某電站庫區(qū)邊坡穩(wěn)定性分析

胡超杰，張 康

（國網(wǎng)新源控股有限公司潘家口蓄能電廠，河北 唐山 064300）

1 地質環(huán)境條件

1.1 概況

潘家口電廠位于位于河北省遷西縣灑河橋鎮(zhèn)上游10 km處灤河干流上，上水庫潘家口水庫是一期水利樞紐工程，二期修建下水庫壩址，為混合式抽水蓄能電站。二期修建主要為灤河庫岸公路及壩址區(qū)修建，工程區(qū)范圍內邊坡多為公路開挖邊坡及庫岸邊坡。庫區(qū)兩岸是低山丘陵,大部分是基巖裸露，庫區(qū)基巖全部為太古界片麻巖，屬中等變質強度，巖性頗為復雜，主要有角閃斜長片麻巖、斜長角閃片麻巖、黑云母角閃片麻巖、花崗片麻巖等。邊坡所處巖層中含鐵礦較多。坡腳及沖溝口分布有少量第四紀松散堆積物，成分為殘坡積亞黏土碎石土。

1.2 現(xiàn)狀

目前庫區(qū)兩岸邊坡部分范圍內已經(jīng)采取了邊坡加固措施，包括邊坡錨索加固、主動防護網(wǎng)支護、坡面被動錨桿防護及排水等，當前邊坡處于整體較穩(wěn)定狀態(tài)。

1.3 庫區(qū)氣象、水文

庫區(qū)邊坡地理位置位于河北省唐山市遷西縣與承德市寬城滿族自治縣，承德市興隆縣交界處，屬半干旱半濕潤大陸性季風型燕山山地氣候，其特點是四季分明、雨熱同季、夏季炎熱多雨，春季寒暖適中，秋季天高氪，冬季寒冷少雪。年平均氣溫 10℃， 無霜期 90~180 d，冰凍期 120~200 d，光照充足，晝夜溫差大。

潘家口水庫位于灤河干流上，壩址以上控制面積為33 700 km2，占全流域面積的75%（灤河全流域面積為 44 600 km2）。

1.4 邊坡區(qū)域性質

邊坡范圍屬于灤河流域丘陵地區(qū)，山區(qū)海拔高程140~650 m之間，屬中低山構造剝蝕地貌。山脈走勢沒有一致走向，工程區(qū)內大致呈北動~南西走向，地勢由北向南逐漸降低。

電廠工程區(qū)上水庫壩址、下水庫壩址位于在馬蘭峪背斜上，基底地層為太古界片麻巖，上水庫區(qū)以北、元古界石英巖、頁巖、灰?guī)r等及其再上的寒武系、侏羅系地層都屬蓋層。邊坡地質構造較為復雜，主要可分為4個構造帶。

東西向構造帶：電廠工程區(qū)控制性構造，由東西向褶皺和一裂隙沖斷層所組成。

弧形構造帶：分布于上水庫東部喜峰口至平泉一帶，除一系列沖斷層環(huán)繞都山花崗巖體呈“S”形，巖層也相應成弧形排列。

北東向構造帶：這條構造帶擠壓現(xiàn)象強烈，巖層直立至倒轉，并有巖脈侵入，多為中性。在工程區(qū)出露的燕子峪斷層可作為代表，自龍井關至寬城。

北北東向構造帶：由一系列沖斷層組成，主要展布在工程區(qū)的東西兩側，東側三屯營至寬城，西側藍旗營至承德均有分布。該構造帶規(guī)模較小，活動時間較晚。

4個構造帶的斷裂，在巖層分布地區(qū)較為明顯，規(guī)模也較大，在基底地層表現(xiàn)不顯著，上下水庫壩址都在基底片麻巖地層上，基底地層穩(wěn)定性好。

1.5 地震活動性

庫區(qū)邊坡構造帶成生最早，規(guī)模最大，活動時間最長，為控制性構造。經(jīng)前期監(jiān)測測量結果，構造帶無特殊異常，升降變化與大地形變規(guī)律一致。

基于近20年數(shù)據(jù)，庫區(qū)邊坡構造帶無發(fā)震跡象，說明構造帶不屬于發(fā)震構造。下水庫基巖為片麻巖，相對穩(wěn)定性較好。

1.6 人類工程活動

庫區(qū)邊坡及周邊的主要人類活動是耕種、工程建設和人工開采等。上述人類活動均會對地質環(huán)境產(chǎn)生一定的影響。

（1）電廠修建

潘家口電廠下水庫壩址修建過程中，將庫岸劈破堆積形成公路路基，局部形成陡斜坡，多數(shù)邊坡已做好加固處理，但局部庫岸公路防護措施不及，容易誘發(fā)崩塌、滑坡、不穩(wěn)定斜坡等地質災害隱患，影響行車、行人安全。

（2）村民耕種

庫岸邊坡部分地勢平緩，村民目前在庫岸表部種植板栗及玉米等，植被的根系一定程度增加了邊坡整體穩(wěn)定性，降低了山區(qū)泥石流的發(fā)生概率，但頻繁的人工灌溉加劇了地下水活動，邊坡臨空面有局部失穩(wěn)的可能。

（3）礦區(qū)開采

邊坡地域內有金屬礦物采礦區(qū)，并人工復建堆砂庫，局部會出現(xiàn)拉裂、塌陷、地下水滲流出坡等問題，尤其地下水滲流涌出會影響邊坡穩(wěn)定性，嚴重時具有引發(fā)地質災害的可能性。

2 地質隱患分析

2.1 右岸邊坡穩(wěn)定分析

根據(jù)潘家口電廠補充勘察設計，庫區(qū)兩岸公路邊坡修建過程中會形成部分臨空，加之風化與裂隙切割，可能產(chǎn)生局部少量掉塊、塌滑，范圍小，對電廠無大影響，對公路有影響，需要適當注意。

結合此次邊坡野外勘察以及相關區(qū)域地質、水文、環(huán)境地質等資料收集。目前潘家口庫區(qū)兩岸邊坡為低山丘陵，除坡腳有少量坡積亞黏土碎石外，大部分是基巖裸露，地形相對完整。工程區(qū)邊坡目前處于整體穩(wěn)定狀態(tài)，地質災害隱患等級較低。

2.2 邊坡排查點隱患等級成果

（1）公路土質邊坡

公路沿線土質邊坡分布較短少，在北馬蹄峪村村尾處及臨近下水庫壩軸線部位邊坡坡角25~35°，坡高 50~60 m，地表有少量第四系覆蓋層，厚度約0.5~1 m，成分主要為殘坡積碎石混合土，局部偶見孤石，混合土主要為粉土，坡面上有人工種植板栗林，樹木根系的抓固作用一定程度上對邊坡穩(wěn)定性有積極作用。

（2）公路邊坡1號崩塌體

公路樁號 K2+770~ K2+840 處，邊坡臨側未進行支護，坡高約 20~30 m，坡角 70°~80°，巖性為片麻巖，強~弱風化，卸荷裂隙發(fā)育，巖體局部松弛。該點坡體受裂隙切割影響，形成不利結構面組合，巖體呈碎塊狀，在巖體卸荷、強降雨作用下存在小規(guī)模崩塌掉塊的可能。目前邊坡整體穩(wěn)定，對公路行人及車輛危害程度中等。

為防止巖體崩塌對來往行人、車輛造成損害，應及時采取處理措施。建議采取清除坡體表部卸荷松弛巖體，并對清理后的邊坡采用主動防護網(wǎng)或貼坡混凝土加錨桿的支護治理方式，加強巡視。

（3）中控室邊坡圍巖

中控室位于上水庫壩址區(qū)，基巖裸露，邊坡走向近南北向，坡高約 10~30 m，坡角 70°~85°，坡頂?shù)乇碛?.2~0.5 m厚第四系覆蓋層，基巖為片麻巖，巖石呈強~弱風化。

施工階段已對表層破碎物質進行了清除，西側和南側邊坡為人工開挖邊坡，在施工階段均進行了加固處理。

經(jīng)排查，南側和西側邊坡整體穩(wěn)定性好，無變形破壞跡象，未發(fā)現(xiàn)混凝土開裂跡象，建議加強巡視，如有混凝土變形跡象，加噴混凝土。

3 結論及建議

潘家口電廠庫區(qū)邊坡處于灤河流域丘陵地區(qū)，地形相對完整，懸崖峭壁不發(fā)育，施工階段大部分開挖邊坡已進行加固處理，工程區(qū)整體地質災害不發(fā)育，邊坡穩(wěn)定性良好，隱患等級較低。

下水庫右岸公路邊坡處于整體穩(wěn)定狀態(tài)，局部邊坡未進行處理，坡上巖體受卸荷影響，未來具有崩塌、不穩(wěn)定斜坡等地質災害隱患。

建議對下池右岸公路多處邊坡崩塌體處進行清除表部卸荷松弛巖體，并修建主動防護網(wǎng)或貼坡混凝土加錨桿的支護治理方式，以防止巖體崩塌對來往行人、車輛造成損害。

建議對其他坡度較大處加警示標識，并加強巡視，如有變形加劇跡象，采取加固治理措施。

4 結束語

此次潘家口電廠庫區(qū)邊坡穩(wěn)定分析和隱患評估不僅加強了潘家口電廠庫區(qū)兩岸邊坡及地質構造的深入了解，而且還提出了多條建設性意見及防治措施，增強了潘家口電廠的邊坡安全性，有利于電廠及當?shù)厝嗣竦纳a(chǎn)及生活安全。