水库大坝高边坡工程加固处理施工----以新疆头屯河楼庄子水库工程为例

水库大坝高边坡工程加固处理施工----以新疆头屯河楼庄子水库工程为例

巴丽江·努尔兰太

（新疆头屯河楼庄子水库工程建设管理局  新疆昌吉  831100）

摘要：本文以新疆头屯河楼庄子水库工程为例，详细介绍了工程地理位置、水工建筑物边坡级别及处理方法等，针对不同地质条件和岩体特点提出了相应的边坡处理方案，包括开挖及支护措施、危岩体处理等，希望通过相关施工技术实施有效提高水库工程稳定性和安全性。

关键词：水库大坝；边坡工程；岩体处理；施工方案

引言：

随着我国经济的快速发展和城市化进程的加速推进，水库工程的建设与加固处理显得尤为重要。水库大坝高边坡工程的加固处理涉及地质、工程结构及施工工艺等多方面知识，对水库工程的稳定性和安全性至关重要。本文以新疆头屯河楼庄子水库工程为例，对边坡工程的加固处理施工进行了详细介绍和分析，旨在为类似工程提供参考与借鉴。

1项目概况

楼庄子水库工程位于头屯河上游中低山区，昌吉市硫磺沟镇以南25km处，距下游昌吉市硫磺沟镇楼庄子村8km，距昌吉市约75km，距乌鲁木齐市89km。楼庄子水库工程为Ⅲ等中型工程，水库大坝为2级建筑物，溢洪洞、导流兼泄洪冲沙洞和引水洞均为3级建筑物，根据《水利水电工程边坡设计规范》（SL386-2007）规定，边坡工程所处位置主要为两坝肩边坡、导流兼泄洪冲沙洞、引水洞进水口引渠及洞脸边坡、溢洪道引渠及控制段边坡和泄洪建筑物出口洞脸边坡等，稳定主要为基岩边坡和砂砾石边坡的稳定问题。因水库工程地处头屯河上游中低山区，地理位置及周边地形复杂，存在着较大的自然地质风险。考虑到工程所处地区的地形、水文条件以及气候等因素，对水库大坝高边坡工程进行加固处理，不仅可以提升工程的安全性和稳定性，还能够有效应对自然灾害带来的风险，确保水利工程的可持续发展和长期运行。

2水库大坝高边坡工程加固处理施工

结合水工主要建筑物的级别及边坡与水工建筑物的相互间关系，依据《水利水电工程边坡设计规范》（SL386-2007）规定，各水工建筑物永久边坡级别见表1。

表1各水工建筑物永久边坡级别划分

2.1大坝两岸坝肩边坡处理

（1）两岸坝肩开挖及支护

根据左、右坝肩地形、地质条件工程类比初拟采取以下边坡开挖及支护措施：强风化岩层开挖边坡取1：0.5，弱风化岩层开挖边坡1:0.35，砂砾石开挖边坡取1：1.0，粘土开挖边坡1：1.5，当边坡高度超过10m，从坝顶高程开始，每10m高设2.0m宽马道，开挖边坡岩面布设φ25长4.5m砂浆锚杆，孔间排距3.0m×3.0m，喷C30厚0.1m混凝土并挂φ8@200mm×200mm钢筋网支护。开挖坡面布设排水孔，梅花形布置，间排距2m、孔径为φ100、孔深3m、仰角15°。

（2）坝肩危岩体处理

W1危岩体位于左坝肩上部，位置高程1436～1514m，带状分布，岩性为侏罗系灰黄色砂岩。处理范围为坝轴线上游50m及下游120m范围内危岩体。W2危岩体位于右坝肩山体，位置高程1358～1416m，带状分布，岩性为侏罗系灰黄色砂岩。处理范围为坝轴线上、下游50m范围内危岩体。

左坝肩W1危岩体采取局部削坡处理，挖出表层1m松散岩体，并挂网喷护。在清除松散岩体的岩面上布设φ25长4.5m砂浆锚杆，孔间排距3.0m×3.0m，喷C30厚0.1m混凝土并挂φ8@200mm×200mm钢筋网支护。开挖坡面布设排水孔，梅花形布置，间排距2m、孔径为φ100、孔深3m、仰角15°。

右坝肩W2危岩体位置高程1358～1416m，坝顶高程1400.3m，在高程1358m～1400.3m范围内松散岩体结合坝基开挖同时处理。其余范围危岩体处理措施同左坝肩W1。

2.2泄水建筑物进出口边坡处理

（1）导流兼泄洪冲沙洞边坡处理设计

进口引渠段：进口引渠段由引渠和进口隧洞组成。引渠段长度76.471m，为梯形断面，强风化岩层开挖边坡取1：0.5，弱风化岩层开挖边坡1：0.35，砂砾石开挖边坡取1：1.0，粘土开挖边坡1：1.5，开挖采用10m一级马道，马道宽度为2m。最大开挖深度为16m左右，对此段引渠边坡处理为，基岩边坡采用挂网喷护，覆盖层采用混凝土板进行衬砌。进洞口坐落在新鲜基岩层上，洞脸强风化岩层开挖边坡取1：0.5，弱风化岩层取开挖边坡1：0.35，岩石边坡采用挂网喷护。W3危岩体位于导流洞上部，导流洞进口为隧洞形式，该危岩体塌落影响进口安全，挖出危岩体表层1m松散岩体，并挂网喷护。在清除松散岩体的岩面上布设φ25长4.5m砂浆锚杆，孔间排距3.0m×3.0m，喷C30厚0.1m混凝土并挂φ8@200mm×200mm钢筋网支护。开挖坡面布设排水孔，梅花形布置，间排距2m、孔径为φ100、孔深3m、仰角15°。

闸井段：闸井为竖井形式，镶嵌在基岩山体中。闸顶1400.30m以上基岩厚度约20.0m左右，其上为砂砾石覆盖层，厚度1.5m左右。闸顶强风化岩层开挖边坡取1：0.5，弱风化岩层取开挖边坡1：0.35，砂砾石开挖边坡取1：1.0，粘土开挖边坡1：1.5，开挖采用10m一级马道，马道宽度为2m。最大开挖深度为70m左右，对闸井顶部边坡处理，基岩边坡采用挂网喷护，覆盖层削坡处理。

（2）溢洪洞边坡处理设计

进口引渠段：引渠段长10.164m，底板高程1388.00m，底宽8.0m，强风化岩层开挖边坡取1：0.5，弱风化岩层开挖边坡1：0.35，砂砾石开挖边坡取1：1.0，粘土开挖边坡1：1.5，每10m设置一马道，马道宽度2.0m，水下底板及边坡采用0.4m厚的C20素混凝土衬砌，边坡采用喷锚支护，网喷混凝土厚度100mm。控制段：控制段闸顶平台1400.30，强风化岩层开挖边坡取1：0.5，弱风化岩层开挖边坡1:0.35，砂砾石开挖边坡取1：1.0，粘土开挖边坡1：1.5，每10m设置一马道，马道宽度2.0m，坡采用喷锚支护，网喷C30混凝土厚度100mm。

2.3引水建筑物边坡处理

进洞口坐落在新鲜基岩层上，洞脸强风化岩层开挖边坡取1：0.5，弱风化岩层开挖边坡1:0.35，岩石边坡采用挂网喷护。闸井为竖井形式，镶嵌在基岩山体中。闸顶1400.30m以上基岩厚度约20.0m左右。闸顶强风化岩层开挖边坡取1：0.5，弱风化岩层开挖边坡1:0.35，砂砾石开挖边坡取1：1.0，粘土开挖边坡1：1.5，开挖采用10.0m一级马道，马道宽度为2m。最大开挖深度为37m左右，对闸井顶部边坡处理，基岩边坡采用挂网喷护，覆盖层削坡处理。

支洞出口底板高程1342.76m，底宽10.0m，强风化岩层开挖边坡取1：0.5，弱风化岩层开挖边坡1：0.35，砂砾石开挖边坡取1：1.0，粘土开挖边坡1：1.5，每10m设置一马道，马道宽度2.0m，边坡采用喷锚支护，网喷C30混凝土厚度100mm。

3加固结果评估

通过对加固前后边坡的稳定性进行评估发现，在加固处理后，边坡的坡面形态更加均匀平整，岩体和土层之间的结合更为牢固，表现出较高的抗滑移和抗坍塌能力。实测数据显示，加固后的边坡坡度变化较小，岩体和土层的位移量显著减少，边坡的稳定性得到了有效的改善。同时，监测数据还表明，加固处理后的边坡在极端天气条件下仍然保持了良好的稳定性，有效避免了因降雨等自然因素导致的边坡灾害发生。

加固处理后，水库大坝高边坡的稳定性得到了提升，有效降低了水库工程发生边坡滑坡、岩体崩塌等地质灾害的风险。数据显示，加固处理后水库周边地区的地质灾害频率显著下降，相关安全事故的发生率明显降低。此外，加固处理还提高了水库工程的抗灾能力和持续运行性，为水资源调控、供水和防洪等功能的正常发挥提供了可靠保障。因此，加固处理对水库工程的整体安全性产生了积极且长期的影响，为水利工程的可持续发展提供了重要保障。

结束语：

水库大坝高边坡工程的加固处理是一项复杂而重要的工程任务，需要充分考虑地质条件、岩体特点及施工技术等因素。通过本文所提出的边坡处理方案，可以有效提高工程的稳定性和安全性，为水利工程的可持续发展做出积极贡献。

参考文献

[1]吴俊杰,李文新,韩守都.新疆水利工程西域砾岩边坡加固关键技术研究与应用[J].水利水电技术(中英文),1-6.

[2]洪祥,宋亚红.水利枢纽高边坡稳定性及加固措施分析[J].水利科技与经济,2024,30(01):58-61+66.

[3]尹祖迎.水库涉水边坡稳定性及防护措施探析[J].湖南水利水电,2021,(06):83-85.

[4]任秀芳,聂怀军,任广艳.水利工程高边坡开挖面质量实时控制方法[J].山东水利,2020,(08):71-72.