五強溪水電站左岸邊坡變形特征及穩(wěn)定性分析

譚鵬，趙訓(xùn)勇

（1.國家電力投資集團有限公司，北京100029；2.五凌電力有限公司，長沙410015）

1 邊坡地質(zhì)簡況

1#變形體邊坡緊靠大壩左岸上游分布，處于大壩上游3 號沖溝與4、5 號沖溝交匯處之間的山脊地帶，前緣深入水庫正常蓄水位以下，后緣高程200m 以上，變形體面積約0.31km2，總體方量約6.6×105m3，屬于A 類Ⅰ級邊坡，安全等級為一級。五強溪背斜斜跨整個變形體，背斜軸向65°～70°，北翼巖層產(chǎn)狀65°～80°，NW∠50°～85°，南翼60°～80°，SE∠35°～55°。主要發(fā)育了5 條NEE（近EW 向） 組斷裂（F87、F112、F121、F115、F63），F(xiàn)87～F112 斷層縱向切割，背斜軸被F87 斷層破壞，背斜軸與斷層在地區(qū)以5°～8°交角斜交。地下水埋深13.4～45.2m不等[1]。

2 變形監(jiān)測數(shù)據(jù)分析

2.1 觀測系統(tǒng)

邊坡變形觀測內(nèi)容主要是：外部變形設(shè)有3 座地表位移監(jiān)測墩（編號1000、1412A、1412B）、3 處臨時裂痕觀測點、4 處沉陷監(jiān)測點（1101A、1101B、1411A、1411B）；內(nèi)部變形為1 處鉆孔傾斜測點（ZC10），如圖1 所示。

圖1 1#變形體平面位置

2.2 變形特征

2.2.1 地表位移

地表位移特征值表如表1 所示。地表水平位移以y向（左右岸方向，向右岸為正）為主。從圖2a 可以看出，y向位移仍呈增長趨勢，均未收斂。高程約150m 地區(qū)變形最大，水平變形最大4.18mm/a（朝右岸方向）。地表垂直位移（z向，向下為正）：縱向比較2 個監(jiān)測期垂直位移速率，6 個測點中4 個測點呈減小趨勢，2 個測點呈增大趨勢（1411A、1411B），地表沉降最大3.92mm/a；從圖2b 可以看出，各測點垂直位移均未收斂。

2.2.2 內(nèi)部變形

ZC10 測點孔口高程119.2m，表現(xiàn)為向河床方向位移。該區(qū)域地層表層變形較深層變形大，且距孔口1m 往上變形量較大，縱向比較2014—2015 年、2015—2016 年、2016—2017 年3個階段年變形量（見圖3），可以認為該處邊坡變形趨于收斂。

表1 地表位移特征值表

圖2 表面變形測值過程線圖

圖3 內(nèi)部變形測值過程線圖

2.2.3 地表裂縫

變形裂痕主要出現(xiàn)在高程約為110m、120m 和150m 處，多呈連續(xù)性較好的弧形分布，裂縫寬度0.5～5.0cm，局部寬度20.0cm，延伸長一般小于3.0m，局部下錯，最大下錯高度4cm。

3 變形特征

3.1 變形分區(qū)

1）平面分區(qū)。根據(jù)變形程度、特征、穩(wěn)定性和其所處位置，將變形體從平面上分為Bl、B2、B3 3 個區(qū)。

B1 區(qū)：位于F112～F87 斷裂北側(cè)，由抗風(fēng)化能力和強度相對較弱的Pt1巖組組成，在F112～F87 斷裂南側(cè)Pt1巖組蠕變巖體與其他巖組巖體呈突變接觸，已形成貫穿性、連續(xù)性較好、粗糙不平、鋸齒狀的順坡向折斷錯滑面和折斷面，其控制著蠕變巖體的后緣，分布高程從133m 到203m。

B2 區(qū)：以連續(xù)的傾倒折斷錯滑面為其主要特征，傾倒折斷錯滑面粗糙不平，呈鋸齒狀，并形成厚度不一的破碎帶，破碎帶內(nèi)為巖塊夾泥充填。B2 區(qū)巖體在整體上順坡向有明顯錯位。

B3 區(qū)：位于坡腳處，為強烈蠕變形成的淺層滑坡體。

2）剖面分帶。剖面上分2 個帶：Ⅰ帶為傾倒松動帶，巖層以傾倒變位為主，重力折斷、張裂架空、錯位明顯，巖體呈全、強風(fēng)化，節(jié)理裂隙鐵錳渲染，充填次生泥；Ⅱ帶為彎曲折斷帶，巖體中仍有張裂、架空和重力錯位，泥板巖中可見重力擠壓現(xiàn)象，巖體呈強～中等風(fēng)化，節(jié)理裂隙發(fā)育，充填次生泥。

3.2 變形機制

通過對測點豎向位移進行分析，1000、1101A、1101B 3 個測點豎向位移曲線在2015 年出現(xiàn)短暫下挫，表明上述測點地表位移出現(xiàn)短暫上升，驗證了上述結(jié)論。

4 結(jié)論及建議

1）坡頂牽引段地表無滑動跡象，150m 高程附近地表位移最大并朝向右岸方向，坡腳抗滑段位移變形值較小，因此，可以認為主滑坡體仍處于緩慢蠕變狀態(tài)，變形速率呈減小趨勢，整個滑坡體處于基本穩(wěn)定狀態(tài)。

2）在不發(fā)生改變邊坡穩(wěn)定條件的事件的情況下，預(yù)計邊坡將繼續(xù)緩慢地變形，直至位移收斂后相對靜止，在其發(fā)展過程中可能出現(xiàn)局部小范圍坍塌或崩落。

3）內(nèi)部變形可準(zhǔn)確反映邊坡變形狀態(tài)，建議適當(dāng)增加內(nèi)觀點，形成邊坡觀測斷面，以更好地監(jiān)測邊坡狀態(tài)。