(中國水利水電第五工程局有限公司，成都，610066)

1 料場概況

長河壩水電站位于四川省甘孜藏族自治州康定市境內大渡河上游，電站裝機容量2600MW，正常蓄水位1690m，總庫容為10.75億m3，具有季調節(jié)能力。大壩為礫石土心墻堆石壩，最大壩高240m，心墻建基面下覆蓋層最大深度51m，需要碎礫石土心墻防滲料壓實方約430萬m3。

招投標及技施階段，心墻礫石土料均規(guī)劃來至湯壩土料場和新蓮土料場。相對于新蓮土料，湯壩碎礫石土料具有更高的強度，因此技施階段首先開采湯壩料場土料進行填筑，過程中進行動態(tài)優(yōu)化調整后，湯壩料場為大壩填筑過程中的唯一土料場。湯壩礫石土料主要屬冰積堆積含碎礫石土，地形坡度一般20°～30°，局部10°～15°及35°～40°，分布高程2050m～2530m。據鉆孔和井探揭露，該料場在深度上自上而下以及順金湯河自上游向下游顆粒有逐漸變粗趨勢，但變化不大，土料成份較單一，為含碎礫石土層。碎礫石成份以灰?guī)r、大理巖、片巖以及石英為主，多呈棱角狀～次棱角狀。料場地下水位埋深一般大于15m，局部13.5m。表面耕植土(剝離層)厚0.2m～2.2m，平均厚0.8m，夾層只在局部地方存在，有用層厚一般7m～16m，最小為2.6m，最大達20.2m，平均厚10.7m。

2 料場治理簡介

湯壩土料場邊坡順河向長度1400m，經歷了開采過程中及終采后的歷次變形，邊坡擾動高度約500m(河灘高程約2000m，Ⅱ區(qū)抗滑樁平臺高程2520m)，邊坡最大變形高度390m(Ⅱ區(qū)變形體頂拉裂縫高程2490m，最低一級剪出口高程約2100m)，覆蓋層最大厚度約15m～30m。

湯壩料場于2011年開始表層覆蓋層剝離，2013年7月開始供應大壩心墻填筑，同年10月進入填筑高峰，料場原規(guī)劃開采開口線高程約2260m，從上游至下游依次劃分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ區(qū)。湯壩土料場后緣開口邊坡形成于2013年9月前后，2014年2月底料場Ⅱ區(qū)、Ⅲ區(qū)開口線附近陸續(xù)出現(xiàn)拉裂、下錯變形，至2014年3月Ⅱ區(qū)最后緣拉裂縫高程約2381m，底部剪出口高程約2120m，Ⅲ區(qū)變形頂部拉裂縫高程約2300m，底部剪出口高程約2213m。邊坡變形范圍大大超出原料場規(guī)劃開采范圍，變形發(fā)展較快，局部邊坡土體蠕滑變形達初滑階段，影響到土料開采，危及下方施工作業(yè)甚至對岸居民安全。

由于當時土體變形與土料開采矛盾突出，要保障取料安全、連續(xù)，現(xiàn)場急需治理，受此影響，湯壩邊坡變形治理從開始至2015年7月一直處于邊采料、邊勘探、邊設計、邊治理的狀態(tài)，動態(tài)調整較多。

變形初期，邊坡土體變形發(fā)展快，邊坡治理按應急搶險方式進行，采取了一系列應急處置措施，如削坡減載、鋼管樁、裂縫封閉、截排水溝等。在地勘資料基本完成后，2014年12月初步確定了湯壩料場整體支護方案。2015年5月料源動態(tài)復核發(fā)現(xiàn)擴大范圍料場土料已有富余，為邊坡治理范圍縮小及開口線下降提供了條件。2015年6月經設計研究并通過專家咨詢，及時調低料場開口線約100m至高程2420m左右。2016年5月湯壩料場取料結束。

受移民復墾影響，2016年9月邊坡已開挖面支護完成后，治理措施停止。停止治理施工后邊坡持續(xù)變形。為滿足移民復墾需求，在總院2017年4月咨詢意見基礎上，結合邊坡治理設計邊界條件的動態(tài)變化，2017年5月-10月對邊坡設計治理方案進行了復核和優(yōu)化。

2018年3月，湯壩恢復治理施工。同年8月，因持續(xù)降雨等原因，II區(qū)已支護面發(fā)生蠕滑變形，后變形逐步牽引至2490m高程。在持續(xù)降雨條件下，雨水很容易滲透到土體內部，導致土體穩(wěn)定性降低，產生變形。進入雨季，由于湯壩料場降雨增多，且持續(xù)時間較長，降雨沖刷邊坡，雨水滲透在土體內部，逐漸降低土體穩(wěn)定性，邊坡變形速率逐漸增大。

邊坡變形以來，實測最大累計滑移量10余米，且Ⅱ區(qū)高程2440m～2490m次生滑體也很快產生滑動。料場Ⅱ區(qū)變形后，采取了回填壓腳、播撒草籽以及在變形區(qū)高程布置鋼管樁的方式減緩了變形速率。2019年汛前完成了2520m高程新增的7根抗滑樁施工，加強鎖口支護，確保料場鎖口部位安全。2019年12月，調整邊坡整體支護規(guī)劃，計劃對上部變形體采用全部挖除后強支護的方式進行治理。

3 料場治理過程

3.1 應急處置階段(2014年2月24日至2014年5月10日)

湯壩料場發(fā)現(xiàn)變形初期，土體變形與土料開采矛盾突出。受變形范圍不確定性、邊坡土體變形發(fā)展快、勘探資料不足、征地及土料開采需求影響，一直處于動態(tài)設計，料場邊坡治理按應急搶險方式進行。針對這種現(xiàn)狀，在缺少地質勘探基礎上提出了應急處理措施，包括巡視、監(jiān)測、預警等應急管理措施和開口線外截水溝施工、裂縫回填、削坡減載、開口線附近鋼管樁應急鎖口等應急工程措施，并得到了實施，使土體變形得到了控制，有力地保障了土料開采安全與大壩填筑順利進行。在此期間，提出了土體變形情況下土料開采安全原則，最終確定了受變形影響的征地范圍。

裂縫回填避免了雨季雨水灌入。削坡減載主要是對變形區(qū)域采用挖除變形體的方式，減少變形速率。開口線附近鋼管樁，施工難度低，對于交通不便、道路狹窄區(qū)域，可快速施工，起到了較好的鎖口作用；鋼管樁布置2排，間距1.5m，排距2m，梅花形布置，采用φ168mm(外徑168，壁厚10mm)R780地質鋼管，深度30m，入巖5m左右，內設3φ25鋼筋束，填充細石混凝土。

3.2 治理第一階段(2014年5月11日至2016年9月)

在應急處置階段，地質勘察持續(xù)進行，受施工干擾、土體變形、征地影響較大，相應地質補充勘探大部分在2014年10月完成。相對于Ⅱ區(qū)后坡，Ⅰ、Ⅲ區(qū)后邊坡的邊界條件相對簡單清晰，且可不牽涉再次征地。根據勘察結果，2014年12月確定了料場治理方案第一稿：Ⅰ區(qū)擾動小、Ⅲ區(qū)覆蓋層薄，采用貼坡混凝土板+100t錨索的形式進行鎖口，板厚50cm；Ⅱ區(qū)因覆蓋層較厚，在2520m處設置抗滑樁，抗滑樁后坡采用框格梁+錨筋束進行加固，抗滑樁下部設置一定高度的貼坡混凝土+錨索。鎖口下部基本全部清挖至基覆分界線，不設置馬道，坡面采用框格梁+節(jié)點布設錨桿(錨筋束)的形式進行支護，框格梁尺寸為0.4m×0.4m，間距為10m寬×5m高。

2015年6月，料源復核后已有富余，經充分研究及專家咨詢，將Ⅰ、Ⅱ區(qū)開口線下降100多米，對后邊坡支護設計進行了優(yōu)化。優(yōu)化后，Ⅰ、Ⅱ區(qū)鎖口采用框格梁+錨索的形式進行加固，鎖口下部分為覆蓋層坡面支護和全風化基巖坡面支護，均采用框格梁加錨索(錨桿、錨筋束)的形式加固。覆蓋層坡面支護開挖坡比為1∶1，每10m設置2m寬馬道。覆蓋層坡面框格梁斷面尺寸為0.4m寬×0.3m高，框格尺寸5m×5m；基巖坡面，框格梁斷面尺寸為0.4m寬×0.4m高，框格尺寸5m寬×10m高。

湯壩土料場于2016年5月29日取料結束，2016年9月完成已開挖面支護后，受移民復墾影響，邊坡治理停止施工。

3.3 治理第二階段(2017年04月至2017年10月)

2016年9月治理措施停止施工后，由于邊坡治理工作遠未完成，停止治理措施施工后邊坡持續(xù)變形，料場范圍不具備移民復墾條件，地方政府要求應盡快完成土地復墾。為滿足移民復墾需求，2017年4月業(yè)主組織啟動了邊坡第二階段勘察設計工作，該段時間內現(xiàn)場未施工。

因大壩已不再填筑，本次設計結合復墾對開挖料進行利用，通過對邊坡穩(wěn)定進行綜合性分析，Ⅰ區(qū)邊坡整體穩(wěn)定性滿足設計要求，可結合復墾進行局部地形整理后進行復墾工作，不再進行清挖強支護。Ⅱ、Ⅲ區(qū)邊坡仍按前一階段方案挖除已變形土體至2200m高程，開挖料堆填至2100m高程平臺用于高程2100m～2200m之間不穩(wěn)定坡體的壓腳，堆填高度50m，其余開挖料用于湯壩溝河邊造地。

3.4 治理第三階段(2018年03月至2019年10月)

2018年3月，湯壩治理恢復施工。同年，受強降雨影響，7月份，Ⅱ區(qū)施工過程中，正在施工面出現(xiàn)變形，隨后迅速牽引至2440m并最終擴展到2490m高程，導致已支護面發(fā)生快速蠕滑。為保證施工安全，現(xiàn)場于8月初停止施工，實行封閉管理。

為阻止變形的進一步擴展，現(xiàn)場在2470m～2490m便道部位設置了應急鋼管樁，采用φ168mm(外徑168，壁厚10mm)R780地質鋼管，深度30m，入巖5m左右，內設3φ25鋼筋束，填充細石混凝土，于2018年12月底實施完成，實施后2490m～2520m變形得到抑制。

后根據料場現(xiàn)狀，在2520m部位新增了7根抗滑樁，于2019年6月18日施工完成，加上已施工的，共計施工了12根抗滑樁，抗滑樁后坡也采用了錨索進行加固。期間，在2481/2468/2448增設了3級鋼管樁，鋼管樁深度35m～40m，入巖5m～10m，內設3φ28鋼筋，間排距為2m(1.5m)×1.5m，并在鋼管樁頂部設置了50cm厚2m寬的鋼筋混凝土聯(lián)系梁。事實證明，樁頂設置聯(lián)系梁可有效提高鋼管樁的整體抗滑力。

3.5 治理第四階段(2019年10月以后)

2019年10月，枯水期來臨后，主要進行了樁后錨索及樁間聯(lián)系梁開挖施工。并確定了以后的治理思路：在2295m平臺設置一排1.8m直徑旋挖樁，減緩變形速度，從2520m抗滑樁下部將已變形土體挖除，預計在2440m高程左右可開挖至基覆分界線，然后逐層開挖支護至2200m高程。

4 料場治理注意事項

(1)在土料場進行邊坡開挖時，在鎖口和邊坡處需采取加固支護，不宜采用自然坡比保持土體穩(wěn)定。

(2)土料場開采鎖口部位宜在坡度較緩或者覆蓋層較薄的區(qū)域。對于覆蓋層較厚部位，宜設置抗滑樁防止上部土體滑動，提高安全保證系數；鎖口下部，可采用貼破加錨索方式進行加強支護，以盡快開挖至基覆分界線。

(3)對于鎖口和基覆分界線出露部位，應適當加強支護，避免上述部位發(fā)生滑動。有條件的區(qū)域，可在鎖口和基覆分界線位置設置小型阻滑樁或鋼管樁，工期不緊張的話在上述部位施工完成后，可暫停施工并設置變形監(jiān)測點，觀察穩(wěn)定無變形后再進行下部區(qū)域施工，并做好后續(xù)的動態(tài)實時監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)異常及時采取措施。

(4)對于雨季降雨量較大的區(qū)域，汛期宜停止開挖施工。

(5)宜從上至下逐級開挖支護。

(6)邊坡治理時，需提前做好過程臨時排水設計；對于框格梁坡面，宜同步進行綠化施工，防止支護中坡面受雨水沖刷。

(7)土體發(fā)生變形初期，可采用削坡減載和壓腳、打鋼管樁的方式進行應急處理，并做好變形土體封閉覆蓋和裂縫封閉，可大大降低土體變形速率。鋼管樁頂部宜布置聯(lián)系梁，以提高整體抗滑力。

(8)變形后土體永久治理時宜將變形土體挖除，不宜留存在坡面。

5 結語

土邊坡治理受降雨以及土體自身特性、地下水位等因素影響較大，因此進行開挖施工前，需做好征地、勘探和支護設計工作。土邊坡治理時，宜逐級開挖支護，并同步做好綠化施工，覆蓋層開挖坡比不宜陡于1∶1。在進行鎖口和基覆分界線附近施工時，宜減緩開挖進度，加強施工過程監(jiān)測，如土體發(fā)生變形，需立刻采取有效措施，避免變形增加；如土體已發(fā)生整體變形，永久治理時宜將變形土體清除。

對于一般土料場治理，采用抗滑樁、貼坡混凝土加錨索、鋼管樁進行鎖口，鎖口下部采用框格梁+錨桿(錨筋束、錨索支護)，框格內及時綠化是一種可行通用的有效措施，望對同類工程治理提供寶貴參考。