江坪河堵江滑体开挖方法研究

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摘 要：堵江滑体开挖方法是岩土工程的前沿且鲜见研究，文章以梅家台滑体为例全面介绍堵江滑体开挖方法。2007年此滑体堵塞江坪河，以其开挖为研究对象，获取堆积体地形地貌、岩性、地质构造、水文地质条件、后壁潜在崩滑体等工程地质条件，分析堆积体和后壁潜在崩滑体演化机理（或变形破坏）机理，预测变形破坏方式和部位，建议治理对策，提出合理开挖回填方法。治理后显示堆积体得到顺利快速开挖、潜在崩滑体稳定，说明开挖方法科学有效，可为工程地质条件相似的堵江滑体开挖提供参考。

关键词：岩土工程；堵江滑体；开挖方法；江坪河

中图分类号：P642.22 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2012）17-0145-03

堵江滑体因堆积物物理力学性质难以全面掌握、开挖方法不适宜等使得堵江滑体开挖失败，使得堵体开挖方法成为岩土工程领域的难点和前沿，并且前人对堵体开挖方法鲜有研究，因此全面介绍堵江滑体的开挖方法有必要。

本文以江坪河堵江滑体为研究对象获取堆积体地形地貌、岩性、地质构造、水文地质条件、后壁潜在崩滑体等工程地质条件，分析堆积体和后壁潜在崩滑体演化机理（或变形破坏）机理，预测变形破坏方式和部位，建议治理对策，提出合理开挖回填方法。治理后显示堆积体得到顺利快速开挖、潜在崩滑体稳定，说明开挖方法科学有效，可为工程地质条件相似的堵江滑体开挖提供参考。

1 工程地质条件概况

梅家台岩于江坪河水电站下游约 1.8 km处，湖北鹤峰县境内， 2007年7月25日17:12发生滑动、滑坡后壁相继于同月28日11:20、31日01:48、31日15:05发生3次滑动，滑体总体积约2 650 000 m3，其中约72 m3滑入江坪河，形成高30～50 m的堵江堰体。后缘高程830 m，约60万m3的卸荷岩体变形，极有可能产生破坏、滑入河床，形成堵江堰体，危害下游安全。所以必须清挖堵江滑体。

发生滑坡前为“V”型深切河谷，形成了高差达1000m以上、坡度为25°～35°的高陡涉水斜坡。如表1，水对梅家台岩体的弱化作用强烈，应该设计防渗、排水系统；同时水能够淘蚀坡脚、静水和渗流对坡体形成推力，对斜坡稳定性极为不利。高陡特征使得坡脚产生与水平面近似平行的高剪应力、坡腰特别是坡肩产生强拉应力，当剪应力超过抗剪强度、拉应力超过抗拉强度时裂隙生成、扩展甚至贯，所以应当提高坡脚的抗滑能力（如抗滑桩）、提高坡肩的抗拉能力（如锚杆索）、压脚削坡、稳固坡脚，同时灌浆等提高强度。

岩块强度见表1，可见构成的杨家台斜坡为中等-坚硬岩体，由此推断斜坡稳定性主要由结构面和坡面组合控制。坡向S30°E～S80°E，岩层产状N10°～20°W，SW∠15°～25°，为斜交反向坡，推断产生了切层滑坡，推断与事实相符，稳定性与岩层层面强度相关性不大。而第1组断裂为滑体的后缘切割面，第2组为滑体的侧向周界切割面，第3组断裂为滑面，此外发育的2组节理组合形成倾向河床的楔形体，所以，总体产生以第3组断裂为滑面的总体滑动、以2组节理组合切割的楔形体局部滑动。所以对潜在滑体应以总体抗滑动、局部防掉块为主的治理思路。

发生滑坡后堆积物呈扫帚形，主滑方向为S48°E。滑坡堆积体主要由残坡积、崩积的松散的碎石粘土、崩块石夹土等覆盖层构成，或由变形岩体的严重变形带构成。高程630 m以下主要为碎、块石粘土，碎、块石以灰色粉砂岩、泥灰岩为主，胶结较松散，碎、块石直径一般小于1m；高程630 m以上由崩塌堆积的灰岩、少量粉砂岩块石夹残坡积的土及碎块石组成，崩块石最大直径达10m～20 m。

6月、7月份多出现时间长、强度大的暴雨，故6月、7月份出现年最大洪水的次数最多。8月、9月份的洪水多因局部暴雨形成。坝址各月最大流量-月份频率直方图见图1。3月～5月份虽强度不大、量级不高，河水涨落频繁易引起坡体内动力压力，对稳定性不利，注意防范、不宜施工；6～9月不宜施工。所以，最宜施工时间为10月～次年2月。

2 开挖方案

依据上述治理建议思路、土石方自下而下的开挖方法、河床导流要求，施工分4个区域，各区域细分为几个部分（见图2）。

第1、2区域为减小河床水流对右岸的冲刷而预先进行的河床清挖，扩宽过水深度和过水断面宽度，在右岸龙口处进行填筑和加宽过水断面，将水逐步引向左岸，在2#公路坡脚进行块石压脚，防止垮方段继续垮塌，为公路坡脚支护工程做好前期准备，高程由330.0 m清挖至307.5 m，清挖厚度约23.0 m。

第3区清挖区域为左岸梅家台滑坡抢险治理工程钢管桩施工A 标400.0 m高程施工区域以下至307.5 m高程之间的滑坡区。

第4区为河的剩余部分，为过水河道左右岸区域，上游为龙口段，下午游为龚家河渣场边界，清挖至290.0 m高程左右。龚家河渣场区域为安全区，上游为第4区下游边界。

根据工程施工规范和现场实际情况，编制施工流程（图3），具体为：

1区：①当滑坡体清挖层出露水面3～5 m时，采用PC400反铲直接分层挖装，开挖层厚为2.5～3.0 m，直至清挖面接近水面高程。如图9中的第1-1区。②在清挖面接过水面后，先用PC400长臂反铲自右岸向左岸采取后退法深挖一泄水明渠，每次挖深控制在5～7 m，使河床水位下降，当1-2区出露水面3～5 m时，再次改用PC400反铲直接分层挖装，直至清挖面接近水面高程。为加快水位的下降速度，在1-1区尚未完成结束时，即提前进行1-2区的泄流明渠水下清挖。在时间安排上基本做到1-1区清挖结束，1-2区因水位下降而已出露水面3～5m，保证清挖施工在工序上的合理衔接。③第1-3区主要为泄水明渠的开挖，可在1-2区清挖宽度达到2/3左右时，与1-2区清挖平行作业。PC400长臂反铲予以清挖，清挖采用自左岸向右岸、自上游向下游的方式进行。清挖后使河床水位进一步下降。④在1区的清挖过程中，为确保3区边坡不因1区的开挖而出现新的滑塌，其开挖预留边坡控制在1:1.6～1:2。一般边坡坡度的控制原则为：下部开挖边坡缓于上部开挖边坡，渣体含水量大的开挖边坡缓于含水量小的边坡，石渣含量少的开挖边坡缓于石渣含量大的边坡。在开挖过程中，实时观测，实时调整，边坡出现不稳定征兆，人员、设备及时撤离清挖现场。