蓋下壩水電站引水隧洞內(nèi)水外滲對洞線滑坡影響評價

楊讓全，高宏志，楊宏正，楊曉東

（1.中水東北勘測設(shè)計研究有限責任公司，吉林長春130021；2.重慶云能發(fā)電有限公司，四川重慶450000）

蓋下壩水電站引水隧洞內(nèi)水外滲對洞線滑坡影響評價

楊讓全1，高宏志1，楊宏正1，楊曉東2

（1.中水東北勘測設(shè)計研究有限責任公司，吉林長春130021；2.重慶云能發(fā)電有限公司，四川重慶450000）

文章敘述了引水洞附近邊坡地下水位壅高變化，是由于內(nèi)水外滲抬高，因地下水滲流速度較慢。以流線表示地下水滲流曲線，采用分段法及其修正，計算其單寬流量及滲出高度，再選取滑動面采用傳遞系數(shù)法進行單寬穩(wěn)定計算，進而評價其穩(wěn)定性。

引水隧洞；滲流計算；滑坡；蓋下壩水電站；四川

0　引　　言

蓋下壩水電站位于重慶市長灘河的中上游，是長灘河流規(guī)劃的第一級電站，水庫總庫容3.54× 108m3，電站總裝機容量132MW。根據(jù)DL5180-2003《水電樞紐工程等級劃分及設(shè)計安全標準》，按庫容確定工程規(guī)模為大（2）型，工程等別為Ⅰ等，正常蓄水位高程392m。其中引水隧洞全長約7110m，沿線地貌形態(tài)多受巖性和構(gòu)造控制，呈層狀地貌景觀，嘉陵江組（T1j）灰?guī)r與須家河組（T3xj）砂巖地層多形成高山陡坡地貌，巴東組（T2b）泥、頁巖、泥灰?guī)r地層多為低山緩坡地貌，滑坡多發(fā)育在巴東組泥巖段，受構(gòu)造影響，該區(qū)域節(jié)理較發(fā)育，巖體有一定的透水性。蓄水后，引水隧洞沿線地下水位將壅高至392m高程。

1　滑坡情況

引水隧洞區(qū)沿線主要分布有草屋滑坡、廟灣滑坡、冉家坡滑坡、胡家院子滑坡、付家灣滑坡等。其中草屋滑坡、胡家院子滑坡、冉家坡滑坡因高程分布較高，引水隧洞內(nèi)水外滲對其幾乎無影響。廟灣滑坡共有2處，為泥巖段發(fā)育的覆蓋層滑坡，最厚10m左右。付家灣滑坡位于引水洞調(diào)壓井到廠房一帶，規(guī)模較大，體積達700×104m3。該滑坡沿河方向長度達640m，后緣寬度約100m，平均寬度約300m，厚達30～47m，主要為混合土塊石組成，屬巖質(zhì)滑坡，近50年來，曾先后兩次滑動，最近一次滑動發(fā)生于1982年?；碌乇矶嘤芯用窬幼?，若內(nèi)水外滲對滑坡穩(wěn)定造成影響，將對人民群眾的生命財產(chǎn)安全造成不可挽回的損失。因此，有必要對此3處滑坡的穩(wěn)定性進行評價，未雨綢繆。

2　評價方法

引水洞附近地下水抬升高程與庫水位平齊，其內(nèi)水外滲形式多以基巖裂隙水滲流形式經(jīng)地表覆蓋層向河谷、溝谷排泄。因地下水滲流速度較慢，以流線表示地下水滲流曲線，采用分段法及其修正，計算其單寬流量及滲出高度，繪制出滲流曲線，再選取滑動面進行單寬穩(wěn)定計算評價其穩(wěn)定性。

2.1滲流計算

滲流曲線圖，見圖1。

圖1　引水隧洞滲流曲線示意圖

聯(lián)立（1），（2），（3）可求得q，h2，s。

2.2滑坡穩(wěn)定計算

采用傳遞系數(shù)法，見圖2。

圖2　傳遞系數(shù)法受力分析示意圖

ψi=cos（αi-1-αi）-tanφisin（αi-1-αi）/Fs

其中KcWi為地震水平力。

解法采用超載法|

其中，作用在第i條塊上的抗滑力Ri：

Ri=tanφi［Wicosαi-KcWisinαi+Qicos（δi-αi）+cili］；作用在第i條塊上的滑動分力Ti：

圖3　動水壓力條塊受力分析示意圖

浸潤線以下考慮動水壓力，受力分析如圖3。 Fi=［（W1i+W2，）isinαi+Dico（sαi-β）i］-｛ci′li+［（W1i+

W1i——土條中浸潤線以上土條重力；W2i′——土條

中浸潤線以下土條浮重；Ci′，φi′——滑帶土有效粘

聚力和有效內(nèi)摩擦角；Ni′——條底有效法應(yīng)力；

Di——大小等于滲透力，等于γwAisinβi。

3　計算結(jié)果

參照可研時期壓水試驗及覆蓋層注水試驗，取滲透系數(shù)，根據(jù)底滑面組成物選取經(jīng)驗參數(shù)，剖面圖量出h1、l，β，m2值見表1。

表1　已知參數(shù)一覽表

表2　滲流參數(shù)及滑坡穩(wěn)定系數(shù)一覽表

4　結(jié)論

經(jīng)計算，蓋下壩引水隧洞沿線滑坡在蓄水后，在內(nèi)水外滲及地震工況下能保持整體穩(wěn)定，從穩(wěn)定系數(shù)計算結(jié)果看，廟灣滑坡1，廟灣滑坡2兩滑坡穩(wěn)定系數(shù)較高，應(yīng)即使存在暴雨情況下也能保持整體穩(wěn)定，付家灣滑坡穩(wěn)定系數(shù)稍低，暴雨情況下穩(wěn)定系數(shù)降低后可能出現(xiàn)失穩(wěn)情況，應(yīng)注意觀測。

該穩(wěn)定計算結(jié)果僅限于主滑方向所切剖面附近，滑坡其余部位局部可能存在穩(wěn)定性較差情況，在各工況下可能發(fā)生小規(guī)?；瑒?，蓄水后應(yīng)組織地質(zhì)人員對幾個滑坡進行排查，及早發(fā)現(xiàn)可能滑動部位，并提醒人員注意安全，以保證人民的生命財產(chǎn)安全。

［1］李煒.水力計算手冊［M］.中國水利水電出版社，北京：2006（2）：480-498．

［2］何木.基于傳遞系數(shù)法的邊坡穩(wěn)定性可靠度分析及應(yīng)用［D］.成都理工大學(xué)，2010.

［3］劉錄君，等.蓋下壩水電站可行性研究工程地質(zhì)勘察報告［R］.2007.

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2015-03-06