倒悬危岩边坡处理方案技术经济效果研究

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1、倒悬危岩边坡处理方案技术经济效果研究　　摘要：以四川省大渡河枕头坝电站库区S306线淹没复建公路工程K13处倒悬危岩边坡处理为依托工程，在系统的边坡工程地质勘查、岩体结构、水文地质调查的基础上，通过计算分析，提出了两种处理方案，并结合工程实际情况对两种处理方案的技术、经济效果进行了比较评价，为工程的实施提供了理论基础。关键词：倒悬危岩；边坡处理；技术经济效果分析中图分类号：U213.1+3文献标识码：A0引言S306省道为四川省10条横向省级干线之一，起于乐山，经峨眉、新场、峨边、金口河、乌斯河，到汉源。其中“金口河～乌

2、斯河”段（简称金乌公路段）的金乌公路曾于2000年～2003年进行改建，于2003年底建成，该段公路部分路段位于枕头坝一级水电站库区，既是电站左岸交通道路，同时又是连接金口河区、汉源县的重要交通线，枕头坝一级水电站建成蓄水后，该段公路将被淹没。按照2006年国务院令第471号公布的“三原原则”（原规模、原标准或者恢复原功能）以及水电站重大件运输要求，同时结合《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）、《铁路设计规范》（TB1110003-2005）的相关要求，复建S306公路采用的主要技术标准为：二级公路；设计速度4

3、0km/h；路基宽8.5m；沥青混凝土路面；新建桥梁、涵洞荷载等级为公路Ⅰ级；地震基本烈度为Ⅶ度；改扩建隧道建筑限界为9.0m×5.3m。1工程概况S306线淹没复建公路工程K13段工程位于高山峡谷地区，公路边坡高，且坡度陡，局部倒悬直立。裂隙特别是卸荷裂隙较为发育，危石、危岩体普遍存在。且具有分布位置高，体积大，施工安全问题突出。另外，在玄武岩地区边坡开挖过程中，由于玄武岩本身具有裂隙发育的特点，边坡开挖后，坡面与缓倾角裂隙面组合多构成新的危岩体，而且具有分布位置高，体积大，危岩稳定性差。11S306复建公路桩号K12

4、+967~K13+80m段内侧边坡，涉及高程630~710m，自然坡度70~85°，局部倒悬、直立，在710m高程上有一个宽缓平台，覆盖层厚1~2m，为崩塌堆积、坡残物堆积混合物，即碎石、块石夹粘土，结构松散。该段边坡为岩石边坡，地层岩性为震旦系上统灯影组浅灰色、灰白色渣状白云岩、渗流豆状白云岩和藻纹层厚层、中厚层白云岩，岩层产状为N45°W/NE∠8°~12°，向山体内侧倾斜。卸荷裂隙比较发育，其中，主要裂隙有两组：①N35°W/SW∠75°，宽1.0~4.0cm，延伸长10~15m，切割深35~40m，无充填，具有外

5、宽内窄逐渐变小的趋势；②N75°W/SW∠75°，宽2.0~5.0cm，延伸长3~5m，切割深5~10m。边坡由于岩体裂隙与层面组合，有三种形式的危岩体分布：1）深层危岩体分布于桩号：K13+008~K13+050m，EL637~670m段，宽5~6m，裂隙张开宽度2~5cm，涉及范围10~20m，下部岩体已经脱空，边坡已形成倒悬，危岩稳定性差；2）浅层危岩体分布于K12+967~K13+005m，EL630~660m段：宽0.8~1.5m，裂隙张开1~4cm，涉及范围6~12m，与母体危岩大部分分离，危岩稳定性差；3）

6、危岩体当下部岩体脱空后形成“太阳帽”分布于K13+008~K13+080m，EL635m段，层状岩体仅靠悬臂支撑，岩体受长期风化变形脱落，发生掉块。总之，K13处悬体规模较大且后缘边界拉裂明显，临空条件较好，稳定性差，失稳塌方的可能性较大，施工期和运行期安全隐患大。K13处边坡状态如图1所示。图1边坡深层危岩体2处理方案2.1爆破处理方案2.1.1方案设计S306复建公路桩号K12+967~K13+080m段边坡处理方案设计如下：11K12+967~K13+008m段浅层危岩体采用锚喷支护进行处理，锚杆采用Φ25、L=4

7、.5m砂浆锚杆，间排距2m×2m，挂Φ6.5@200×200mm钢筋网，喷10cm厚C20混凝土。K13+008~K13+050m段深层危岩体采取微振爆破钻爆清除处理，使边坡达到平整和稳定；若爆破边坡不够完整有碎石则喷C20混凝土防护。K13+050~K13+080m段危岩体下部脱空部分进行挂网喷锚封闭，防止岩体继续风化变形。锚杆采用Φ25、L=6m砂浆锚杆，间排距2m×2m，垂直脱空坡面布置，挂Φ6.5@200×200mm钢筋网，喷10cm厚C20混凝土。方案具体布置如图2所示。图2S306线K13处爆破处理方案图3S

8、306线K13处支撑墙锚索支护方案2.1.2微振爆破钻爆施工方法根据相关规范和设计图要求，路堑边坡爆破设计规定爆破振速控制在5cm/s以内。依据《爆破安全规程》，可以初步计算边坡开挖爆破炸药安全用量。在确保既有成昆线隧道二次衬砌爆破振速不大于5cm/s的条件下，根据与成昆线的距离计算得出危岩高边坡开挖时的每段别最大齐