大型崩坡积体施工变形应急措施研究与应用
2019-09-05
(中国水利水电第七工程局有限公司,成都,610213)
1 崩坡积体基本情况
旦波崩坡积体位于杨房沟水电站坝址上游雅砻江右岸,距坝址约0.5km。崩坡积体分布在高程2050m~2465m之间,高程2050m以下为临江陡壁。崩坡积体沿江近南北展布,东西长约560m,南北宽约330m。崩坡积体地形前陡后缓,但变化不大,2320m高程以下总体坡度约39°,2320m高程以上总体坡度在28.5°。崩坡积体整体上呈倒置“茶杯”形分布,上小下大。崩坡积体物质组成复杂,总体上分为两大层:中上部为混合土碎石层,泥质弱胶结;底部为碎石土层,呈中等密实状。崩坡积体平均厚度约19.6m,分布面积约15.8万m2,总体积约309.85万m3。旦波崩坡积体治理主要采取“开挖减载+地表排水+坡面植被恢复”的综合处理方案。
在施工过程中由于受到连续降雨的影响发生边坡蠕变,根据对旦波蠕变体的稳定计算复核,蠕滑体失稳方量约71万m3,按失稳方量全部入江保守计算,并考虑松方系数1.4,滑入河道共计71×1.4=99.4万m3,形成了安全隐患,为了确保施工安全,制定针对崩坡积体的应急措施。
2 变形应急措施
2.1 编制目的
蠕滑体滑入河道形成的淤积体按梯形断面计算,底宽取高度的9~10倍,上游休止角取混合土碎石饱和参数34°,下游休止角取淤积体发生水石流的起始坡度,一般取值为14°,计算可得淤积体顶高度为2022m,低于围堰挡水20年一遇水位2023.87m,淤积体纵向长度为378m,其下游侧边缘距离导流洞进口约70m,距离导流洞进口仍有一定距离,基本不会造成导流洞洞口淤塞,不会阻碍导流洞正常泄流。
根据以上稳定计算分析结果,边坡滑坡不会影响围堰及厂房施工安全,但总承包部考虑到极端情况的存在,为提高旦波崩坡积体治理工程汛期的施工安全和坝区其余工作面施工安全,降低施工人员和设备的安全风险,针对本次险情,特编制本应急预案。
2.2 事故风险分析
旦波崩坡积体可能出现的险情种类、部位和危害程度如下。
2.2.1 边坡蠕变
蠕变体变形加剧主要集中在高程2335m~2420m段蠕变体,主要危害为威胁旦波崩坡积体施工作业人员及设备安全,进一步发展后有可能产生蠕变体滑坡。
2.2.2 边坡局部塌滑
边坡局部塌滑主要集中在已开挖的治理工程边坡坡面、旦波崩坡积体施工道路边坡坡面、旦波崩坡积体上游侧冲沟等。主要危害为威胁旦波崩坡积体施工作业人员及设备安全,影响交通通行等。
2.2.3 边坡整体滑坡
边坡整体滑坡主要集中在已形成滑面的蠕变体,主要危害为严重威胁旦波崩坡积体施工作业人员及设备安全,滑坡发生后有可能堵塞导流隧洞,产生进一步的次生灾害。
2.3 应急预警分级
2.3.1 Ⅲ级预警标准
(2)或边坡三日累计变形:水平位移达到30mm或竖直位移达到30mm;
(3)或降雨标准达到中雨(12h降雨量为5.0mm~14.9mm,24h降雨量为10.0mm~24.9mm);
(4)或降雨持续时间达到6h。
2.3.2 Ⅱ级预警标准
(1)边坡日变形速率达到24mm/d:水平位移达到24mm/d或竖直位移达到24mm/d;
(2)或边坡三日累计变形:水平位移达到60mm或竖直位移达到60mm;
(3)或降雨标准达到大雨(12h降雨量为15.0mm~29.9mm,24h降雨量为25.0mm~49.9mm);
(4)或降雨持续时间达到12h。
2.3.3 Ⅰ级预警标准
(1)边坡日变形速率达到36mm/d:水平位移达到36mm/d或竖直位移达到36mm/d;
(2)或边坡三日累计变形:水平位移达到90mm或竖直位移达到90mm;
(3)或降雨标准达到暴雨(12h降雨量>30.0mm,24h降雨量>50.0mm);
(4)或降雨持续时间达到24h。
2.4 应急撤离方案
2.4.1 应急撤离地点
为确保人员设备安全,将下游侧2435m平台(1#避险点)、2420m平台(2#避险点)及上游侧2375m原状坡(3#避险点)作为临时避险点。
2.4.2 应急撤离路线
(1)施工作业面的撤离路线
险情发生后,施工作业面范围的施工人员及设备根据所处位置分别向上、下游方向撤离,撤离路线如图1所示。
在3#避险点处设置现场应急避险通道指示牌,并临时修筑一条人行通道至上游侧稳定边坡处,确保人员处于安全区域。
(2)临时避险点的撤离路线
现场人员撤离至临时避险点后,通过新修建的年公沟临时施工便道撤离至安全区域。
图1 临时避险点及避险路线示意
图2 3#临时避险点示意
2.5 应急结束
(1)边坡日变形速率连续2d小于12mm/d,经总承包部应急领导小组批准,应急结束,恢复之字路材料运输、地质勘探钻孔、2420m~2435m高程边坡支护施工、2450m以上边坡加固施工。
(2)边坡日变形速率连续2d小于12mm/d,且未降雨,经总承包部应急领导小组批准,应急结束,恢复2420m~2335m高程边坡开挖减载施工。
2.6 滑坡应急处置措施
边坡滑坡险情发生后,应立即采取以下应急处置措施:
(1)由总承包部应急领导小组向上级部门报告。必要时由业主向上级主管应急办公室及地方政府进行报告;
(2)上游围堰水库内高程2027.00m以下工作面停止施工;
(3)现场工作面停止施工,所有施工人员、设备撤离至安全避险区域,工作面包括:旦波崩坡积体、上游围堰、大坝基坑、引水发电系统、下游围堰以及其他需要撤离的施工作业面;
(4)对上游围堰左岸交通洞、左岸水垫塘交通洞、金波料场设备运输洞、高低线连接洞采用防洪沙袋进行临时封堵。采用全断面封堵的方式,封堵长度根据水头大小确定,初步拟定长度为10m;
(5)由总承包部应急办公室组织中铺子营地人员撤离,撤离路线为:中铺子营地→中铺子临时营地道路→卡杨公路;
(6)总承包部调动场内有效资源,开展现场应急工作。
2.7 教育培训及演练
对事故应急救援预案进行宣传和交底培训,督促现场施工人员熟悉和掌握相关知识和技能,开展演练工作,以提高执行应急预案,协调配合的能力,确保在事故发生时做出快速正确反应,以避免人员伤亡、减少工程损失、缩短救援时间,并对培训和演练情况进行总结,发现不足之处,及时改进和完善预案。
3 结语
通过崩坡积体施工蠕变体的风险分析、预警分级和应急处置,建立了一套有效的应急措施,严格按照应急措施的实施,安全地进行了蠕变体的处理,为其他工程项目施工提供了有效的经验。