托口水電站田坪滑坡穩(wěn)定性分析評價

黃團(tuán)偉　李小雄　陳思宇

摘要：在托口水電站水庫運(yùn)行過程中，水庫右岸的田坪斜坡地帶庫岸邊坡發(fā)生了滑移變形，滑坡場區(qū)內(nèi)有多戶居民房屋和一條復(fù)建公路，存在安全隱患。本文通過研究滑坡的基本特征、對其進(jìn)行穩(wěn)定性分析計算及評價，對其后續(xù)發(fā)展變化趨勢及危害性進(jìn)行了預(yù)測并提出工程治理方案建議，從而為其他類似滑坡的穩(wěn)定分析與治理提供借鑒。

Abstract： During the operation of the reservoir of the Tuokou Hydropower Station， the bank slope of the Tianping slope area on the right bank of the reservoir has undergone slip deformation. There are many residential houses and a reconstruction road in the landslide area， which poses potential safety hazards. This paper studies the basic characteristics of landslides， analyzes and evaluates the stability of the landslides， predicts the subsequent development trends and hazards， and proposes engineering treatment plans， thus providing reference for the stability analysis and governance of other similar landslides.

關(guān)鍵詞：托口水電站;滑坡特征;穩(wěn)定性分析;趨勢及危害性預(yù)測;建議

Key words： Tuokou Hydropower Station;landslide characteristics;stability analysis;trend and hazard prediction;suggestion

中圖分類號：P642.22? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2019）35-0044-03

0? 引言

托口水電站位于湖南省洪江市境內(nèi)的沅水上游，壩址距懷化市74km、距黔城縣23km?？傃b機(jī)容量830MW，水庫正常蓄水位250m，死水位235m，正常蓄水位時相應(yīng)總庫容12.49億m3，屬一等大（1）型工程。田坪滑坡距電站廠房約20km，位于水庫右岸，蓄水過程中，臨庫邊坡上覆巖（土）體產(chǎn)生滑移變形，危及場區(qū)居民生命財產(chǎn)和鄉(xiāng)村公路安全，存在地質(zhì)災(zāi)害隱患。因此，開展研究田坪滑坡穩(wěn)定性和后續(xù)變化趨勢及處理方案工作十分重要。

1? 滑坡的基本特征

1.1 地形地貌

滑坡處于斜坡地帶，沖溝較為發(fā)育?；潞缶壱陨仙狡碌匦屋^陡，坡度30°～40°;前緣以下為緩坡臺地，綜合坡度3°左右?；路秶鷥?nèi)地形整體下陡上緩，中上部為經(jīng)人工改造形成的平臺，高程272.3m～275.8m，平臺以上系人工開挖陡坡，地形坡度一般為45°～50°;以下地形坡度一般為20°～30°。庫區(qū)復(fù)建公路從高程272m～275m一線通過，混凝土路面寬約3.5m，原居民房屋位于公路內(nèi)側(cè)。屋后人工開挖邊坡高度5m～12m。

1.2 空間形態(tài)

滑坡范圍平面形態(tài)呈不規(guī)則橢圓形，前緣位于水庫死水位以下，高程約219m，后緣高程約314m，垂直高差95m，長軸方向NW11.6°，長170m～250m，寬120m～150m，面積約2.8×104m2，大致呈中上部厚，后緣、下部及兩側(cè)薄的特點(diǎn)，其中后緣厚度1m～8m，中上部厚度15m～25m，下部厚度1m～6m，平均厚度15m，最大厚度達(dá)25m，體積約42×104m3，屬中型滑坡。見圖1田坪滑坡平面示意圖。

1.3 巖土體結(jié)構(gòu)

1.3.1 滑體

滑體物質(zhì)組成為人工堆積物、殘坡積物及其以下全、強(qiáng)風(fēng)化變形巖體。

人工堆積物主要由碎、塊石夾土組成，成份較雜，堆積松散。一般厚度為10m～12m，鉆孔揭露最大厚度約16m。

殘坡積物主要由黃色、磚紅色粉質(zhì)粘土夾少量碎、塊石組成，表層結(jié)構(gòu)松散、有植物根系，一般厚度為1m～3m。

變形巖體為全、強(qiáng)風(fēng)化的灰黃色、黃褐色夾灰綠色、灰色粉砂質(zhì)板巖、凝灰質(zhì)砂質(zhì)板巖、變余凝灰?guī)r等。全風(fēng)化巖體可辨其原巖結(jié)構(gòu)，巖芯（干燒鉆進(jìn)）呈餅狀，鉆孔揭露最大厚度10.9m;強(qiáng)風(fēng)化巖體整體較破碎，柱狀、碎、塊狀，鉆孔揭露厚度6m～25m，巖層層序無明顯異常跡象。

1.3.2 滑帶

滑帶為層間軟弱夾層，主要為粉質(zhì)粘土夾粉砂（泥或泥夾巖屑型），鉆機(jī)取樣呈砂土狀，遇水呈軟塑～流塑狀，厚度1m～3m。

1.3.3 滑床

滑床巖層產(chǎn)狀N75°W，NE∠14°～20°，滑床中下部為近似夾層層底面，中上部為復(fù)合結(jié)構(gòu)面，綜合形態(tài)呈近似折線型。

1.4 變形機(jī)制

本滑坡為斜交順向巖質(zhì)邊坡庫岸在水庫蓄水浸泡影響下，發(fā)生的以層間軟弱夾層為底滑面的整體側(cè)向滑動破壞。底部層間軟弱夾層對滑坡的產(chǎn)生起控制性作用。未來受庫水影響，邊坡可能失穩(wěn)模式為：邊坡沿其層間軟弱夾層產(chǎn)生滑動，從坡腳臨空薄弱部位剪出。

2? 穩(wěn)定性分析計算及評價

2.1 計算方法

潛在滑坡滑面呈近似折線型，根據(jù)《滑坡防治工程勘查規(guī)范》（GB/T32864-2016），采用傳遞系數(shù)法進(jìn)行滑坡穩(wěn)定性計算。

2.2 計算剖面選取

針對田坪滑坡影響范圍，本次勘察沿可能滑動方向選擇多個剖面進(jìn)行試算，通過試算確定了最可能滑動方向，并選取2-2′剖面為主剖面，1-1′剖面、3-3′剖面為輔助剖面進(jìn)行了穩(wěn)定性計算，2-2′主剖面計算模型見圖2。

2.3 計算參數(shù)選取

為確定滑坡體的物理力學(xué)參數(shù)，除根據(jù)室內(nèi)試驗成果及庫區(qū)已有工程經(jīng)驗外，還進(jìn)行了參數(shù)反演等方法進(jìn)行綜合確定選取。具體詳見表1。

2.4 穩(wěn)定性計算結(jié)果

以2-2′主剖面為例，穩(wěn)定性計算成果見表2。

2.5 穩(wěn)定性綜合評價

①天然狀態(tài)下，滑坡處于穩(wěn)定狀態(tài)。

②天然狀態(tài)+暴雨狀態(tài)下，穩(wěn)定系數(shù)降低明顯，滑坡處于基本穩(wěn)定狀態(tài)。

③水庫蓄水對滑坡整體穩(wěn)定性影響較大，正常蓄水后滑坡為欠穩(wěn)定狀態(tài)，當(dāng)水庫正常蓄水位發(fā)生驟降或暴雨時，穩(wěn)定性顯著降低，存在產(chǎn)生整體變形滑動的可能，因此須對該邊坡進(jìn)行治理。

3? 發(fā)展變化趨勢及危害性預(yù)測

根據(jù)平面調(diào)查測繪及鉆孔資料綜合分析，滑坡表現(xiàn)為中后部裂縫明顯，下部及前緣不明顯;下游側(cè)緣裂縫張開，滑體下沉，前緣水上部分未見明顯變形，特別是未發(fā)現(xiàn)明顯的裂縫的特征。滑床形態(tài)表現(xiàn)為上部陡，中、下部平緩的特點(diǎn)，綜合計算成果認(rèn)為，滑坡屬由中后部較厚變形巖（土）體在水庫蓄水影響下發(fā)生的滑動變形，屬受水庫蓄水影響誘發(fā)的推移式滑動。

穩(wěn)定性計算結(jié)果表明，蓄水對滑坡的整體穩(wěn)定性影響明顯，特別是正常蓄水+暴雨、蓄水位驟降工況時，滑坡的整體穩(wěn)定性差，中部變?yōu)椴环€(wěn)定狀態(tài)，危及馬田～陽岫復(fù)建公路通行安全，影響當(dāng)?shù)卮迕竦某鲂?，同時對水運(yùn)及邊坡電力線路安全將造成潛在危害，應(yīng)引起重視，并及時處理，建議工程盡快完成設(shè)計治理工作。

4? 工程治理方案建議

因為滑坡嚴(yán)重危及當(dāng)?shù)鼐用癯鲂?、水運(yùn)及邊坡電力線路安全，須其采取工程措施治理。根據(jù)邊坡變形下滑力來自滑坡中上部的特點(diǎn)，建議對主要推力部位進(jìn)行削坡減載，以降低其下滑力，提高滑坡的穩(wěn)定性，同時做好滑坡體截排水工作，防止滑坡體外地表水進(jìn)入滑坡區(qū)。

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