某水电站滑坡分析与评价

某水电站滑坡分析与评价陈书文苏红瑞方海艳徐骞摘要某大型水利水电工程地质条件较复杂，岩体质量差，地表广泛分布有第四系冲洪积物和坡积物，气候干旱少雨，且降雨较集中。对滑坡的特征和成因进行了分析评价，同时对其稳定情况进行了预测和分析，并对治理措施提出了一些建议。关键词滑坡滑坡体前缘后缘滑动带滑床中图分类号TV223文献标识码B文章编号1007—6980(2012)02—0014—03某大坝枢纽工程是一个综合利用的水利水电工程，主要任务是农业灌溉、防洪和发电。大坝设计坝高133 m，为碾压混凝土曲线重力坝。坝顶高程763 m，坝顶长约234 m，水库正常蓄水位743．2111．总库容14亿m3，总装机容量17MW，地面厂房及开关站位于右岸下游。灌区面积约6．6万hm2。，1工程区概况工程区处于中低山区，地势西高东低。区内属大陆性季风气候，具有干旱少雨，年内、日内温差较大等显著气象特征。该河流域的降雨主要发生在两个季节，分别为雨季(7月和8月)和春季(3月和4月)，其多年平均降雨量252．0 mm，其中111．2 mm发生在雨季，占多年平均降雨量的44％，春季为48．5 mm，占多年平均降雨量的19％。旱季从9月。翌年1月，降雨量只有49．8 mm。多年平均水面蒸发量 l785．4 mm。多年平均气温25．5℃，最高气温在7月为49．4℃。最低气温在1月为一3．3℃。工程区附近出露有中生界至新生界地层，基岩岩性以浅海、海陆交互相的沉积岩为主。地表广泛分布有第四系冲洪积物和坡积物。工程区发育有规模不等的褶皱和压扭性断裂．并具多期构造活动的特征。风化卸荷作用也十分强烈。在干旱少雨的气候条件下，本区岸坡多陡立，遇水易塌滑。2滑坡特征2_1形态特征滑坡位于厂房下游，其东、西、南三面环山，北部为高摩河。滑坡体总体呈南北向，南北长560 rn，东西宽80～260 m，中部宽，前、后缘窄，后缘最高处高程790 m，前缘滑舌部分已被河水冲走，低处高程638。639 nl，地面总体坡度130，面积约11万1T12。滑坡整体形态呈“簸箕”形，后缘均为高陡边坡。后缘环形侧滑面倾角32。～54。；中上部65。～75。；中下部东侧1 lO16。，西侧8。～13。，前缘38。～56。。与滑坡前地形相比，滑坡体后缘及中部凹陷2。22 m，局部接近原始地形：前缘凸出3～24 m。滑坡体前后缘相对高差155 m，面积约1．1×105 m2，主滑体最大厚度25～35 m．一般厚度12一一15 m，估算体积(1．9～2．1)×10s m3，为一大型土质滑坡。2．2岩土特征滑坡体主要由碎石、碎石土、全强风化砂质页岩及大块石组成，其分布有如下特征：后缘。主要由碎石及碎石土组成，结构松散，表部干燥，往下变潮湿，厚度大于8 m。后缘周界主要为侏罗系灰岩，碎石土底部以砂质页岩为主。中部。表部以碎石、碎石土为主，下部为碎石土和风化砂质页岩。浅部松散、干燥，下部稍密，潮湿，局部有上层滞水。风化砂质页岩稍湿一湿。呈壤土状，夹有泥灰岩透镜体及碎石，沿裂隙有地下水渗出。前缘。主要由碎石土和风化砂质页岩组成，结构松散，潮湿一湿，靠近河床部位有地下水出露，水位高程与河水位接近。滑动带。主要由碎石土和风化砂质页岩组成，风化砂质页岩中含薄层泥灰岩，多已呈碎块状，裂隙发育。滑动带厚度变化较大，薄处10～30 cm，厚处50。150 cm，滑动带土体多处于饱和状态，局部有地下水渗出。滑床。滑坡周界滑床，东部以侏罗系薄层灰陈书文等·某水电站滑坡分析与评价岩、砂质页岩为主，局部为碎石土；南部以第四系崩坡积、洪积碎石、碎石土为主；西部后缘以侏罗系薄层灰岩、砂质页岩为主，中部以碎石土为主，前缘浅部为碎石土，下部为砂质页岩。根据调查及探井、探槽揭露．主滑坡底部滑床，西南部以碎石土为主．东北部以砂质页岩为主，砂质页岩处于弱风化状。据现场试验成果。滑坡体组成物质的密度和孔隙比分别为1．77～2．29 g／em3和0．12～0．49，滑动带组成物质摩擦角为1．23。～18．41。，凝聚力为14．59～28．50 kPa．3滑坡变形破坏与成因分析3．1变形破坏在2010年7月下旬～8月上旬的持续降雨影响下，8月9日晚在临时营地后边坡发现裂缝，8月10日凌晨触发了开关站下游堆积体的滑动：8月10日下午，开关站、加T厂及坡体上临建营地等已被破坏、掩埋；8月11H晚，滑动已不明显；8月13日，滑坡渐趋稳定。滑坡发生时，在东南部第四系堆积体的推动下，其向西北方向滑动，将原西部冲沟掩埋，进而推动北部、西部风化页岩区滑动，造成原冲沟东侧发生整体滑动：在其持续缓慢滑动过程中。带动滑坡体两侧边坡堆积物及风化页岩也发生滑动，致使已建开关站、挡墙及开关站后边坡被毁，形成现状地形、地貌。滑坡发生初期，据现场估测，其滑动速率约1．5 m／h，滑坡运移较慢，属蠕滑推动型滑坡。滑坡发生后。滑坡体表层出现了不规则的张拉裂缝。裂缝宽2～10 cH·，可见深度1～3 m，另外，在滑坡两侧影响带也有羽状张拉裂缝．宽3～8 om．可见深度1～2ITI。另外．滑坡东部周界的砂质页岩和第四系堆积物区，受滑坡影响，形成了不同形状的错台，高差1。5 m。3-2成因分析据滑坡前地层分布，原开关站东部冲沟由第四系松散堆积物组成，冲沟东部为侏罗系砂质页岩和薄层灰岩，原岩未见有古滑动痕迹，该处未发现有古滑坡现象。造成滑坡的成因主要有以下几点：(1)坡体结构是形成滑坡的物质基础。后缘原始地形堆积了大量的崩坡积物和部分工程弃渣，其透水性强，稳定性差，而下部为透水性差的砂质页岩，全强风化页岩呈黏性土状，饱水后易发生滑动；中部及前缘原始地层以砂质页岩为主，透水性差，不利于前缘堆积物的排水。(2)持续降雨，且降雨量较大，是滑坡产生的直接诱因。(3)西侧原冲沟被堆渣掩埋，不利于后缘水的畅通排泄。(4)边坡上修建的施工道路和临时营地．均扰动了原边坡，形成不同的高陡临空面，边坡土体应力分布发生了改变：临时营地生活用水的排放，使坡体组成物质的含水状态发生了改变，其对边坡稳定不利。4滑坡稳定性评fir2010年8月9日晚20：00，在坡体上临时营地的后边坡发现裂缝，8月10日5：00发生整体滑动，8月13日已趋于稳定。位于滑坡后缘的临时营地，滑坡前后移动约50 m；位于开关站下游的重力式浆砌石挡土墙，滑坡前后移动约65 m。利用极限平衡法对滑坡稳定性计算表明．在现状条件下，其稳定性安全系数为1．02：饱水条件下为0．98。说明在连续降雨等不利条件下，还可能失稳。据后期观测，该滑坡现状已渐趋稳定，但从揭露的滑动带物质看，其仍处于饱和状态，且滑坡堆积物中仍有地下水渗出，依然存在潜在滑动危险，其对厂房区建筑物的潜在危害依然存在。5滑坡治理措施建议受滑坡的影响，新建开关站及其下游重力式浆砌石挡土墙完全被毁，且使与厂房连接的重力式挡土墙产生了不同程度的变形破坏，其现状仍具有潜在滑动危险，需采取必要的治理措施。而滑坡体厚度大，面积广，饱水程度差异大，且滑坡周界还分布有第四系松散堆积物，完全挖除并非易事，治理原则应以技术可行、经济合理、不留后患为主导。可考虑采取以下综合治理措施：(1)后缘及中部整平减载：前缘进行部分挖除，并减小坡度；(2)滑坡面采取整平、填实滑坡裂缝及截、排水措施：(3)增强排水，开挖排水沟，并延伸到后缘周界：

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