小灣水電站右岸自然邊坡危險(xiǎn)源發(fā)育特征及分布規(guī)律

周新國(guó)+郭波+汪志剛

摘 要 小灣水電站開(kāi)工建設(shè)以來(lái)，各類工程邊坡均處于整體穩(wěn)定狀態(tài)；邊坡開(kāi)口線以外的自然邊坡由于地形陡峻，物理地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育，加上自然條件和風(fēng)化卸荷的影響，易產(chǎn)生危巖體、崩塌、落石（群）、松散堆積體等危險(xiǎn)源。由于其所在位置相對(duì)較高，在誘發(fā)因素作用下可能產(chǎn)生失穩(wěn)現(xiàn)象并對(duì)其下方的建筑物和人員安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。本文針對(duì)小灣水電站右岸1 245m高程以上3#山梁～5#山梁邊坡危險(xiǎn)源的分類、發(fā)育特征及分布規(guī)律進(jìn)行了分析總結(jié)，能夠?qū)︻愃乒こ涛ｋU(xiǎn)源的調(diào)查分析提供有益的借鑒和啟迪。

關(guān)鍵詞 危險(xiǎn)源；危巖體；自然邊坡；水電站

中圖分類號(hào) TV2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2095-6363（2017）08-0011-01

小灣水電站工程開(kāi)口線以外的自然邊坡，由于岸坡地形陡峻，物理地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育，加上自然條件和風(fēng)化卸荷的影響，易產(chǎn)生邊坡局部不穩(wěn)定體，會(huì)造成工程區(qū)內(nèi)的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。

本文針對(duì)小灣水電站右岸1？245m高程以上3#山梁～5#山梁自然邊坡危險(xiǎn)源的分類、發(fā)育特征及分布規(guī)律進(jìn)行了分析總結(jié)，對(duì)后期的工程治理提供清晰的基礎(chǔ)資料，并對(duì)類似工程危險(xiǎn)源的調(diào)查分析提供有益的借鑒和啟迪。

1 調(diào)查區(qū)基本地質(zhì)條件及環(huán)境條件

調(diào)查區(qū)整體范圍為3#山梁～5#山梁之間，高程1？245m～1？800m?？傮w上從上往下地形逐漸變陡，大致以1？430m高程為界，1？430m高程以上范圍整體地形坡度30°～50°，1？245m～1？430m高程范圍整體地形坡度50°～60°。

壩址區(qū)分布的基巖為黑云花崗片麻巖和角閃斜長(zhǎng)片麻巖，硬度比較堅(jiān)硬，多裸露，壩址區(qū)構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，屬高應(yīng)力區(qū)。

壩址地段兩岸強(qiáng)風(fēng)化巖體底界埋深一般為10m～20m，右岸局部可達(dá)26m，弱風(fēng)化巖體底界埋深一般為40m～50m。在河流快速下切的過(guò)程中，坡體強(qiáng)烈卸荷，在坡體中形成大量規(guī)模不等的卸荷裂隙。調(diào)查區(qū)潛水位平均垂直埋深達(dá)到60.1m，地下水出露點(diǎn)少見(jiàn)，且水量小。

調(diào)查區(qū)立體氣候顯著，屬亞熱帶氣候帶。區(qū)內(nèi)年平均氣溫19.1℃，年平均降雨量976.4mm，區(qū)內(nèi)平均風(fēng)速2.0m/s，最大風(fēng)速18m/s，主風(fēng)向?yàn)槲髂巷L(fēng)。

2 調(diào)查區(qū)危險(xiǎn)源的分類

2.1 按地質(zhì)成因分類

按地質(zhì)成因分為高位覆蓋層、孤石群、危石群、危巖體等4類其中危石群、危巖體兩者按其性質(zhì)可以劃分為一類，本次調(diào)查為便于后期治理將其加以區(qū)分。

2.2 按規(guī)模分類

根據(jù)調(diào)查結(jié)果，本報(bào)告將調(diào)查區(qū)孤石群、高位覆蓋層按規(guī)模分類，體積小于10m3的為小型，在10m3～50m3為中型、早50m3～100m3的為大型，在100m3以上的為特大型。危石群、危巖體按規(guī)模分類，體積小于500m3的為小型，在50m3～1？000m3為中型、早1？000m3～5？000m3的為大型，在5？000m3以上的為特大型。另外危險(xiǎn)源可按其所處的相對(duì)高度分為低位、中位、高位和特高位4類，其中高度小于15的為低位、高度在15～50之間的為中位、高度在50～100的為高位、高度在100以上的為特高位。

3 危險(xiǎn)源成因及分布規(guī)律

3.1 危險(xiǎn)源地質(zhì)成因分析

調(diào)查區(qū)高位覆蓋層、孤石群類危險(xiǎn)源的地質(zhì)成因較為明朗，主要為風(fēng)化、崩坡積產(chǎn)物；危石、危巖體主要是由于邊坡表層巖體受各種結(jié)構(gòu)面切割后，在自身重力、降雨形成的孔隙水壓力等作用下沿一組或幾組結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生拉張或剪切破壞而使被切割巖塊處于極限平衡狀態(tài)或近極限平衡狀態(tài)而形成的不穩(wěn)定地質(zhì)體。

調(diào)查區(qū)主要為基巖型自然坡面，自然邊坡走向大致為N10°～30°W，整體坡度30°～65°，局部為陡崖。基巖坡面其表層巖體穩(wěn)定程度主要受結(jié)構(gòu)面及其強(qiáng)度指標(biāo)、以及巖體卸荷松弛程度控制，根據(jù)調(diào)查區(qū)主要結(jié)構(gòu)面發(fā)育情況繪制的結(jié)構(gòu)面赤平投影圖見(jiàn)圖1。圖中①為近SN向組結(jié)構(gòu)面，產(chǎn)狀為N0°～10°E，NW∠85°～90°②為近EW向組結(jié)構(gòu)面，產(chǎn)狀為N70°～80°W，NE∠70°～85°③為中緩傾角結(jié)構(gòu)面，產(chǎn)狀為N0°～10°W，NE∠30°～40°?？赡艿淖冃纹茐男褪街饕校?）平面型滑動(dòng)破壞：在卸荷帶巖體中存在延伸較長(zhǎng)的順坡中緩傾角剪切裂隙時(shí)，有可能沿順坡中緩傾角剪切裂隙③產(chǎn)生向臨空面方向產(chǎn)生平面型滑動(dòng)破壞；2）滑移型崩塌破壞：以近EW向陡傾角結(jié)構(gòu)面②為側(cè)向切割面，近SN向陡傾角節(jié)理①為拉裂面，沿中緩傾角節(jié)理產(chǎn)生局部平面型滑動(dòng)破壞；3）傾倒型崩塌破壞：近SN向陡傾角結(jié)構(gòu)面①與以近EW向陡傾角結(jié)構(gòu)面②相對(duì)發(fā)育，且延伸長(zhǎng)度較長(zhǎng)時(shí)，切割形成的條狀塊體在邊坡面臨空方向極易產(chǎn)生局部?jī)A倒型崩塌？破壞。

3.2 危險(xiǎn)源發(fā)育特征及分布規(guī)律

小灣水電站樞紐區(qū)右岸3#山梁～5#山梁1？245m高程以上高位邊坡共分布危險(xiǎn)源146處。

危險(xiǎn)源按地質(zhì)成因可分為高位覆蓋層、孤石群、危石群、危巖體等4類，其中高位覆蓋層4處，孤石群97處，危石群、危巖體類45處。

從危險(xiǎn)源的規(guī)模上看，危險(xiǎn)源體積大于5000m3的有1處區(qū)、1？000m3～5？000m3的有2處、100m3～1？000m3的有26處、10m3～100m3的有57處、小于10m3的有60處。

由于地形地質(zhì)條件的不同，危險(xiǎn)源的分布存在明顯的垂直分帶性，總體上以1？430m高程為界，調(diào)查區(qū)1？430m以上地形相對(duì)較緩，發(fā)育的危險(xiǎn)源以孤石群為主，1？245m～1？430m高程邊坡陡峻，發(fā)育的危險(xiǎn)源則以危石群、危巖體為主。

3.3 綜合防護(hù)治理原則及建議

綜合考慮本工程危險(xiǎn)源的發(fā)育特征、工程場(chǎng)地施工條件和已施工的防護(hù)措施，建議對(duì)調(diào)查區(qū)危險(xiǎn)源采取主動(dòng)加固治理與被動(dòng)防護(hù)相結(jié)合的原則進(jìn)行綜合治理，按不同的危險(xiǎn)源分類采取針對(duì)性綜合防護(hù)措施。

對(duì)于孤石群類危險(xiǎn)源可采取串聯(lián)、支撐、SNS主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)、封填與嵌補(bǔ)、人工清理等并結(jié)合SNS被動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)措施處理；對(duì)于高位覆蓋層類危險(xiǎn)源可采用生物治理植被覆蓋，并結(jié)合SNS主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)處理；對(duì)于危石、危巖體類危險(xiǎn)源可采取錨固、SNS主動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)、支撐等并結(jié)合SNS被動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)措施處理。

結(jié)合本工程的地形特點(diǎn)和施工條件，考慮滾石、落石歸溝的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，建議在豹子洞干溝溝心設(shè)置SNS被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)措施，同時(shí)建議在1？245m高程上壩公路上方設(shè)置SNS被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)或構(gòu)筑明洞，起到系統(tǒng)防護(hù)的保障作用。調(diào)查區(qū)內(nèi)植被對(duì)固定山坡上的松散土石，防治水土流失起到至關(guān)重要的作用，建議加強(qiáng)調(diào)查區(qū)植被的保護(hù)。

4 結(jié)論

隨著水電工程建設(shè)的開(kāi)展，人們對(duì)于工程開(kāi)口線以外的自然邊坡上分布的危險(xiǎn)源，相對(duì)來(lái)關(guān)注度不高。這些危險(xiǎn)源一般所處位置較高，發(fā)生失穩(wěn)后破壞力大，對(duì)其下方構(gòu)筑物和電站運(yùn)行人員安全構(gòu)成較大威脅，因此對(duì)相關(guān)工程區(qū)域的危險(xiǎn)源開(kāi)展詳細(xì)調(diào)查，分析其成因，并掌握其分布規(guī)律，對(duì)于指導(dǎo)后期的工程治理和保障電站的安全運(yùn)營(yíng)均有較大的現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)

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