大藤峽水利樞紐工程南木江1號魚道邊坡滑坡分析

呂 赫，史海燕，楊瑞剛

（中水東北勘測設計研究有限責任公司，吉林 長春 130021）

0 引言

大藤峽水利樞紐主壩位于珠江流域西江干流黔江河段的大藤峽出口弩灘附近，是紅水河梯級規(guī)劃中最末一個梯級，工程任務為防洪、航運、發(fā)電、補水壓咸、灌溉等綜合利用。水庫正常蓄水位61.00 m，相應庫容28.13億m3，裝機容量1 600 MW。樞紐由黔江主壩、黔江副壩、南木江副壩和船閘組成。南木江副壩位于黔江與南木江交匯口下游約750 m處的南木江上，壩型為粘土心墻石渣壩，壩長647.60 m。

南木江1號魚道在南木江副壩壩前，位于灌溉和生態(tài)取水口左側，布置在南木江副壩重力壩段上。施工期，魚道邊坡發(fā)生蠕變開裂，在坡面上出現多條裂縫，寬2～20 cm。在做好監(jiān)測和安全防范的基礎上，對邊坡的開裂問題進行分析研究，并提出處理方案。

1 地質概況

1.1 邊坡滑動范圍及規(guī)模

南木江1號魚道樁號Y0-060～Y0+110 m段邊坡發(fā)生蠕變開裂滑動，分布高程為48～140 m，總面積約2.20萬m2，體積約8.83萬m3，厚度一般3.0～5.0 m，最大厚9.5 m。

1.2 地形地貌

南木江1號魚道滑坡體邊坡地勢東高西低，地面高程55～140 m。開挖邊坡坡比一般為1∶1.5～1∶1.2，滑坡體開裂范圍內天然坡度約20°，滑坡體后緣天然坡度約30°。在滑坡體兩側各發(fā)育1條沖溝，呈S70°E方向，沖溝較淺，溝內無常年流水。

1.3 地層巖性

工程區(qū)內出露的地層為泥盆系那高嶺組D1n11-6層和第四系覆蓋層。D1n11-6層巖性為紫紅色粉砂巖夾灰綠色粉砂巖、泥巖，多呈強風化狀態(tài)，局部為弱風化狀態(tài)。第四系覆蓋層為第四系殘坡積物（Q4edl）和地滑堆積物（Q4del）組成。殘坡積物（Q4edl）巖性為含粘土角礫；地滑堆積物（Q4del）組成物分為上下兩部分，上部巖性為含粘土角礫和混合土碎石，下部巖性為全～強風化狀態(tài)的灰綠色泥巖、泥質粉砂巖。

1.4 地質構造

在滑坡體右側邊緣見有F85斷層破碎帶穿過，由灰黑色和黃綠色糜棱巖、糜棱化碎塊及斷層泥組成。該滑坡體下部巖體內主要發(fā)育3組節(jié)理：1）N60°～70°W，NE∠70°～80°；2）N45°～55°E，SE∠70°～80°；3）N20°W，SW∠70°～75°。D1n11-6層的巖體內見有泥型軟弱夾層發(fā)育。

1.5 水文地質

場區(qū)內的地下水為基巖裂隙水，受大氣降雨補給，向坡底溝內排泄，地下水埋深一般為2.0～20.0 m。在樁號Y0+096 m，高程60 m處見有地下水出露點。在坡底魚道基礎面見流水，水深一般為0.2～0.5 m。

2 滑坡特征及成因分析

2.1 發(fā)育分布特征

根據資料收集和現場調查分析，南木江1號魚道滑坡體底滑面出露于開挖邊坡上，出露高程相對高差較大，在東南側底滑面出露高程約48 m，在東側底滑面出露高程一般為60～66 m。

由橫剖面看，滑坡體前緣地形較陡，坡度約35°，中間地形較緩約20°，后緣地形約30°，呈折線型，該剖面滑坡底與地形近平行。1-1剖面處滑坡厚度比較均一，一般為3.0～5.0 m，滑面長205 m，滑面呈折線型；2-2剖面處滑坡中間厚，前緣和后緣薄，厚度一般為2.0～8.0 m，滑面長181 m，滑面整體呈折線型；3-3剖面滑坡體厚度一般為2.0～8.0 m，前緣處最厚，該剖面滑面前緩后陡，長95 m。

2.2 邊界范圍確定

在滑坡的后緣地面高程136 m處，見有裂縫長約2 m，寬約2 cm，錯臺10 cm，滑坡左緣沿沖溝發(fā)育，見多條裂縫，裂縫方向為N70°W，裂縫寬4～20 cm，錯臺10 cm。在滑坡右緣83 m高程處開挖探坑NTK05，在坑深5 m處測得裂縫寬約2 cm，發(fā)育方向為N70°W?；虑熬壛芽p分布于正在開挖的邊坡上，剪出口可見明顯的前緣反翹。

在滑坡體上見多條拉裂縫，裂縫方向以N30°～40°E方向為主，寬度一般為2～15 cm。其中在高程110 m處，裂縫最寬達130 cm，錯臺30 cm。

2.3 組成物質

滑坡體為地滑堆積物（Q4del），厚度一般3.0～5.0 m，上部為含粘土角礫和混合土碎石，下部為全～強風化狀態(tài)的灰綠色泥巖、泥質粉砂巖。

滑帶土位于紫紅色巖體上部，組成物為紫紅～灰綠色可塑、軟塑狀粘土，厚度一般5～10 cm，出露高程一般為60～66 m。在探坑和滑坡剪出口位置取滑帶土樣4組，試驗成果見表1和表2。

表1 滑帶土土樣顆粒含量試驗成果匯總表 （%）

表2 滑帶土土樣物理力學性質試驗成果匯總表

2.4 成因分析

1）設計變更導致魚道長度增加，魚道軸線更靠近山體，魚道開挖更多。

2）滑體上部巖性為含粘土角礫和混合土碎石，結構較松散，雨水極易下滲，下部巖性為全～強風化狀態(tài)的灰綠色泥巖和泥質粉砂巖，遇水易軟化?；揖G色泥巖、泥質粉砂巖與下部堅硬的紫紅色粉砂巖間軟弱夾層發(fā)育，軟弱夾層遇水軟化呈可塑、軟塑狀態(tài)，抗剪強度明顯降低。因此，上部巖、土體沿軟弱夾層發(fā)生滑動，為牽引式蠕動。

3）降雨是滑坡的主要誘因，由于產生和發(fā)生均是降雨中或降雨后，雨水下滲，軟弱夾層形狀惡化，摩擦力和凝聚力降低。

4）該魚道開挖邊坡方向為N4°W，該部位巖層整體產狀走向N0°～10°E，傾向SE，傾角以20°為主，故該邊坡為順向邊坡。施工開挖導致該邊坡坡腳被挖除，產生了臨空面，破壞了原天然邊坡的穩(wěn)定性。

5）施工過程中邊坡未及時支護。

3 加固方案

3.1 方案說明

此方案不挖除滑動范圍覆蓋層，在滑動范圍樁號Y0-060～Y0+110 m現狀開口線外10 m處設置1排抗滑樁?？够瑯恫捎脵C械造孔，為直徑1.5 m的圓樁，間距為3.0 m，長度初定15.0 m（以深入弱風化巖1/3樁長為準）。每根樁上部設1根1 000 kN錨索，樁頂設1.0 m高冠梁。邊坡開挖范圍外、中部、底部均設坡面截水溝，同時在截水溝內側設1排排水孔。排水孔直徑為75 mm，長度為5.0 m，間距為3.0 m。抗滑樁+錨索支護完成后，進行下部切腳開挖。

3.2 護后邊坡穩(wěn)定評價

依據SL 386-2007《水利水電工程邊坡設計規(guī)范》進行穩(wěn)定性評價。依據規(guī)范表3.2.2（邊坡的級別與水工建筑物級別的對照關系），邊坡下部為魚道，邊坡級別定為3級。穩(wěn)定性計算時，考慮3種工況，計算結果見表3。

依據規(guī)范表3.4.2（抗滑穩(wěn)定安全系數標準），表3兩條剖面計算結果中，3種工況下，邊坡均穩(wěn)定。

表3 邊坡安全穩(wěn)定系數計算表

4 結語

南木江1號魚道樁號Y0-060～Y0+110 m段邊坡發(fā)生蠕變開裂滑動，經現場勘查和分析邊坡蠕變開裂滑動的原因，通過計算確定了抗滑樁+錨索方案的可行性。通過及時的支護，保障了后期的施工安全，提高了1號魚道邊坡的安全性。該邊坡的成功案例，也可為同類型的邊坡支護提供參考依據和經驗借鑒。