某山區(qū)水庫(kù)岸坡塌滑淺析

吳君祥（新疆兵團(tuán)勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，新疆　石河子　832000）

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某山區(qū)水庫(kù)岸坡塌滑淺析

吳君祥
（新疆兵團(tuán)勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，新疆石河子832000）

摘要：新疆某山區(qū)水庫(kù)岸坡發(fā)生滑坡，通過(guò)對(duì)坡體上部削坡，結(jié)合塌滑體開(kāi)挖一并清除。為防止塌滑體進(jìn)一步滑動(dòng)，對(duì)于處于滑坡體后緣上部巖體進(jìn)行卸載處理；對(duì)于前緣及坡腳地段宜堆積破碎巖塊、卵石等進(jìn)行“壓腳”處理或?qū)λw中下部巖體進(jìn)行錨栓處理。

關(guān)鍵詞：岸坡；塌滑；卸載；錨栓

斜坡上巖土在重力作用下，由于種種原因改變坡體內(nèi)一定部位的軟弱帶（或面）中應(yīng)力狀態(tài)，或因水和其他物理、化學(xué)作用降低其強(qiáng)度，以及因震動(dòng)或其他作用破壞其結(jié)構(gòu)，該帶在應(yīng)力大于強(qiáng)度下產(chǎn)生剪切破壞，帶動(dòng)以上的巖土失穩(wěn)而作整體、或幾大塊沿之向下和向前滑動(dòng)的現(xiàn)象稱之滑坡［1］。滑坡是山區(qū)基本建設(shè)工程中，最常遇到的一種自然災(zāi)害，當(dāng)然它的發(fā)生也和工程建設(shè)的行為有關(guān)。本文通過(guò)研究新疆某山區(qū)水庫(kù)岸坡塌滑實(shí)例，分析了水庫(kù)岸坡塌滑特征與成因，并對(duì)滑坡及塌滑防治措施進(jìn)行了總結(jié)。

1　新疆某山區(qū)水庫(kù)岸坡塌滑實(shí)例

1.1工程概況

某水庫(kù)位于塔爾巴哈臺(tái)山中低山區(qū)，為一座攔河式水庫(kù)，屬河流控制性工程。水庫(kù)主要建筑物有攔河大壩、放水兼導(dǎo)流洞和溢洪道等，水庫(kù)初擬壩高約58.90 m，壩長(zhǎng)201 m左右，設(shè)計(jì)正常蓄水位1 343.32 m，總庫(kù)容500萬(wàn)m3，由于連續(xù)4 d出現(xiàn)暴雨后，正在施工的水庫(kù)壩軸線上游右岸趾板K0 + 018～K0 + 060段及其上部發(fā)生了塌滑。

1.2塌滑體位置及特征

水庫(kù)施工過(guò)程中發(fā)育的塌滑體位于壩軸線上游，右岸趾板K0 + 018～K0 + 060段及其上部。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，該滑坡體發(fā)育在1 297～1 339 m高程段，滑動(dòng)帶長(zhǎng)約65.0 m，寬約57.5 m，主滑移方向N72°E?；潞缶壔茝埩芽p寬1.5 m左右，落差約1.0 m，滑坡體上縱向剪裂縫較明顯。塌滑體后緣張裂縫寬1.5 m左右，落差約1.0 m，西邊界主要受f01斷層的控制，邊界清晰，具有典型滑坡地貌特征。塌滑體后緣高程1 338.67～1 339.72 m，前緣高程1 302.38～1 297.21 m，平面呈舌形，后緣呈圓弧形；西側(cè)邊界受f01斷層控制，呈直線，走向?yàn)?65°；東側(cè)邊界，地形上為凸岸受凸梁嵴的影響，呈直線，其走向?yàn)?41°。

1.3塌滑體物質(zhì)組成及方量

經(jīng)鉆探勘察，塌滑體主要物質(zhì)為碎裂巖、塊裂巖、碎石土及塊石土，結(jié)構(gòu)松散、碎裂巖及塊裂巖主要分布于滑體的中下部和前緣，碎石土及塊石土主要分布于后緣及表層。從滑坡后緣滑移張裂縫中可明顯看到碎石土及塊石土。碎石土：分布于塌滑體表層，厚2.0～6.0 m，黃褐色，松散，土石比（2∶8）～（3∶7）、局部達(dá)1∶9。碎石成分為凝灰質(zhì)礫巖，強(qiáng)-中風(fēng)化，碎石粒徑為3～18 cm，棱角狀。HZK1-HZK10鉆孔中均有分布。塊石土：分布于塌滑體前緣，厚4.5 m左右，黃灰色，松散-稍密，局部中密，土石比（1∶9）～（3∶7），塊石成分為凝灰質(zhì)礫巖，強(qiáng)-中風(fēng)化。塊石大小一般20～80 cm，大者可達(dá)200 cm以上，棱角狀。塊石間部分接觸，其間充填粉土及角礫，部分塊石與粉土接觸界面為光滑鏡面，局部見(jiàn)擦痕。碎裂巖、塊裂巖：分布于構(gòu)造破碎帶，厚1.0～3.0 m，黑灰色，成分為碎裂凝灰質(zhì)礫巖、斷層角礫、斷層泥，碎裂-塊狀結(jié)構(gòu)。鉆孔中均有揭露。塌滑體沿構(gòu)造破碎帶蠕動(dòng)滑移，屬中層推移式滑坡。滑帶土結(jié)構(gòu)中密-密實(shí)，滑床為下石炭統(tǒng)凝灰質(zhì)礫巖中的構(gòu)造破碎帶，該破碎帶呈碎裂結(jié)構(gòu)，夾斷層泥。該滑坡體發(fā)育在1 297～1 339 m高程段，滑動(dòng)帶長(zhǎng)約65.0 m，寬約57.5 m，滑坡后緣處最深約14.0 m，兩側(cè)滑動(dòng)面經(jīng)初步觀察，厚度在4.0～7.0 m，滑坡體厚度平均按10 m計(jì)算約3.0萬(wàn)m3，屬小型巖質(zhì)滑坡體。

1.4塌滑體成因分析及對(duì)工程的影響

該塌滑體滑移方向N72°E，而基巖產(chǎn)狀295°NE ∠67°，巖層傾向?yàn)镹25°E，滑移方向與巖層傾向夾角為47°，不屬于基巖順層滑坡。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘察，主滑動(dòng)面是沿基巖內(nèi)構(gòu)造破碎帶蠕動(dòng)滑移，滑移面后緣深14.0 m，前緣深11.5 m。滑動(dòng)帶上地表裂縫較多，特別是縱向縫較明顯，屬推移式蠕動(dòng)性滑坡，因此該滑坡體屬淺層滑坡，滑層較薄。塌滑體的形成較復(fù)雜，由多因素綜合影響形成。在基巖7.0～14.0 m深度存在厚1.0～4.5 m的構(gòu)造坡碎帶，塌滑體主要是沿著構(gòu)造坡碎帶的軟弱面產(chǎn)生滑動(dòng)，是塌滑體形成的主要原因；其次施工開(kāi)挖打破了山體應(yīng)力的平衡及開(kāi)挖山坡坡腳挖除及連續(xù)多日降雨后，雨水的滲入，降低了土體抗剪強(qiáng)度，孔隙水壓力增加，滑坡體上部荷載增大，加速了滑坡體的發(fā)育，是塌滑體形成的誘發(fā)因素。右岸山體基巖為下石炭統(tǒng)厚層狀凝灰質(zhì)礫巖，呈灰黑色，具碎屑結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，產(chǎn)狀295°NE∠67°。受斷裂影響，巖體較破碎。該塌滑體主滑動(dòng)面是沿基巖內(nèi)構(gòu)造破碎帶蠕動(dòng)滑移，其塌滑坡體內(nèi)的基巖在塌滑體滑移過(guò)程中上部荷載發(fā)生了變化，同時(shí)在塌滑體下滑的帶動(dòng)下，基巖的張裂隙特別發(fā)育，而且比原始狀態(tài)時(shí)更破碎。該塌滑體的發(fā)育使右岸趾板K0 + 018～K0 + 060通過(guò)段巖體非常破碎，且張裂隙特別發(fā)育，并處于不穩(wěn)定體之上，必須進(jìn)行處理，使趾板置于滑移面之下，然后加強(qiáng)對(duì)該段的防滲處理。放水洞K0 + 055～K0 + 062段洞頂處于塌滑體滑移帶，該段支護(hù)的鋼支撐擠壓變形嚴(yán)重，已發(fā)生錯(cuò)動(dòng)，影響后續(xù)施工及使用，建議對(duì)該段放水洞地基進(jìn)行灌漿加固處理并將擠壓變形的鋼支撐重新支護(hù)。

1.5塌滑體穩(wěn)定與計(jì)算

現(xiàn)狀的塌滑體處于未滑動(dòng)狀態(tài)，抗滑穩(wěn)定系數(shù)取為1.0。采用反推演算法求出滑動(dòng)面抗剪強(qiáng)度參數(shù)（c、φ）。取塌滑體天然密度2.5 g/cm3，抗剪強(qiáng)度內(nèi)磨擦角φ為28°，反算出c值為5 kPa。

1.6塌滑體處理建議

塌滑體表層有厚約6.0 m的坡積覆蓋碎石土，下伏下石炭統(tǒng)凝灰質(zhì)礫巖，呈灰黑色，具碎屑結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，巖體非常破碎，張裂隙特別發(fā)育。凝灰質(zhì)礫巖11.5～14.0 m深度存在厚1.0～4.5 m的構(gòu)造坡碎帶，構(gòu)造坡碎帶軟弱面是塌滑體產(chǎn)生滑移的主滑面。右岸趾板K0 + 018～K0 + 060段在塌滑體上通過(guò)，使該段趾板處于不穩(wěn)定體之上，對(duì)右岸趾板K0 + 018～K0 + 060段必須進(jìn)行處理使趾板置于滑移面之下并對(duì)該段加強(qiáng)防滲處理。建議對(duì)趾板開(kāi)挖結(jié)合滑坡體削坡整形、反壓處理進(jìn)行挖除，但在挖除過(guò)程中要注意施工順序?；麦w上部坡度較陡，坡度49°～51°，有松動(dòng)巖塊分布，存在邊坡不穩(wěn)的潛在危險(xiǎn)。在挖除滑坡體之前對(duì)坡體上部進(jìn)行削坡，結(jié)合滑坡體開(kāi)挖一并清除。為防止滑坡體進(jìn)一步滑動(dòng)，對(duì)于處于滑坡體后緣地段上部巖體進(jìn)行卸載處理，對(duì)于前緣及坡腳地段堆積破碎巖塊、卵石等進(jìn)行“壓腳”及中下部塌滑體進(jìn)行錨栓處理。經(jīng)過(guò)反算，摩擦角是28°，黏聚力是5 kPa。

2　滑坡及塌滑防治措施

塌滑常在多種因素作用下形成，采用綜合防治措施為原則，但必須針對(duì)主要原因和性質(zhì)有所側(cè)重。對(duì)后緣及兩側(cè)有擴(kuò)大滑動(dòng)范圍可能者，防治以在前部增加支擋為主。為防止可能急劇惡化而大滑動(dòng)者，宜先配合減重予以緩解，但仍應(yīng)以其他根治工程為主處理。對(duì)失去側(cè)向支撐者，以在前部恢復(fù)支擋為根治對(duì)策。對(duì)因滑帶水發(fā)育為主引起滑動(dòng)者，要在有支撐條件下完成對(duì)地下水的截、疏、排、引。對(duì)由錯(cuò)落轉(zhuǎn)化的滑坡和一般崩塌性滑坡，上部減重是必不可少的工程措施。對(duì)于由破碎巖層組成的滑體或地表裂縫縱橫發(fā)育者，則需加強(qiáng)地表排水系統(tǒng)的各項(xiàng)措施，做滑坡前部的抗滑

收稿日期：2016—04—19