四板溝水電站導(dǎo)流明渠右岸滑坡成因研究

劉鵬　孫興偉

摘要：四板溝水電站工程區(qū)位于阿壩州中部橫斷山脈和邛崍山交匯處，工程區(qū)導(dǎo)流明渠修建過程中形成大的滑坡，嚴(yán)重威脅水電站的建設(shè)及運(yùn)營。為降低滑坡災(zāi)害造成的威脅及風(fēng)險(xiǎn)，文章從滑坡體的巖土性質(zhì)、區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造、水文條件及人類活動(dòng)等方面綜合分析其形成原因及機(jī)理，并探討滑坡發(fā)生的可能性，為滑坡災(zāi)害的有效防治提供參考，為安全施工提供有力保證。

關(guān)鍵詞：水電站；導(dǎo)流明渠；滑坡災(zāi)害；地質(zhì)災(zāi)害；成因分析

中圖分類號(hào)：P642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2014）30-0142-02

1 概述

滑坡與泥石流、地震、火山噴發(fā)、臺(tái)風(fēng)以及特大洪水一樣，是一種突發(fā)性自然災(zāi)害，水庫岸坡失穩(wěn)是伴隨水電工程建設(shè)而產(chǎn)生的一種地質(zhì)災(zāi)害?；聻?zāi)害不僅造成人員傷亡及工農(nóng)業(yè)極大的經(jīng)濟(jì)損失，而且大大惡化周圍生態(tài)環(huán)境。對滑坡的形成、發(fā)展和運(yùn)動(dòng)機(jī)理、分布規(guī)律預(yù)測預(yù)報(bào)和研究，對人類生存和經(jīng)濟(jì)建設(shè)持續(xù)發(fā)展具有重要的理論和實(shí)際意義?；碌姆€(wěn)定性受滑坡的物質(zhì)條件、結(jié)構(gòu)條件、環(huán)境條件三方面綜合影響，滑坡物質(zhì)結(jié)構(gòu)條件是滑坡本身固有的，它們的特性決定著滑坡的穩(wěn)定狀況，但它們又都是相對穩(wěn)定的。環(huán)境條件最為活躍，是誘發(fā)滑坡發(fā)生的因素，誘發(fā)滑坡的環(huán)境條件主要是降雨、地震、人類活動(dòng)。

工程區(qū)滑坡影響因素多、形成機(jī)制復(fù)雜，且一旦發(fā)生滑坡會(huì)對工程建設(shè)造成不利影響。目前，滑坡的形成機(jī)理主要是基于滑帶土抗剪強(qiáng)度與其物質(zhì)成分和試驗(yàn)條件的關(guān)系展開的，而斜坡體自身的巖性、水文條件及周邊人類活動(dòng)的對坡體穩(wěn)定性的影響也至關(guān)重要。將影響滑坡穩(wěn)定性的內(nèi)因及外因相結(jié)合，從機(jī)理及外部觸發(fā)因素方面綜合探討滑坡的形成機(jī)制，在此基礎(chǔ)上分析滑坡的穩(wěn)定性，具有重要的科研價(jià)值，研究的成果可以應(yīng)用于實(shí)踐，對指導(dǎo)工程建設(shè)、確保施工安全具有重要

意義。

2 工程概況

四板溝水電站導(dǎo)流明渠右岸滑坡是人工開挖河床和右岸邊坡形成導(dǎo)流明渠過程中形成的。四板溝水電站工程區(qū)位于阿壩州中部橫斷山脈和邛崍山交匯處，屬黑水縣管轄。區(qū)域地貌單元屬四川西北邊緣山地向丘陵過渡的高山峽谷區(qū)，區(qū)內(nèi)山勢縱橫，坡陡谷深，山岳海拔多在3500m以上，黑水河河谷海拔也在2700m以上，河谷切割深度達(dá)1000余m。

滑坡位于革石壩溝與奶子溝交匯處下游，主滑線距交匯處約312m，距壩軸線約65m（壩下0+65m），滑坡未滑前，河右岸邊坡較順直，邊坡自然坡度為45°～50°，是一個(gè)傾向河谷的斜坡面?；聫纳舷蛳驴赐庑纬时馄降聂せ?，圈椅狀，主滑線（或稱滑坡軸）的水平距離約100m，滑坡體前緣寬約90m，后緣寬50m左右，滑坡體高約80m，滑坡水平位移約5～6m，滑坡后壁高度在8～10m之間?；虑熬壙亢蟛糠殖事∑馉??；潞蟊谳^陡，陡度在60°～70°之間?；聝杀谄露榷?，陡度在70°～80°之間，而且下游壁（左壁）陡于上游壁（右壁）。

滑坡后緣發(fā)育拉張裂隙，長幾米至幾十米不等，多呈弧形，和滑坡壁的方向大致吻合或近平行?；聝蓚?cè)可見較多的剪切裂隙，因滑體和不動(dòng)體相對位移而在分界處形成剪力區(qū)，從而在此區(qū)內(nèi)形成剪切裂隙。在滑坡的下部，因滑體下滑受阻而形成的張裂隙，其方向垂直于滑動(dòng)方向。

3 滑坡成因分析

滑坡的形成受地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造及水文條件控制，而人類工程活動(dòng)、氣候條件也在很大程度上影響滑坡的形成及運(yùn)動(dòng)。因此，本文結(jié)合滑坡所在區(qū)的地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造及水文條件綜合分析滑坡的形成原因及

機(jī)理。

3.1 地層巖性

滑坡8個(gè)勘探鉆孔揭露出的基巖均為石英砂巖。滑坡下伏地層為三疊系“西康群”上統(tǒng)侏倭組淺變質(zhì)板巖夾石英砂巖，地層中有印支期侵入花崗巖，石英砂巖上覆第四系松散堆積物。由老至新如下：上統(tǒng)侏倭組（T3zh），巖性為板巖夾石英砂巖，呈灰褐色，多見石英脈。石英砂巖致密堅(jiān)硬，板巖致密但巖性較軟，局部見炭質(zhì)板巖（變質(zhì)深的可見絹云母板巖）?；略诘乇砩蠜]有基巖出露，鉆孔揭露的基巖多呈全-弱風(fēng)化，構(gòu)造很發(fā)育，完整性差。印支期花崗巖（γ51），巖性為黑云母花崗巖，從區(qū)域上看，地表上出露的呈穹隆狀且大范圍產(chǎn)出，鉆孔揭露的呈枝脈狀分布，在滑坡部位僅有ZKj28號(hào)鉆孔揭露，長約10cm。第四系全新統(tǒng)（Q4），滑坡的第四系覆蓋層為崩坡積層（Q4col+dl）、洪積層（Q4pl）和沖洪積層（Q4al+pl）。

3.2 地質(zhì)構(gòu)造

原壩址區(qū)位于上磨子溝背斜和班木加向斜之間，巖層產(chǎn)狀變化大，左岸產(chǎn)狀為N15°E NW∠60°～65°，右岸產(chǎn)狀為N40°～50°W SW∠35°～40°，奶子溝與革石壩溝之間巖層產(chǎn)狀N25°W SW∠50°?；挛挥诎嗄炯酉蛐钡囊聿?。滑坡下伏基巖風(fēng)化較強(qiáng)烈，巖石大多破碎，構(gòu)造發(fā)育。褶皺、斷層、擠壓破碎帶、節(jié)理裂隙很發(fā)育。鉆孔ZKj24揭露一條寬達(dá)18.30m的斷層，帶內(nèi)為塊狀碎裂巖、角礫巖、糜棱巖、斷層泥，后期黃泥充填較多。鉆孔ZKj27揭露兩條斷層，鉆孔ZKj28揭露兩條寬25～30cm的擠壓破碎帶，傾角為70°～75°，鉆孔ZKj29揭露一條寬2m的擠壓破碎帶，傾角不詳。地應(yīng)力很強(qiáng)，據(jù)鉆孔ZKj25揭露，巖石大多呈餅狀，少量短柱狀（厚餅狀）。構(gòu)造的強(qiáng)烈，為崩坡積層發(fā)育提供了先決條件。

3.3 水文條件

本區(qū)域氣候特點(diǎn)是冬季嚴(yán)寒、漫長，降雪多、降雪量大，夏秋濕潤降水多，且季節(jié)短促，氣候多變?；碌叵滤鶕?jù)其賦存條件可分為松散巖類孔隙性潛水和基巖裂隙水兩大類，均受大氣降水補(bǔ)給，向河流及溝谷排泄?？紫稘撍癫赜谏詈竦母采w層及破碎的基巖斷層帶中，基巖裂隙水分布于風(fēng)化節(jié)理裂隙和斷裂構(gòu)造中。鉆探成果表明，滑坡地下水位埋藏深。

3.4 滑坡成因綜合分析

該區(qū)域斜坡巖土體完整性較差，基巖裂隙發(fā)育且地下水情況較為復(fù)雜。由于滑坡是在施工過程中大量掏挖坡角且開挖斜坡面的傾角過陡造成的，邊坡開挖使前方阻滑力大大減少，而地下水排入河流也由此變得較為通暢，潛蝕坡角能力很強(qiáng)，當(dāng)天氣突然轉(zhuǎn)暖時(shí)，雪的融化及凍土層的消融，使地下水徑流速度大大加快。這樣，在重力的作用下，斜坡極易發(fā)生變形，從而導(dǎo)致孔隙水壓力劇增，土體有效應(yīng)力減小，當(dāng)土體的抗剪強(qiáng)度小于下滑力時(shí)，在外部觸發(fā)因素的影響下便可能形成

滑坡。

4 結(jié)語

滑坡所在區(qū)域氣候類型特殊，為地下水循環(huán)提供有利條件，而水文條件的變化會(huì)導(dǎo)致土體內(nèi)部孔隙水壓力的突變，使土體的強(qiáng)度降低，斜坡穩(wěn)定性大幅下降。此外，由于斜坡巖土體完整性較差，基巖裂隙發(fā)育，在人類工程活動(dòng)或地震的影響下發(fā)生滑坡災(zāi)害的可能性都會(huì)大大增加，因此應(yīng)加強(qiáng)防范。

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作者簡介：劉鵬（1977-），男，中國電建集團(tuán)華東勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司工程師，研究方向：水電工程地質(zhì)勘察。endprint