1.工程概況

　　吉林臺一級水電站工程大壩壩高157m，為混凝土面板砂礫-堆石壩。壩段地處北天山緯向構造帶西部的喀什河凹陷中部，V形河谷，走向310°，谷坡陡峻，兩岸坡度約45°，沖溝發育，左右岸各有兩個大的沖溝，切割深度40～80m；發育有低序次的斷層，按產狀可分為NW、NE、近EW、近SN向四組，其中以NW向組發育規模較大；壩址卸荷裂隙發育，規模較大對壩址有影響的卸荷裂隙有6條，由于巖層走向和傾角影響，左岸不穩定體以崩塌為主，右岸以塌滑為主。

　　2.邊坡加固處理技術

　　趾板基礎應將表面覆蓋層和強風化巖層挖除，使其置于弱風化的巖石上。趾板上方的巖質岸坡按設計邊坡1：0.3進行開挖，每高差12m設一級2m寬的馬道。開挖施工中對巖石岸坡應及時進行支護處理，以確保施工期和運行期安全。根據趾板巖石邊坡開挖后揭露的不利結構面組合和破碎情況，主要采用了采用巖石錨桿、掛網噴砼和預應力錨索等的支護方式。

　　2.1 錨桿、錨筋樁施工

　　2.1.1 鉆孔

　　錨桿孔布設呈梅花型，孔、排間距分2m×2m和3m×3m兩種，孔深分4.4m和3.9m兩種，采用YT28手風鉆成孔，孔徑Ф42mm.錨筋樁孔也呈梅花型布置，孔、排間距3m×3m，孔深9m，鉆孔采用7655D風動鑿巖機，孔徑Ф90mm.鉆孔的傾角、方位角一般根據巖石節理、裂隙和破碎程度的不同而定，基本是垂直于構造產狀成孔。

　　2.1.2 錨桿、錨筋樁制安

　　錨桿采用I級鋼筋，直徑Ф25mm，長度分4.5m和4m兩種，外露10cm，便于掛網噴護。錨筋樁采用Ф25mm螺紋鋼，長度9m，三根焊接組合而成，使用滑輪組起吊，人工配合安裝。

　　2.1.3 灌漿

　　選用42.5Mpa硅酸鹽水泥，W/C=0.35純水泥漿，用BW-250型泥漿泵注漿.

　　2.2 噴射混凝土施工

　　采用噴錨支護的施工方法，可有效調用巖體自身的強度和自穩能力，避免巖體繼續風化、受水流的沖蝕和雨水的進入影響巖體節理和裂隙的發育，并與錨桿相結合，提高巖體的整體抗滑能力。

　　2.2.1 噴面清理與掛網

　　噴射前，用高壓風水聯合沖洗將工作面上的松土、浮石等清理干凈。用校直后的Ф8鋼筋，按照200mm×200mm的尺寸在巖面編制近似正方形網格，網和巖石面保持3-5cm間距，交結點用22號鐵絲捆扎，鋼筋網與錨桿外露端頭點焊牢固。

　　2.2.2 集料拌和

　　選用新鮮的42.5Mpa硅酸鹽水泥、中細砂和成熟度較高的礫石，配合比按照灰：砂：石=1：1.76：1.76實施，最大集料直徑不超過10mm，采用混凝土攪拌機拌和并確認均勻后方可上機噴射。噴射混凝土配合比見表2.

　　2.2.3 噴射

　　采用干拌濕噴的方式進行噴射，噴層厚度10cm.噴射機設備選用：HPUZ-5B型噴射機，動力為VHP-700型空壓機。在噴射過程中嚴格掌握噴面寬度、噴嘴離噴面的距離、噴頭運行方式、水灰比、噴射順序和搭接方式等操作技術。噴射時，噴射路線做直線循環運動，自下而上噴射。噴射角基本保持與巖面垂直，并不小于75°，噴射距離基本控制在60-100cm，掌握好加水和加漿量，減少回彈，以不流不淌并有光澤為標準。噴射后及時養護，防止開裂，提高噴射混凝土層的強度和表面光潔度。

　　2.3 排水孔所有邊坡均設置排水孔，孔徑不小于Ф42mm，孔深4m，間排距為5m，梅花型布置，仰角10°。

　　2.4 預應力錨索施工

　　錨索布置依據處理的范圍、地質構造、巖層產狀、形態特征和巖層的物理力學性能以及巖石的可鉆性等進行布置。

　　2.4.1 造孔

　　錨索孔徑Ф110mm，傾角-10度，方位角根據巖石節理和裂隙產狀確定，盡量垂直于構造結構面。錨索呈5m*5m梅花型布置，孔深分23m、28m、35m和40m四種，為保證鉆孔軸線的直線性和鉆進效果，用XY-2PC地質回旋鉆機鉆進的方法，同時提高鉆具剛度，以求達到設計要求。

　　在施工作業中，對每項工序都進行嚴格把關，切實按照規程作業，采用不同手段檢查，務必達到質量要求，依據施工說明書及施工技術規范的工藝技術指標進行自檢、互檢、抽檢和終檢等的質量控制。孔徑、孔深、方位角由設計施工圖及經緯儀實地實測得出，鉆孔傾角采用羅盤、鉆機主軸轉向盤確定。施工中正確選擇鉆具結構、合理的鉆進工藝和鉆進參數，使施工質量得到保證。

　　2.4.2 錨索編制和防護

　　本工程采用7Ф5鋼絞線，強度等級為1860級，彈性模量E>1.9×103Mpa，松弛度Ⅱ度，具有良好的伸長性和極小的松弛性。

　　鋼絞線長度為孔深、錨墩高度、工作錨板厚度、千斤頂長度、工具錨厚度以及張拉操作余量的總和。同時考慮到下料時有截長誤差及錨具安裝的方便性，均加長1m.鋼絞線采用電動砂輪切割機在預制場截斷，并保證對鋼絞線無任何損傷。將截好的鋼絞線按對應孔穿入隔離架，然后再將隔離架向前竄動，內錨固段隔離架間距為1.2m，然后將內錨固段Ф6鋼筋截取好，按隔離架的120度角焊三根。焊接時采取嚴密的防范措施，使之對鋼絞線不產生任何損傷。焊好鋼筋后將Ф25×35m的PVC灌漿管穿入隔離架的中心孔，在隔離架間捆扎Ф8鐵絲，減少送索時索體與孔壁的摩擦阻力，并使之形成梭形，改善應力狀態。將編制好的錨索按孔號順序擺放，同時按照設計及規范要求，采取臨時措施進行防護：切斷腐蝕源，避免與有害物質直接接觸，防止受潮、受腐蝕氣體浸漬。

　　2.4.3 錨索入孔

　　將經過除銹、清潔、并檢查無任何質量問題的索體采用人工緩緩推入孔中，并在送索時保證鋼絞線的順直性和完好性。

　　2.4.4 孔道注漿

　　錨索入孔后即進行全段一次性注漿，水灰比對水泥漿體的質量起著特別重要的作用，過量的水會使拌和料發生水泌并降低硬化灰漿的耐久性，水灰比定為0.35.為改善漿體的和易性，提高其硬化凝結速度，減水增強，在漿體中加入減水劑和膨脹劑，用量分別為水泥重的1.5%和10%，漿體用BW-250型泥漿泵送入孔中，注漿壓力為0.3Mpa，確保水泥結石充滿孔段，并對基巖裂隙起到填充作用。

　　2.4.5 錨墩混凝土澆筑

HDPE土工膜是以(中)高密度聚乙烯樹脂為原料生產的一種防水阻隔型材料。（密度為0.94g/cm3或以上的土工膜）。HDPE土工膜全稱“高密度聚乙烯膜”，具有優良的耐環境應力開裂性能，抗低溫、抗老化、耐腐蝕性能，以及較大的使用溫度范圍(-60--+60)和較長的使用壽命 (50年)。HDPE土工膜全稱“高密度聚乙烯土工膜”，具有優良的耐環境應力開裂性能，抗低溫、抗老化、耐腐蝕性能，以及較大的使用溫度范圍(-60--+60)和較長的使用壽命50年，廣泛使用在生活垃圾填埋場防滲，固廢填埋防滲，污水處理廠防滲，人工湖防滲，尾礦處理等防滲工程。

　　孔口混凝土錨墩將承受強大的預壓應力作用，使結構端部受到很高的局部接觸壓力和橫向劈裂壓力。注漿完畢后，鑿毛并高壓風水聯合沖洗孔口混凝土表面，清楚碎渣和不穩定體，形成基本垂直于孔軸線的混凝土面。為使錨墩承壓面垂直于孔軸線，將鋼墊板上垂直焊一鋼管，直徑略小于孔徑，插入孔中，由此控制混凝土錨墩承壓面與鉆孔軸線的垂直性。在混凝土錨墩中配置一層Ф10間距為100mm的網狀鋼筋，錨索孔口鋼墊板為400mm×400mm×20mm，使之牢固地澆筑在混凝土錨墩中，可以有效地分布局部壓力，提高混凝土錨墩的承壓強度和開裂荷載。

　　2.4.6 錨具安裝

　　在安裝工作錨板前將鉆孔中錨索體順直，并按隔離架中鋼絞線的順序依次穿入工作錨板，然后將工作錨板貼緊鋼墊板，套入工作錨夾片，待張拉。

　　2.4.7 張拉張拉設備采用ZB4-500高壓油泵和YCW-150B型千斤頂.

　　安裝限位板、千斤頂、工具錨、工具錨夾片。工具錨中鋼絞線與工作錨相對應，在穿工作錨和工具錨的全過程中保證鋼絞線無扭轉現象。

　　通過油泵壓力表控制張拉荷載，在每一級荷載下穩壓4-10min，并且測定鋼絞線的伸長量，無任何異常時，將千斤頂緩緩卸荷、鎖定，接著便拆除工具錨、千斤頂和限位板。

　　2.4.8 封錨

　　張拉完成后，預留工作錨外鋼絞線不大于15cm，立模并用C30混凝土封閉外錨頭，同時用水泥漿處理錨墩和錨頭，以求外觀規整美觀。

　　3.質量控制措施

　　開工前，由項目專業技術負責人編制詳細的施工組織設計，對人力和物力、技術和組織、時間和環境等各方面做出一個全面合理的安排，并報監理工程師審批。

　　項目技術部門有針對性地向有關施工作業人員進行技術交底，同時學習質量管理標準，嚴格按照設計要求和規程、規范施工。施工工藝要求施行目標管理由班組自檢、現場工程師復檢，監理工程師抽檢，使每道工序都符合質量標準，消除質量事故隱患。

　　施工作業人員實行嚴格的交接班制度，詳細記錄施工過程及發生的問題，現場工程師深入一線，及時處理施工過程中的問題，必要時向高一級領導反饋相關信息，求得答復和相關處理措施辦法。現場工程師對每一個工序的施工工藝、測試數據進行檢查和復測，看是否滿足相應的施工規范及《實施細則》的要求，施工過程是否嚴格按照設計、規范及施工組織設計中的有關技術要求執行。現場工程師經常與施工作業人員進行交流溝通，在滿足質量的前提下盡可能探索簡單的施工方法，并達成共識，共創優質工程。

　　在造孔過程中，由于邊坡巖體差異較大，節理、裂隙發育，在這些換層、巖性變異部位，常形成軟弱夾層或破碎帶，易造成塌孔卡鉆、埋鉆等孔內事故。我們采取了以下預防及處理措施：

　　（1）勤提慢進，保證孔內清潔；

　　（2）停鉆，起拔鉆具，重新沖孔掃孔；

　　（3）必要時可采取固結灌漿的方法加固巖層，再鉆進成孔。實踐證明，這些方法簡單易行，效果不錯。

　　噴射混凝土施工中為提高混凝土強度，減少回彈量，我們重點在以下幾個方面下了功夫：

　　（1）嚴格選用集料和配合比，特別是粗骨料，選擇優質礫料，含水適中的中細砂；

　　（2）嚴格把握噴射操作關，控制受噴面寬度、距離運行狀態、水量、風壓等因素；

　　（3）加強養護，確保強度和防止開裂。從已經完成的混凝土噴射面效果來看，整體評價為優良。

　　錨索體張拉前，認真對高壓油泵、壓力表和千斤頂進行率定，確保張拉和鎖定噸位符合設計要求。

　　4.結語

　　總之，系統錨桿、掛網噴射混凝土和預應力錨索等支護措施在吉林臺工程趾板邊坡加固處理中的應用符合實際情況，效果顯著，同時也顯示了其方便快捷、經濟適用、安全可靠、外表美觀等特點，值得在水利樞紐、公路、鐵路等邊坡以及地下圍巖的加固處理中推廣應