺向坡

图3 边坡和岩层两者角度关系的影响

重庆中机热电联产项目边坡现为一缓坡地形，坡度约9～12度，坡体稳定，坡体为岩质边坡，岩体呈巨厚层状、完整性好，未见有软弱夹层。岩层倾角在21～25度之间，构造裂隙以平直、闭合、延伸较远的共轭剪裂隙为主，一般为中等裂隙，间距大于1m，裂隙率低。施工开挖后，岩层倾向与坡向一至，为顺向坡，坡体切方高为15m～20m，整体稳定受岩层倾角控制，且由于其发育有两组共轭剪切裂隙，（1）组850～1000∠60～800，（2）组2700～2800∠800～870，裂隙中有铁钙质或泥质充填，零星见有开裂，会将岩体切割成块状，造成坡体的局部不稳定。本工程地下水埋深较大，地震活动相对较微弱，对边坡影响相对较小。

总之，开挖边坡整体稳定受岩层倾角控制，局部稳定受共轭剪切裂隙控制，需对边坡进行治理。

4 边坡分析与治理

整个边坡分为三大坡段:

第一段填方边坡段(图4)；长约77m，高0.00m～10.80m，边坡前缘无重要建（构）筑物，后缘为电厂的自然通风冷却塔，按《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）表3.2.1划分，破坏后果严重，边坡安全等级为二级。

图4

该边坡地段，地形较平缓，地形坡角一般在3°～8°，且边坡坡向与地形坡向相反，该边坡直立填方后，填土不会沿填土界面整体失稳滑塌，填方边坡填土自身稳定性差，易沿土体内部产生圆弧形滑塌；边坡稳定性差。

此段采取衡重式挡墙+毛石混凝土扩展基础进行治理。挡墙以中风化基岩为持力层，当挡墙高度大于10m时，在挡墙下设置毛石混凝土扩展基础。衡重式挡墙和扩展基础均采用毛石砼浇筑（见图5）。

图5

第二段挖方岩质陡坡段(图6)；长约696m，高0.00～27.88m，边坡前缘为项目水工区域，后缘有公路、高压电塔，按《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）表3.2.1划分，破坏后果严重～很严重，边坡安全等级分段后为一、二级。

图6

坡体物质由0.30～0.90m砂土及强风化砂岩及中等风化砂岩夹泥质粉砂岩组成，边坡岩体类型为Ⅲ类，等效内摩擦角ψe取53°（泥质粉砂岩）～56°（砂岩）；为挖方岩质边坡，边坡坡向约184°。边坡直立切坡后，边坡上部土体厚度小，稳定性较好；

岩层层面与边坡坡向夹角为18°，层面外倾，为顺向坡，可能沿不利外倾结构面和不利外倾组合结构面产生整体失稳滑塌或局部破碎岩体滑塌块掉，边坡稳定性差。

该段分三阶支挡，下阶采用抗滑桩+锚索支挡，中阶采用抗滑桩+锚索支挡，上阶采用板肋式锚杆挡墙4支挡。每阶高度均为5m，坡顶均按26°放坡。上阶采用板肋式锚杆挡墙支挡，肋柱嵌入地表以下500mm；锚杆与水平面夹角为15°，均采用全粘结形锚杆，锚入破裂线外不小于3.0m。采用逆做法施工，分级分段开挖，每级开挖高度不大于2.5m，每段开挖长度不大于20m。