摘要：随着我国社会经济水平的不断提高，西藏水利水电工程建设在规模上、数量上都达到了建国以来的最高水平；本文结合西藏旁多水库泄洪洞出口和厂房后高边坡施工、机械配置、质量控制、以及植被砼植草新技术，总结出适合高海拔地区不同地质条件下，使高边坡冲刷岩石在短期内通过植被砼恢复绿色景观，供大家在类似工程施工中借鉴或参考。
关键词：水利工程；高边坡处理；生态植被砼；施工新技术
1、设计情况
泄洪洞及导流洞出口边坡上缘开口高程4285m，出口底板高程4026.5 m，边坡高度达260m，每隔15m设一宽2m的马道，长度约300m，平均开挖宽度370m。其中高程4080m处有枢纽永久公路通过，公路以上边坡高约205m，设计土质开挖坡比1：1.5，岩石开挖坡比1：0.8。
2010年8月，泄洪洞出口公路以上边坡出现大面积滑坡，塌方量约9万m3，塌方体后缘山坡出现纵向张裂隙，高程4300m覆盖层厚度可达30m。为此，设计单位根据施工现场地质变化情况，对设计方案进行了多次论证，确定边坡采用锚索加固方案。即：在公路桩号K0+680～K0+388m区段，公路以上、以下各布置4排锚索，间距6m，单束锚索提供1000KN的锚固力；厂房后山坡高程4075～4041m马道边坡及以下，根据岩石节理和不利分布情况，布置常规预应力锚索。并对该区域的土保持方案进行了更改，在施阶段采用植被三维网和植被砼措施。
2、施工难点及对策
⑴材料运输、设备布置困难，支护材料和机械用油等全靠人工搬运至工作面；
⑵地质条件复杂，滑坡部位岩石完整性差，岩体厚度有限，要严格控制爆破，以便最大限度减少对外侧岩埂的破坏，否则易造成边坡开裂、松动，难以施工。
⑶由于该部位为滑坡带，开挖爆破技术难度大；为保证边坡稳定，宜安排在汛前完成所有项目的施工。为保证安全，支护与开挖宜交替进行，但由于塌方造成处理进度迟缓，同时由于塌方不能再按设计要求逐层开挖支护。施工过程中存在一定的安全隐患，为此需要加强监测。
⑷该部位下方为导流洞、泄洪洞及厂房后边坡施工区域，为不滞约其它工作面施工，需加快施工进度。存在着工期紧，任务重、施工干扰多等困难。
⑸边坡开挖施工与泄洪洞及泄洪兼导流洞出口工作面施工存在立体交叉作业，安全隐患极大。对策：边坡开挖前先在下游设置两至三道挡渣坎或挡渣沟，每15m高差设置一道，通过挡渣坎减缓滚石的势能，并将滚石挡在挡渣沟内。
⑹由于塌方前已开挖至EL4085m高程，重新组织设备对原边坡进行二次开挖施工，施工难度加大。对策：修筑供反铲通行的临时道路至开口线，采用反铲拉槽、推土机推渣进行翻渣施工，施工通过人工运输。
3、施工场地布置
施工场地布置以紧凑实用、经济合理、利于施工、便于管理，并严格执行国家有关安全、环保等方面的规定。
⑴公路以上道路设置：按照现有地形，从公路桩号0+700处起坡，向下游山体内侧方向修筑宽度10m的施工便道至高程4130m，坡度为7%，长度约500m，作为开挖出渣及挡墙施工材料运输的主要通道。
⑵公路以下道路设置：沿泄洪洞下游侧在高程4036m处修路至4080m，高程4036m以下利用现有道路进行施工。
⑶由于施工区部位狭小，拟将原支护材料、设备撤出施工作业面，为开挖工作做准备。为加快施工进度，在保证反铲能顺利通过的情况下，需提前拉运水泥、钢筋网、锚杆等支护材料并合理堆放到马道侧。
4、施工方法及步骤
⑴土方开挖
施工程序：从边坡开口线高程4290m～地面4036m分15个台阶开挖，基本按每15m高差设置一个开挖条带，每30m高差设一道挡碴坎。开挖时，按自上而下分层开挖，边挖边削坡，人工配合修整边坡。同一层面开挖施工，按照“先土方开挖，后石方开挖，再边坡支护”的顺序进行，使开挖面同步下降。开挖主要采用挖掘机、推土机向下翻渣，接近设计坡面时，采用人工整修。
在开挖施工过程中，根据施工需要，经常检测边坡设计控制点、线和高程，并在边坡地质条件较差部位设置变形观测点，定时观测边坡变形情况，如出现异常，采取应急处理措施。开挖区域清理完，按设计要求施工边坡上部排水沟。
⑵石方开挖
石方开挖按6～8m分层，开挖采用深孔梯段爆破法，设计开挖线采用预裂爆破，主爆孔和缓冲孔采用CM-351型液压潜孔钻及YT-28手风钻配合造孔；预裂孔用QZJ-100B轻型潜孔钻造孔。用反铲挖掘机、自卸车进行出碴。
1）梯段爆破施工
①钻孔：以CM-351型液压潜孔钻机为主，QZJ-100B型轻型潜孔钻机为辅。
②装药、联网爆破：主爆破孔、缓冲孔均使用乳化药卷，采取连续不耦合装药。梯段爆破采用微差爆破网络，采用分段非电毫秒雷管连网，电雷管起爆。分段起爆药量按技术规范控制，梯段爆破最大一段起爆药量≯300kg；临近建基面时，最大一段起爆药量≯100kg。
2）预裂爆破施工
为使开挖面符合设计轮廓线，保证坡面基岩的完整性和开挖面的平整度，在边坡开挖施工中采用预裂爆破技术。
①钻孔：采用QZJ-100B轻型潜钻机，孔径φ90mm，孔间距0.8m，每级马道分两次爆破。
②装药、联网爆破：选用乳化炸药，采用不耦合空气间隔装药结构，线装药密度根据爆破试验确定。预裂爆破起爆网络采用非电导爆系统，导爆索传爆，起爆方式同梯段爆破。预裂孔起爆时间应超前主爆孔100ms以上。爆破参数以爆破试验为准，并在施工中根据爆破效果随时调整。
⑶保护层开挖
保护层开挖拟采取水平光爆剥离施工方案。工艺流程：抽槽成形工作面→测量放样→造水平光爆孔、主爆孔→验孔→装药爆破→石碴清理→基础面冲洗→基础面验收。
1）爆破安全设计
本工程施工期，还有其它标段正在进行施工，为避免爆破给周围人员和其它建筑物造成影响，需对其进行爆破安全设计。 ①爆破振动控制：根据试验控制最大装药量23kg，均小于允许值64kg。
主要控制措施：采用微差爆破、预裂爆破、限制爆破最大用药量。
②爆破飞散物控制：根据《爆破安全规程》规定，对深孔爆破，其个别飞散物的最小安全允许距离200m，但本工程开挖区距右坝肩场内公路不到100m，飞散物控制在100m以内。
主要控制措施：合理设计炮孔位置、控制装药量；保证堵塞长度和密实度质量；采用不耦合装药和毫秒微差起爆等；正确选择起爆顺序。
③爆破空气冲击波及噪声控制：在爆破作业中，虽然炸药的能量用于介质的破碎、抛掷及内部产生地震波，噪声传播，对人体心理和生理产生一定影响。
主要控制措施：合理确定爆破参数、不允许用裸露药包爆破、当钻孔实际位置与设计不符时，控制最小抵抗线和单位耗药量。
⑷预应力锚索施工
①压缩分散型锚索施工程序：钻孔、锚索制安、锚墩浇筑、锚索灌浆和锚索张拉及锁定。1000KN预应力锚索（长35m）钻孔采用YG-80型锚固钻机在脚手架上进行。锚索入孔前，采用高压风水冲洗钻孔后，人工将锚索徐徐送入孔内，索体就位后，及时将锚索外露部分包裹，以防污损。
锚墩砼浇筑：水平运输采用砼罐车，垂直运输采用溜槽、提升架等方式，将砼运输至各浇筑工作面，人工入仓，振动器振捣密实。
采用SNS系列灌浆泵全孔段一次性有压循环灌浆的方法，自孔底由下向上进行锚索灌浆。当锚墩砼及水泥砂浆强度达到设计要求后进行张拉，压缩分散型锚索可采用单根预紧、单根循环张拉对称施工的方式进行。测定单根达到设计要求后锁定结束。
②常规锚索施工程序：钻孔、锚索制安、注浆、锚墩浇筑、张拉、封孔注浆、外部保护。锚索钻孔、制安及砼浇筑同前，安装完成后可采用排气注浆法注浆。锚索张拉采用整体分级张拉的程序，张拉完成后进行封孔注浆。注浆结束后，剪去多余部分，外露50㎜长钢绞线，在其外部包裹水泥砂浆保护层。
⑸ 喷锚支护施工
锚杆钻孔（入岩5m）采用手风钻造孔，完成钻孔清洗后，人工将锚杆送入孔内，自孔底由下向上进行锚杆灌浆。采用强制式砼搅拌机拌制，砼喷射机进行边坡喷砼施工。
质量保证措施：检查钻孔孔位角度及深度、检查冲孔质量、检查原材料及水泥砂浆比、检查注浆管是否插至孔底、检查插入锚杆后，孔口是否用砂浆封实。
⑹ 浆砌石排水沟施工
排水沟施工在公路以上坡面形成后进行，施工程序为：施工放线→开挖基槽→清理坡面、检平基底→ 砌石砌筑→勾缝抹面→洒水养护。
1）材料准备
砌筑采用的砂、石骨料必须满足施工技术设计和规范要求。水泥、砂石骨料采用自卸车运至4080m公路平台后，再用当地百姓马匹驮运至砌筑工作面。砂浆采用人工现场就近拌制，手推车供浆，砂浆配合比通过试验确定。
2）施工方法
排水沟砌筑施工分段作业，在基础地质变化处设置伸缩缝或沉降缝。砌筑前测量放样，砌筑时水平、垂直双挂线施工，要求线形顺适、砌体平整，确保设计规格砌筑。砌筑前石料用水湿润，大面朝下，摆放平稳，砌体上下层错缝砌筑，外围定位行列和镶面石长短相间地与里层砌块咬接，砌缝宽度适当，搭接良好，表面平整，砂浆饱满，勾缝认真均匀，平顺美观。
施工要求：①石料强度必须>30MPa，砂浆或砼的配合比符合试验规定。②砌石分层错缝，浆砌时坐浆挤紧，嵌填饱满密实，不得有空洞。③墙背填料、沉降缝、泄水孔的位置和数量符合设计要求。④砌体坚实牢固，勾缝平顺，无脱落现象；沉降缝整齐垂直，上下贯通。
⑺ 水土保持 （采用生态植被砼施工技术）
西藏旁多水库工程地处海拔4100m以上，植被生态环境脆弱，对于石质、砼边坡无植物生存条件，是高边坡生态治理的难点。按水土保持技施设计方案，泄洪洞出口边坡及永久公路以上一级马道边坡范围内采用植被砼，其余均采用三维网防护，措施面积10.35km2。据科学试验证明，喷混植生新技术尤其对不宜植生的恶劣地质环境，如砾石层、软岩、破碎岩以及较硬的基岩石，有着明显的效果，喷混植草灌（植被砼）喷射厚度为8-10cm。
主要施工程序与工艺：坡面清理→覆土→挂网、锚固→基材配制→喷混植灌木草→草灌籽选择→覆盖→养护管理。
先在岩石坡面上打锚杆并挂上高强度镀锌机编网以防护边坡，再在网上喷射有机植生土，使坡面形成一个有机的整体。由于喷混层中敷设成网格状，植生带直接提供植物所需的水分和养分，经过养护后，从有机质砼中长出的草能覆盖整个坡面，达到植被生长绿化目的。
5、结论
本工程开挖、支护工程量大，而且支护种类较多，包括：锚杆、锚筋桩、喷射砼、预应力锚索、钢筋制安等施工项目。由于受客观条件的制约，按照设计要求先进行“植被三维网、植被砼”水土保持措施试验，通过试验对两种植物措施的效果进行分析对比，并优选效果好的植物草播种，施工后效果特别显著。
主要体现在：①长效性：使用土壤和植物种子与水泥组成的植生砼，长期有利于植物的存活与成长。②适宜性：对地质条件比较恶劣的坡面，喷混面形成之后，改善了原坡面的土质，适合植物生长条件。③既有水土保持功效，又能代替喷浆护坡，达到景观绿化双目的。④植被三维网施工操作方便。正常气候，从种植到生长需3个月时间。
建议施工期宜选择在春秋两季适宜时实施，成活率更高。
参考文献
[1] 西藏旁多水利枢纽工程初步设计报告 中水东北勘测设计研究院.2009.11.
[2]《四川水力发电》2007年第S2期瓦屋山水电站植被砼施工技术（作者：窦文斌）
[3]建设工程教育网2010.3.22 边坡绿化的几种施工工艺
作者简介：
朱田胜（1964-），男，行政职务：总工，职称：高工，研究方向：从事水利水电工程设计、施工与管理。
