淺談三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害I類項(xiàng)目云陽(yáng)縣普安新集鎮(zhèn)滑坡穩(wěn)定性分析評(píng)價(jià)

摘 要：通過(guò)對(duì)云陽(yáng)縣普安新集鎮(zhèn)滑坡的形態(tài)、規(guī)模、結(jié)構(gòu)特征以及滑坡體的變形拉裂特征進(jìn)行研究，結(jié)合滑坡體形成的自然及人類工程活動(dòng)等因素分析該滑坡體形成過(guò)程。

關(guān)鍵詞：重慶三峽庫(kù)區(qū)；滑坡；穩(wěn)定性分析；應(yīng)急搶險(xiǎn)緊急實(shí)施類項(xiàng)目

中圖分類號(hào)：TV221.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）27-0219-02

前 言

重慶云陽(yáng)縣普安新集鎮(zhèn)滑坡位于長(zhǎng)江三峽工程庫(kù)區(qū)腹心地帶云陽(yáng)縣普安新集鎮(zhèn)，本文對(duì)滑坡體進(jìn)行了深入的分析和研究。該滑坡體受災(zāi)對(duì)象主要為普安新集鎮(zhèn)兩條街道居民、普安公路及新集鎮(zhèn)新建碼頭，三峽水庫(kù)正常蓄水后，受庫(kù)水影響，該滑坡體的穩(wěn)定性將顯著降低，有可能產(chǎn)生新的次生地質(zhì)災(zāi)害，危及庫(kù)區(qū)內(nèi)人民生命財(cái)產(chǎn)安全。

1 調(diào)查區(qū)自然條件

1.1 自然條件

云陽(yáng)縣水路以長(zhǎng)江為主，陸路以渝巴公路、渝利公路為主，公路向西通往萬(wàn)縣、重慶，向東通往奉節(jié)、巫山至湖北巴東和利川，向北通往開(kāi)縣，交通方便。調(diào)查區(qū)氣候?qū)賮啛釒Ъ撅L(fēng)氣候區(qū)，具有四季分明，濕度大，秋夏多雨、冬春多霧，平均氣溫高，降雨充沛的特點(diǎn)。

1.2 三峽水庫(kù)運(yùn)行特征

（1）施工期蓄水位135m時(shí)的運(yùn)行情況：

按照三峽工程原定施工進(jìn)度，2003年6月水庫(kù)蓄水至135m，第一批機(jī)組發(fā)電，直到2007年9月均保持135m水位運(yùn)行。若遇100年一遇洪水，壩前水位不超過(guò)140m。

（2）施工期蓄水位156m時(shí)的運(yùn)行情況：

三峽工程施工期間，2007～2009年（汛前），水庫(kù)按156m方案運(yùn)行，2007年10月份開(kāi)始，水庫(kù)壩前水位從135m抬升至156m，10月至次年6月上旬壩前水位在135～156～135m之間波動(dòng)。在汛期6月中旬～9月底，壩前水位降至防洪限制水位135m，庫(kù)水位變幅為21m。

（3）正常蓄水位175m時(shí)的運(yùn)行情況：

三峽庫(kù)區(qū)建成后，汛期（6月中旬～9月底）水庫(kù)限制水位為145m，以便洪水來(lái)臨時(shí)攔蓄洪水。若遇上洪水，壩前水位達(dá)到147.2m（5年一遇），20年、100年和1000年一遇洪水壩前水位分別為157.5m、166.7m和175.0m。洪峰過(guò)后，水庫(kù)水位又迅速降低到防洪限制水位145m左右，以備可能再次發(fā)生洪水。三峽水庫(kù)壩前水位在145～175～145m之間波動(dòng)，水庫(kù)水位變幅為30m。

三峽水庫(kù)運(yùn)行調(diào)度方式是：每年11月至次年4月處于175m的高水位運(yùn)行，6～9月份則為防洪限制水位145m運(yùn)行，水位變幅呈秋冬季節(jié)高，春夏季節(jié)低，且每年經(jīng)受一次從175m→145m的降水位和從145→175m抬升水位的變幅特征。

2 調(diào)查區(qū)工程地質(zhì)條件

普安新集鎮(zhèn)滑坡體為崩塌積堆積體地貌。調(diào)查區(qū)地層由上至下分別為第四系主要有滑坡堆積（Q4del）、殘坡積物（Q4el+dl）、崩坡積物（Q4col+dl）、人工堆積物（Q4ml），組成，下伏基巖由侏羅系上統(tǒng)蓬萊鎮(zhèn)組地層砂、泥巖構(gòu)成。

調(diào)查區(qū)處于故陵向斜SE翼，巖層傾向南東，傾角12～70°基巖裂隙較發(fā)育?；麦w中后部基巖完整性相對(duì)較好，中厚——厚層狀；中前部基巖巖體破碎，薄層狀，近垂直裂隙發(fā)育，巖體切割呈塊狀，裂隙面平直，黃褐色鐵猛質(zhì)浸染，無(wú)充填。經(jīng)調(diào)查場(chǎng)區(qū)內(nèi)及周邊無(wú)斷層通過(guò)。

3 滑坡體工程地質(zhì)特征

本滑坡體段長(zhǎng)度較小，工程地質(zhì)條件比較單一，均為泥石流堆積體形成的岸坡，滑坡體結(jié)構(gòu)類型一致，預(yù)測(cè)塌岸破壞方式均以滑移型為主；防護(hù)對(duì)象及重要性也基本相同。根據(jù)三峽庫(kù)區(qū)《勘查技術(shù)要求》，滑坡體分段應(yīng)綜合考慮各滑坡體段主要工程地質(zhì)條件的差異性及防護(hù)對(duì)象的重要性等，這些因素包括：土層厚度；地形地貌特征；滑坡體結(jié)構(gòu)類型；自然坡體的穩(wěn)定性及未來(lái)?xiàng)l件下可能的破壞方式；防護(hù)對(duì)象及重要性。

4 滑坡穩(wěn)定性分析評(píng)價(jià)

穩(wěn)定性影響因素較多，主要為岸坡土體強(qiáng)度、模擬驗(yàn)算滑面形態(tài)、地下水及人類工程活動(dòng)。就目前岸坡穩(wěn)定性現(xiàn)狀對(duì)滑坡體進(jìn)行綜合定性判斷。

4.1 穩(wěn)定性驗(yàn)算方法以及地下水的考慮

根據(jù)滑坡體再造模式，采用基于極限平衡理論的折線型模擬滑動(dòng)面的傳遞系數(shù)法來(lái)評(píng)價(jià)岸坡的穩(wěn)定性及計(jì)算滑移型塌岸的推力。對(duì)于隔水介質(zhì)滑移型岸坡，地下水的力學(xué)效應(yīng)考慮驗(yàn)算模擬滑面上的浮托力，兩側(cè)的靜水壓力或者滑坡上與滑面相通的拉裂縫的靜水壓力。有地表水存在時(shí)，其計(jì)算模式和滑面坡腳的連通性有關(guān)，如果浸入水中的滑面連通，穩(wěn)定性評(píng)價(jià)時(shí)考慮水對(duì)不透水坡體的浮力的影響；則應(yīng)考慮地表水對(duì)坡體的反壓效果，而在滑面上考慮地下水的浮托力。根據(jù)勘察區(qū)滑坡特征，采用基于極限平衡理論的折線型滑動(dòng)面的傳遞系數(shù)法來(lái)評(píng)價(jià)斜坡的穩(wěn)定性及計(jì)算滑坡推力。

4.2 穩(wěn)定性評(píng)價(jià)工況及工況分析

本滑坡體的結(jié)構(gòu)特征表明，滑坡體發(fā)生整體滑移型再造的可能性大，結(jié)合三峽庫(kù)水位運(yùn)行特點(diǎn)，按三峽庫(kù)區(qū)《勘查技術(shù)要求》幾種工況進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算：

工況1：僅僅考慮滑坡的自重力計(jì)算時(shí)采用滑面的天然狀態(tài)下的c、？準(zhǔn)值，地下水以上采用坡體的天然容重，以下采用坡體的飽和容重。工況2、工況3：以庫(kù)水位高度作為地下水出露點(diǎn)按三峽工程滑坡體典型和大型滑坡形成條件的研究成果確定水力坡度，并依據(jù)該水力坡度進(jìn)行穩(wěn)定性評(píng)價(jià)。根據(jù)對(duì)大量臨江的滑坡、岸坡以及滑坡體的計(jì)算分析得出的經(jīng)驗(yàn)方法，近似認(rèn)為地下水位線從高水位與滑面的交點(diǎn)連接到地表面與低水位的交點(diǎn)。持續(xù)降雨地下水位完全有可能使滑體全部飽水，計(jì)算時(shí)采用飽水容重。工況4、5、6：庫(kù)水驟降后地表水浸入坡體沒(méi)有疏干浸潤(rùn)線直接沿坡面從175水位降到135水位，該計(jì)算模式較為保守，庫(kù)區(qū)的水位調(diào)度需要較長(zhǎng)的時(shí)間，坡體內(nèi)的地下水位線不可能長(zhǎng)時(shí)間沿坡面流動(dòng)，隨著時(shí)間的推移，地下水位會(huì)向坡內(nèi)移動(dòng)。壩前水位由175m降至145m時(shí)，按近江邊鉆孔抽水試驗(yàn)得出的滑體土滲透系數(shù)平均為3m/d，動(dòng)水壓力僅考慮6m的水頭差。坡體重度取飽水重度來(lái)考慮暴雨作用。

4.3 計(jì)算方法及結(jié)果

選取選取2-2’、3-3’剖面進(jìn)行進(jìn)行滑坡穩(wěn)定性計(jì)算，并選取2-2’剖面進(jìn)行驗(yàn)算基巖整體穩(wěn)定性，根據(jù)《調(diào)查技術(shù)要求》中推薦的傳遞系數(shù)法進(jìn)行滑移型再造預(yù)測(cè)。計(jì)算剖面及結(jié)果見(jiàn)表1，推力計(jì)算成果見(jiàn)附表。

4.4 滑坡體穩(wěn)定性分析評(píng)價(jià)

滑坡的發(fā)生可概括為“組成斜坡的土石性質(zhì)與一定坡度與高度的斜坡外形不相適應(yīng)，即土石的強(qiáng)度不足以支持一定坡度和高度的斜坡”。影響普安新集鎮(zhèn)滑坡“土石”強(qiáng)度的主要因素有：地貌作用、場(chǎng)地條件，自然作用（主要為降雨作用）；人為作用（主要為庫(kù)水位的影響），以下分述之：

（1）地形地貌：

從地貌上，滑坡形成于后陡、前緩的凹形順向斜坡地帶。兩側(cè)發(fā)育有沖溝，臺(tái)階狀地貌，地形坡度較陡，前緣人工修建公路再次形成人工邊坡使滑體局部再次臨空，對(duì)滑坡穩(wěn)定性不利。

（2）邊界條件、物質(zhì)組成與水文地質(zhì)特征：

鉆孔揭露滑床形態(tài)呈弧形，中厚后部較陡，坡度為36～52°，前部平緩，滑體物質(zhì)大部分分布于中后部，重心偏高，不利于滑坡穩(wěn)定。

滑體物質(zhì)組成主要為粘土夾碎塊石、塊石土。透水性較好，地下水不豐富，埋藏較深，三峽水庫(kù)各特征水位對(duì)滑體、滑帶產(chǎn)生影響，滑體力學(xué)性質(zhì)將明顯降低，對(duì)滑坡穩(wěn)定性不利。

（3）床基巖特征：

滑床泥巖在滑坡滑動(dòng)過(guò)程中已遭受強(qiáng)烈牽動(dòng)，致使滑床表面一定厚度的巖體非常破碎，風(fēng)化強(qiáng)烈，破碎巖塊間鐵錳質(zhì)侵染現(xiàn)象較為普遍，巖體的力學(xué)性質(zhì)已明顯降低。

（4）變形現(xiàn)狀：

滑坡在中后部小規(guī)模坍塌頻繁，后緣局部地段發(fā)生變形，目前整體變形，不明顯。

（5）降雨影響：

根據(jù)云陽(yáng)縣氣象特征及前人研究結(jié)果表明，云陽(yáng)地區(qū)使滑坡發(fā)生的每年最大降雨只需要2～3d，根據(jù)分析圖雨量，這一指標(biāo)出現(xiàn)概率較高，對(duì)滑坡穩(wěn)定性不利。

（6）滑坡穩(wěn)定性計(jì)算成果：對(duì)于涉水剖面2-2’，在工況1條件下穩(wěn)定，且安全儲(chǔ)備較高；工況2、工況3、工況6條件下，滑坡處于穩(wěn)定狀態(tài)，但安全儲(chǔ)備不高；工況4、工況5、條件下滑坡欠穩(wěn)定，產(chǎn)生整體滑移的可能性大。對(duì)于不涉水剖面3-3’剖面區(qū)天然條件下及暴雨工況下均處于欠穩(wěn)定狀態(tài)。

穩(wěn)定性驗(yàn)算與宏觀判斷及分析預(yù)測(cè)相一致。

滑坡穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果顯示滑坡現(xiàn)狀穩(wěn)定，各種蓄水工況和庫(kù)水位驟降工況下，滑坡穩(wěn)定系數(shù)明顯降低，

5 結(jié)論和建議

該段滑坡體目前已出現(xiàn)變形破壞現(xiàn)象。滑坡采用傳遞系數(shù)法計(jì)算，計(jì)算結(jié)果表明，對(duì)于涉水剖面2-2’，在工況1條件下穩(wěn)定，且安全儲(chǔ)備較高；工況2、工況3、工況6條件下，滑坡處于穩(wěn)定狀態(tài)，但安全儲(chǔ)備不高；工況4、工況5、條件下滑坡欠穩(wěn)定，產(chǎn)生整體滑移的可能性大。對(duì)于不涉水剖面3-3’剖面區(qū)天然條件下及暴雨工況下均處于欠穩(wěn)定狀態(tài)。

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收稿日期：2018-8-19

作者簡(jiǎn)介：楊茂勇（1980-），男，本科，主要從事地質(zhì)災(zāi)害勘察設(shè)計(jì)工作。

何曉秋（1962-），男，本科，主要從事地質(zhì)災(zāi)害勘察設(shè)計(jì)管理工作。

劉廷登（1963-），男，本科，主要從事地質(zhì)災(zāi)害勘察設(shè)計(jì)技術(shù)工作。

周 倩（1983-），女，碩士，主要從事市政園林設(shè)計(jì)研究工作。

潘巧鈴（1981-），女，本科，主要從事市政行政工作。