楊家河水庫(kù)左岸溢洪道滑坡形成機(jī)制及穩(wěn)定性分析

【摘要】楊家河水庫(kù)左岸溢洪道滑坡位于壩址左岸岸坡，在施工過(guò)程中溢洪道左岸坡出現(xiàn)滑坡?；屡R近溢洪道，其穩(wěn)定問(wèn)題對(duì)水庫(kù)的安全建設(shè)及運(yùn)行極為重要。本文通過(guò)分析該滑坡的工程地質(zhì)條件及形成機(jī)制，并結(jié)合勘探試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)挖情況及工程地質(zhì)類比，采用定性分析和定量計(jì)算相結(jié)合的方式對(duì)滑坡穩(wěn)定性進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，并結(jié)合實(shí)際提出相應(yīng)的工程處理措施建議。

【關(guān)鍵詞】滑坡；形成機(jī)制；穩(wěn)定性分析

1、前言

劍閣縣楊家河水庫(kù)位于東寶鎮(zhèn)西河一級(jí)支流楊家河上，距東寶鎮(zhèn)約4km，本次是對(duì)楊家河水庫(kù)的擴(kuò)建工程，擴(kuò)建后為小（一）型水庫(kù)，水庫(kù)設(shè)計(jì)壩高60.7m，設(shè)計(jì)壩頂高程壩頂高程590.70m ，設(shè)計(jì)正常蓄水位588.00m，總庫(kù)容993.9萬(wàn)方。

2、滑坡基本特征及工程地質(zhì)條件

在施工過(guò)程中溢洪道左岸坡出現(xiàn)滑坡。在平面上呈“圈椅”形，分布高程582～608m，長(zhǎng)約81m，寬約80m，分布面積約5631.96m2，對(duì)該滑坡進(jìn)行了4個(gè)取芯鉆探，鉆孔揭示的平均厚度約8m，滑坡體方量約4.5×104m3。

滑坡前緣以溢洪道開(kāi)挖邊坡中下部基面為界，現(xiàn)滑坡前緣表層土體滑移至溢洪道地板，覆蓋面積較大；后緣以基巖陡坎為界，現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)測(cè)繪發(fā)現(xiàn)滑坡體土體與后緣基巖陡坎已呈現(xiàn)出滑移導(dǎo)致的高差2～3m梯級(jí)現(xiàn)象；上游邊界以溢洪道樁號(hào)（溢0-100）為界；下游邊界為基巖陡坎；滑坡體中前部呈多級(jí)臺(tái)階?；聟^(qū)地形上總體呈西低東高、西緩東陡趨勢(shì)，滑坡主滑方向S12°W，坡度12°～40°。

3、滑坡物質(zhì)組成及結(jié)構(gòu)特征

3.1滑體特征

滑體物質(zhì)主要由粉質(zhì)粘土夾塊碎石組成。粉質(zhì)粘土，呈棕色、棕褐色、褐黃色，軟塑?可塑狀，含10?25%的砂巖、泥巖及礫巖碎石和角礫等，局部偶見(jiàn)碎塊石透鏡體及孤石，鉆探揭露厚度4?9m。

3.2滑帶特征

滑帶物質(zhì)組成主要為紅褐色粉質(zhì)粘土，軟塑?可塑，夾少量風(fēng)化砂巖角礫及礫巖角礫，呈次棱角狀，粒徑一般0.5～2cm，含量約3%。

3.3滑床特征

滑床主要為白堊系下統(tǒng)蒼溪組（K1c）砂巖與泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖組成的頻繁韻律層，偶夾礫巖層，鉆探揭露強(qiáng)風(fēng)化厚度約3?5m，弱風(fēng)化4?6m。在橫向上呈兩側(cè)高、中間低緩，具反傾坡內(nèi)的特點(diǎn)，縱向上后陡（傾角42°?59°），中平（2?9°），前緩（15°?27°），前緣剪出口高程582?587m，后緣高程600?605m。

4、滑坡形成過(guò)程及機(jī)制分析

該滑坡屬牽引式淺層滑坡。開(kāi)挖坡腳是牽引式滑坡的主要誘發(fā)因素，該邊坡在自然條件下處于穩(wěn)定或基本穩(wěn)定狀態(tài)。由于該坡體前緣因溢洪道的施工挖除了殘坡積體的前緣抗滑段，破壞了坡體原有應(yīng)力分布狀態(tài)，造成滑坡坡腳段抗滑力減小，且開(kāi)挖后較陡峭的邊坡未及時(shí)防護(hù)，滑坡前緣由于降雨的持續(xù)作用，導(dǎo)致滑坡前緣發(fā)生變形，滑坡坡面產(chǎn)生牽引變形裂縫。

滑坡區(qū)雨水充沛，滑坡發(fā)展的誘發(fā)因素主要是由于地表水與地下水作用。由于產(chǎn)生牽引變形裂縫為地下水的下滲提供通道，持續(xù)降雨形成的地表水可通過(guò)裂縫下滲的滑坡更深部位，在下伏基巖面易造成積水，從而軟化潛在滑動(dòng)面，使得滑動(dòng)面的物理力學(xué)性質(zhì)降低，抗滑能力也逐步下降；滑體容重不斷增加，下滑力隨之也增加；同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生靜水壓力和動(dòng)水壓力，致使下滑力不斷增加，抗滑力不斷降低。

在以上不利條件下，牽引區(qū)滑坡失穩(wěn)，隨著變形的逐步發(fā)展，使?fàn)恳齾^(qū)滑體后緣支撐消弱甚至臨空，牽引區(qū)滑體后緣之后的被牽引區(qū)也產(chǎn)生變形失穩(wěn)而出現(xiàn)新的滑動(dòng)，致使?fàn)恳齾^(qū)首先滑動(dòng)，而后滑體逐步向后向上發(fā)展，被牽引區(qū)出現(xiàn)分期破壞模式，依次變形滑動(dòng)，最終貫通整個(gè)滑坡體；最后，造成的變形破壞主要受牽引區(qū)漸變式牽引變形的控制，被牽引區(qū)則逐步被破壞，形成牽引式滑坡。

5、滑坡穩(wěn)定性分析

5.1定性分析

通過(guò)本次勘察取得的各項(xiàng)資料及現(xiàn)場(chǎng)訪問(wèn)調(diào)查綜合分析：該滑坡在天然工況下處于穩(wěn)定或基本穩(wěn)定狀態(tài)，降雨后出現(xiàn)變形及滑動(dòng)，暴雨及持續(xù)降雨下進(jìn)一步加劇，形成現(xiàn)狀滑坡。初步判斷滑坡體是由于溢洪道開(kāi)挖導(dǎo)致前緣凌空并在雨水的作用下形成的牽引式滑坡。

5.2定量分析

本次邊坡穩(wěn)定計(jì)算采用軟件程序計(jì)算，根據(jù)滑動(dòng)面整體特點(diǎn)，計(jì)算程序采用《庫(kù)侖巖土GEO5》軟件中的土質(zhì)邊坡穩(wěn)定分析模塊。邊坡穩(wěn)定計(jì)算采用規(guī)范規(guī)定的畢肖普法（圓弧滑面）和摩根斯頓（折線滑面）。

選取代表主滑方向的剖面（溢滑Ⅰ）作為計(jì)算剖面，滑體土及滑動(dòng)帶的土體物理力學(xué)指標(biāo)根據(jù)試驗(yàn)成果、結(jié)合工程類比取值，見(jiàn)表5-1?；掠?jì)算方案包括天然狀態(tài)、暴雨、蓄水后水平地震加速度a=0.10g（Ⅶ度）的地震等3種工況條件。計(jì)算時(shí)，主要以鉆孔揭示基覆界線為滑移面，滑坡穩(wěn)定性計(jì)算成果表見(jiàn)表5-2。

滑坡的穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果表明，該滑坡在天然工況下處于穩(wěn)定狀態(tài)，在強(qiáng)暴雨、（蓄水后）地震工況下處于滑動(dòng)狀態(tài)。

6、結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)溢洪道左岸滑坡的形成機(jī)制及穩(wěn)定性分析，可得出以下基本結(jié)論：該滑坡在天然工況下整體穩(wěn)定，但局部出現(xiàn)滑動(dòng)；在暴雨工況下局部滑動(dòng)加劇，整體亦將出現(xiàn)滑動(dòng)。由于該處滑坡緊鄰溢洪道引渠，原設(shè)計(jì)的迎春村村道線路經(jīng)滑坡體而過(guò)，滑坡體上部布置有管理房道路，對(duì)滑坡體的治理加固措施應(yīng)考慮到對(duì)道路及引渠的影響，因此需采取工程措施以保證邊坡穩(wěn)定。建議采取減載、邊坡開(kāi)挖和壓坡以及排水和防滲等治理措施。