水電站運行對寶成線路基邊坡穩(wěn)定性影響評價

李 明 李 寧 楊治國

(1.中鐵二院西安勘察設計研究院有限責任公司，陜西 西安 710054； 2.中國地震局第二監(jiān)測中心，陜西 西安 710054)

水電站運行對寶成線路基邊坡穩(wěn)定性影響評價

李 明1李 寧2楊治國1

(1.中鐵二院西安勘察設計研究院有限責任公司，陜西 西安 710054； 2.中國地震局第二監(jiān)測中心，陜西 西安 710054)

針對寶成鐵路部分地段沿嘉陵江右岸前進，荷葉壩水電站的蓄水運行易導致水庫塌岸等問題，從邊坡地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、邊坡形態(tài)、庫水位變化、水庫淤積等方面對鐵路路基的穩(wěn)定性進行分析，并對其進行了分段評價，提出了路基邊坡的防護措施。

穩(wěn)定性，塌岸預測，邊坡防護

1 工程概況

擬建的荷葉壩水電站工程位于陜西省略陽縣境內(nèi)的嘉陵江干流上，為河床徑流式電站。寶成鐵路位于擬建水電站庫區(qū)的右岸，路基的路肩高程在640.7 m～651.1 m之間，正常蓄水位距離路基中線的最短水平距離為28 m。由于現(xiàn)有的鐵路路基是在沒有考慮水電站蓄水條件下設計和施工的，路基局部岸坡的穩(wěn)定性問題已是荷葉壩水電站建設中所面臨和必須解決的重要工程地質(zhì)問題。

2 水電站運行對鐵路路基的穩(wěn)定性影響分析

水電站建成蓄水后，影響鐵路路基邊坡穩(wěn)定性的因素主要有邊坡地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、邊坡形態(tài)、庫水位變化、水庫淤積等。

3 水電站運行對鐵路路基穩(wěn)定影響分段評價

根據(jù)寶成鐵路路基邊坡的工程地質(zhì)條件，分四段對鐵路路基穩(wěn)定性進行評價，每一段的工程地質(zhì)特征見表1。

表1 庫區(qū)影響范圍內(nèi)寶成鐵路路基工程地質(zhì)特征表

目前，水庫塌岸預測方法包括類比法、動力法、統(tǒng)計法[1,2]等3大類，它們都屬于半理論、半經(jīng)驗方法，各具特點，本文主要采用地質(zhì)類比法。地質(zhì)類比法可以考慮庫岸位置及形態(tài)，地層巖性及地質(zhì)構(gòu)造，風浪作用，庫水的浸泡、升降、沖刷作用，水文地質(zhì)條件及水庫淤積[3]等因素對坍岸寬度的影響，因此，類比法預測結(jié)果比較接近實際情況。

1)K209+674～K211+282，水庫蓄水后，水位抬升0 m～2.4 m，距離鐵路路基邊坡外緣60 m～155 m，左側(cè)路堤邊坡平緩，植被茂盛，淤后P=1%洪水位與天然P=1%洪水位相同，因此蓄水后對鐵路路基穩(wěn)定性無影響。2)K211+282～K213+320，水庫蓄水后，水位抬升2.4 m～5.6 m，淤后P=1%洪水位和天然P=1%洪水位相同，對鐵路路基穩(wěn)定性無影響。但是本段位于略陽縣城繁華地段，沿江邊建筑物密布，建筑物基礎基本位于坡積碎石土上，邊坡防護方式參差不齊，庫區(qū)水位上升將沖刷已有漿砌片石護坡坡腳，并且浸潤、軟化坡表土體，使邊坡失穩(wěn)，因此本段邊坡應進行加固防護。3)K213+320～K215+130，本段水位抬升5.6 m～7.0 m，淤后P=1%洪水位和天然P=1%洪水位相同。其中K213+469～K213+524段路基，坡面采用了漿砌片石護坡，但是護坡底高程小于正常蓄水位，水位上升將浸潤、軟化護坡坡腳，同時江水沖刷、淘蝕作用將會破壞既有護坡的穩(wěn)定，使整個路基邊坡失穩(wěn)，因此應對本段邊坡坡腳重新加固。4)K215+130～K219+150，本段淤后P=1%洪水位大于天然P=1%洪水位。其中K215+790～K215+885段漿砌片石護坡防護質(zhì)量差，水位抬升會沖刷已有的漿砌片石護坡，將導致上部片石護坡失穩(wěn)，威脅鐵路路基的安全；K216+025～K216+130段路堤為填土，邊坡未進行擋護，根據(jù)淤后P=1%洪水位，水位上升15 m以上，路基邊坡坡腳將因庫水浸潤而軟化，同時也將導致邊坡抗沖刷淘蝕作用減弱，從而引起鐵路路基失穩(wěn)，因此，此段路基邊坡應采取防護措施。

4 鐵路路基邊坡防護措施

1)對于略陽縣城范圍內(nèi)河岸：本段鐵路路基遠離江邊，但是沿江邊緊密分布有屬于鐵路產(chǎn)權(quán)的房屋建筑，建筑物基礎基本位于坡積土和人工填土上，并且沿線河岸防護形式參差不齊，穩(wěn)定性較差，考慮到縣城的美觀和沿河建筑物的安全，本段均采用擋土墻+漿砌片石護坡進行防護，防護范圍K212+027～K213+320。2)對于右側(cè)靠山側(cè)位于基巖上，左側(cè)臨庫區(qū)側(cè)位于坡積土或人工填土上的路基，采用擋土墻防護，基礎設置在基巖上，墻頂位于正常水位以上1.0 m。采用路堤墻的防護段，墻頂以上至百年洪水位高程之間采用漿砌片石護坡。如：K213+469～K213+524,K215+790～K215+885。3)對于路基位于填土上，且靠河側(cè)有較厚坡積土的段落，在坡腳位置設置抗沖刷擋墻，擋墻高平均按8 m考慮，擋墻墻頂高于正常蓄水位1 m，擋墻基礎置于穩(wěn)定基巖上。擋墻頂至淤后P=1%洪水位采用漿砌片石護坡。如：K216+025～K216+130。

5 結(jié)語

1)由于水庫運行影響路基邊坡的穩(wěn)定性，且不易在工程勘察階段表現(xiàn)出來，但在施工及運營階段對鐵路工程影響極大，必須采取措施處理。2)根據(jù)水庫蓄水后對鐵路路基的影響范圍，有針對性地進行防護工程設計，保證鐵路運營的安全順暢。

[1] 何良德，朱筱嘉．水庫塌岸預測方法評述[J]．華北水利水電學院學報，2007(2)：69-72．

[2] 劉天翔，許 強，黃潤秋，等．三峽庫區(qū)塌岸預測評價方法初步研究[J]．成都理工大學學報(自然科學版)，2006(1)：77-83．

[3] 范云沖，張友誼，胡卸文．庫岸再造預測方法及其評價[J]．四川水利發(fā)電，2002(4)：69-71．

Evaluation on the impact of hydropower station operation upon Bao-Cheng railwag subgrade slope stability

LI Ming1LI Ning2YANG Zhi-guo1

(1.Xi’anSurveyandDesignInstituteCo.,ChinaRailway2ndInstitute,Xi’an710054,China;2.ChinaSeismicBureau2ndMonitoringCenter,Xi’an710054,China)

A section of Baoji-Chengdu railway lies along the right bank of the Jialing river, and the consequences of some disaster such as the reservoir bank collapse-prone because of water-impoundment and running of Heye dam hydropower station have great negative influence on the railroad. Accordingly, in this paper, the stability of the railway embankment is analyzed from the slope lithology, geological structure, slope morphology, reservoir water level changes, reservoir sedimentation, etc. And then the railway has been segmented evaluated. Finally, the subgrade slope protection measures have been put forward.

stability， bank collapse prediction， slope protection

1009-6825(2014)03-0166-02

2013-11-14

李 明(1980- )，男，工程師； 李 寧(1985- )，女，助理工程師； 楊治國(1977- )，男，工程師

U213.1

A