磽磧庫區(qū)咔日溝1號滑坡成因分析及穩(wěn)定性評價

陳全歡，余志平，張景順，周光明

（中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司，四川成都 610072）

磽磧庫區(qū)咔日溝1號滑坡成因分析及穩(wěn)定性評價

陳全歡，余志平，張景順，周光明

（中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司，四川成都 610072）

咔日溝1號滑坡位于磽磧庫區(qū)，水庫蓄水4年后因降雨誘發(fā)失穩(wěn)。本文結合滑坡的演化過程分析、總結了咔日溝1號滑坡的成因，包括水庫蓄水、開挖、堆載、降雨等因素。通過宏觀地質分析及極限平衡法計算，對滑坡進行穩(wěn)定性評價。對滑坡的發(fā)展趨勢做出預測，并總結了本工程的經驗教訓。

滑坡；穩(wěn)定性評價；極限平衡法；水庫蓄水

0 前 言

磽磧水電站是寶興河流域梯級開發(fā)的龍頭水庫工程，水庫正常蓄水位2 140 m，死水位2 060 m，總庫容約2.12億m3，具有年調節(jié)能力。2006年12月5日水庫開始初期蓄水，2007年底水庫最高蓄水至2 125 m。2007年底壩體竣工后，水庫進入二期蓄水并正常投運，2008年水庫最高蓄水至正常水位2 140 m。水庫每年5～11月為蓄水期，12月～翌年4月為供水期，水庫運行平均水位見圖1。

圖1 磽磧水庫運行平均水位曲線

2010年10月，庫區(qū)咔日溝1號滑坡發(fā)生后，導致環(huán)庫公路約110m路段地基下滑，中斷交通超過1年，臨近的居民點1處民房及擋墻損壞。為保證環(huán)庫公路及附近居民點的安全，有必要對滑坡的成因及其穩(wěn)定性進行分析評價。

1 咔日溝1號滑坡特征

1.1 滑坡邊界條件

咔日溝1號滑坡位于磽磧庫區(qū)咔日溝支庫左岸溝口處，順坡長約310 m，寬約70～110 m，后緣高程約2 237 m，前緣高程約2 090 m。下游側及坡頂為一居民點，環(huán)庫公路從滑坡后緣約2 217 m高程通過，2 135 m高程以下為大壩填筑土料開挖區(qū)。咔日溝1號滑坡地質平面見圖2。

1.2 滑坡形態(tài)

據(jù)現(xiàn)場地質調查，滑坡后壁、兩側壁及滑坡堆積范圍清晰。2 237～2 180 m高程為滑坡后壁，壁面起伏光滑，走向約NW 34°，傾角約34°～44°。2 180～2 090 m高程為滑坡堆積區(qū)，坡度20°～25°。前緣剪出口位置在2 130 m高程附近?；路秶樒麻L約310 m，寬約70～110 m，面積約2.5萬m2，體積約28萬m3。

圖2 咔日溝1號滑坡地質平面

1.3 滑坡體特征

滑坡體厚度一般10～21.8 m，按其成因、組成、結構特征、性狀，可分為碎礫石土、含塊碎石土和塊碎石土等3類。碎礫石土呈黃褐色～灰色，稍濕～濕，結構較密實，系冰緣凍融堆積物。塊碎石土呈灰～灰黃色，稍濕～濕，結構較松散，系強風化、強卸荷的千枚巖傾倒變形體滑坡后的堆積物。含塊碎石土呈灰～灰黃色，稍濕～濕，結構較松散，系坡積、冰緣凍融堆積和人工堆積混雜堆積物。

1.4 滑床特征

滑床物質主要為強風化強卸荷的千枚巖，巖體呈碎塊狀，灰黑色，強度低，巖芯經擾動后呈泥狀或碎塊碎粉狀?；裁婵傮w上向南西傾斜，滑床面呈后陡前緩的近似圓弧形，滑坡整體滑動方向約南偏西48°。

1.5 滑動帶特征

鉆孔揭露滑坡是于傾倒變形的千枚巖巖體內部滑動，在部分鉆孔中可見到較明顯的滑帶。據(jù)滑坡范圍內4個勘探鉆孔均進入較完整基巖，結合滑坡前緣剪出口位置，滑坡存在更深層滑面的可能性小。

根據(jù)滑坡側壁及前緣剪出口滑帶土特征及鉆孔取芯情況判斷，滑帶的厚度大多介于1～3m之間，滑帶土為灰黑～黑色千枚巖碎塊，鉆孔巖芯中可以見到較明顯的擦痕，滑帶土的濕度較大，呈可塑狀態(tài)，強度較低。

2 滑坡演化過程及成因分析

2.1 滑坡演化過程

2006年12月之前，邊坡前緣2 135 m高程以下作為料場被開挖（開挖高度約20 m），邊坡上部沒有出現(xiàn)變形破壞跡象。水庫蓄水初期邊坡仍然沒有出現(xiàn)明顯的變形破壞。2010年10月，水庫蓄水約4年后，在庫水位反復升降作用及暴雨影響下產生滑坡。從2010年10月至今滑坡曾多次顯著滑移，失穩(wěn)時間主要在雨季。據(jù)參照物在滑坡前后所處位置的變化判斷，滑移距離大于60 m?，F(xiàn)今滑坡體仍不穩(wěn)定，主要表現(xiàn)為緩慢蠕動滑移，失穩(wěn)時段多在雨季或庫水位下降過程中。

2.2 滑坡成因分析

邊坡前緣2 135 m高程以下開挖形成高約20 m，坡度約35°～40°的臨空面，加之上部修建環(huán)庫公路時坡面棄渣影響，降低了邊坡的穩(wěn)定性。水庫蓄水后近4年內未發(fā)生滑坡，說明蓄水進一步降低邊坡穩(wěn)定性，邊坡處于欠穩(wěn)定狀態(tài)。2010年10月滑坡發(fā)生時，水庫處于正常蓄水位且正值雨季，說明降雨直接誘發(fā)滑坡。

根據(jù)滑坡演化過程，結合地形地質條件，綜合分析認為，產生滑坡的主要原因有4點：（1）前緣開挖坡腳；（2）水庫蓄水；（3）降雨；（4）坡面堆載。

3 滑坡穩(wěn)定性評價

3.1 定性分析

咔日溝1號滑坡目前仍未穩(wěn)定，主要表現(xiàn)為雨季或庫水位下降過程中緩慢蠕動滑移，處于欠穩(wěn)定～不穩(wěn)定狀態(tài)。在暴雨、持續(xù)降雨及庫水位升降變化過程中，滑坡體存在局部或整體失穩(wěn)的可能性，失穩(wěn)模式主要為緩慢蠕動滑移，不會產生高速下滑。此外，由于滑坡后壁為傾倒變形的千枚巖，巖體破碎，后緣臨空面易受牽引形成次級滑動。

3.2 極限平衡法分析

3.2.1 計算方法

極限平衡法分析根據(jù)勘探揭示的滑面，選用簡化畢肖普法計算岸坡的安全系數(shù)。

3.2.2 計算參數(shù)

依據(jù)試驗成果并結合反演分析，提出岸坡穩(wěn)定性分析計算的參數(shù)，見表1。

表1 咔日溝1號滑坡計算材料參數(shù)取值

3.2.3 計算工況與計算成果

計算考慮了滑坡演化過程、水庫運行情況、地震作用以及降雨等多種因素。選取天然狀態(tài)、天然狀態(tài)＋暴雨、天然狀態(tài)＋地震、正常蓄水位、正常蓄水位＋暴雨；正常蓄水位＋地震、庫水位驟降等7種計算工況。選取1剖面分別計算蓄水前、蓄水后未滑坡以及滑坡發(fā)生后不同時期的邊坡穩(wěn)定性，計算剖面見圖3、4，計算成果見表2。

計算成果表明：蓄水前，邊坡安全系數(shù)在1.129～1.227之間，處于基本穩(wěn)定～穩(wěn)定狀態(tài)。水庫蓄水后，邊坡安全系數(shù)在0.935～1.023之間，正常情況下處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，短暫或偶然工況下不穩(wěn)定?；掳l(fā)生時，正對應正常蓄水位疊加暴雨的短暫工況，計算結果與實際情形相符?；掳l(fā)生后，滑坡安全系數(shù)在0.977～1.073之間，較滑坡發(fā)生前略有增大，但在正常蓄水位疊加暴雨工況以及正常蓄水位疊加地震工況下仍處于不穩(wěn)定狀態(tài)。

圖3 咔日溝1號滑坡穩(wěn)定性計算1剖面（滑坡前）

圖4 咔日溝1號滑坡穩(wěn)定性計算1剖面（滑坡后）

表2 咔日溝1號滑坡1剖面穩(wěn)定性計算結果

3.3 穩(wěn)定性評價

根據(jù)宏觀地質分析及穩(wěn)定性計算，滑坡體目前整體處于欠穩(wěn)定～不穩(wěn)定狀態(tài)。受庫水位的周期性漲落及降雨等的影響，滑坡體將呈間歇性蠕動滑移。需要注意的是，滑坡后壁傾倒變形的千枚巖巖體破碎，臨空面易產生次級滑坡，影響環(huán)庫公路及居民點的安全。

4 結 語

（1）咔日溝1號滑坡的成因主要包括坡腳開挖、坡面堆載、水庫蓄水以及降雨等4個因素。坡腳開挖、坡面堆載和水庫蓄水降低了邊坡穩(wěn)定性，降雨直接誘發(fā)了滑坡。

（2）咔日溝1號滑坡目前整體處于欠穩(wěn)定～不穩(wěn)定狀態(tài)?；逻吔缜逦瑢Νh(huán)庫公路影響較大，但不影響居民點的整體穩(wěn)定性。由于滑坡緊臨居民點，若后緣臨空面形成次級滑動，將導致后緣邊界附近的環(huán)庫公路、擋墻、房屋受損，需采取相應的工程治理措施。

（3）本工程中料場開采形成的開挖邊坡，以及修建環(huán)庫公路時棄渣都是導致滑坡的因素，今后工程中應吸取經驗教訓，采取適當?shù)墓こ瘫Ｗo措施，避免類似情況發(fā)生。

（4）鑒于本工程中滑坡的形成以及對環(huán)庫公路、居民點的影響，在庫區(qū)進行工程建設時，應重視勘察工作。

（5）針對滑坡穩(wěn)定性計算結果與滑坡演化過程對比分析，計算結果與實際情況基本吻合。說明計算方法和巖土體參數(shù)的選取基本合理，可供類似工程借鑒。

［1]張景順，陳全歡.四川寶興河磽磧水電站庫區(qū)豐收、鐵塔居民點場地穩(wěn)定性研究報告［R］.成都：中國水電顧問集團成都勘測設計研究院，2013.

［2]張志鵬.寶興縣磽磧水電站咔日溝3號堆積體塌岸預測研究［D］.成都：西南交通大學，2009：32-62.

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P642.22

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1003-9805（2015）04-0058-04

2015-06-29

陳全歡（1962-），男，湖北武漢人，工程師，從事水電水利工程勘察設計工作。