库区滑坡成因分析及稳定性评价

发表时间:2019/3/29   来源:《防护工程》2018年第35期   作者:喻靖尧 杨情兵
[导读] 本文通过对向家坝水库罗家坪滑坡进行研究,分析其成因并进行稳定性评价,为库区滑坡的分析提供重要的指导建议。

——以罗家坪滑坡为例
        喻靖尧  杨情兵
        云南省交通规划设计研究院有限公司  云南省昆明市  650041
        摘要:水库库区水动力环境的改变是造成库岸失稳和古滑坡复活的重要原因,加之各类工程项目建设对坡体的扰动,岸坡稳定性差,本文通过对向家坝水库罗家坪滑坡进行研究,分析其成因并进行稳定性评价,为库区滑坡的分析提供重要的指导建议。
        关键词:库区;滑坡;稳定性
       
       
        1引言
        水是滑坡发生过程中最不利的因素之一,库岸区的水文地质条件更为复杂,库岸再造形成的崩塌堆积体,暴雨雨水入渗,地下水位变化等,都是库区滑坡形成的原因。本文结合云南省向家坝罗家坪滑坡实际案例,根据区域内工程地质条件,结合多样勘察手段,分析滑坡成因,对坡体进行稳定性评价,为库区滑坡灾害的减缓与防治提供依据。
        2滑坡概况及地质条件
        2.1滑坡概况
        罗家坪滑坡位于金沙江右岸与新滩溪交汇的沟口左侧,下距向家坝电站大坝39.4km,前缘(北)临金沙江,东侧为新滩溪,勘察期间江水位为向家坝水库初期蓄水位354.00m。滑坡体南侧为陡崖山体,山顶高程在700m以上,陡崖下为崩滑体后缘,高程约为500.00m,滑体范围为一倾向金沙江的地形斜坡,地形前陡后缓,坡度15°~35°,滑体后缘均由基岩构成,地形明显较陡,坡度在45°~55°左右。滑坡体厚度10.9m~53.9m,体积为3.50×106m3,主滑方向N10°E,为一大型覆盖层牵引式深层滑坡。
        2.2地质条件
        水库区位于川滇中山峡谷区,自然地理环境及地质构造条件复杂。区内沟壑纵横,山高谷深,地形切割起伏剧烈,特殊的亚热带季风气候,暴雨集中,风化作用强烈,加之新构造运动和地震影响,外动力地质作用强烈,为典型的西南地形地质环境特征。
        滑坡堆积物主要由黄褐~褐红色粘土、粉质粘土夹碎块石组成,勘探揭露厚度一般12.7m~53.9m从平面地质调查和钻孔勘探的情况来看,滑体组成物质以粘土、粉质粘土及碎块石为主。滑床基岩为三叠系仙关、铜街子组紫红色泥质粉砂岩与钙质细砂岩。受龙桥背斜和湾滩断层影响,岩体破碎,产状混乱,岩体强风化厚度在10m~35.5m。
        区域内分布的地表水主要有金沙江水和新滩溪溪水,由于水库已蓄水至高程354m,原始河床被全部淹没。在滑体中部高程450m以上还分布有数个规模不大小池塘,滑坡体内无泉水出露,居民生产及生活用水一般都是直接排放于边坡之上,未进行统一排放,多渗入滑体内部。滑坡勘察期间为枯水期,地下水位较低,多在地表以下22m~35米之间。



        3滑坡成因分析
        3.1滑坡变形破坏特征
        向家坝水库从2012年10月上旬开始蓄水,11月初,地面及房屋发现裂缝,到12月中下旬,变形逐渐加剧,滑坡后缘一带裂缝比较集中,裂缝呈断续状分布,长度一般3m~6m,张开宽度2cm~8cm,近于垂直地面发育。2013年1月3滑坡下部公路内侧处裂缝附近的变形已非常明显,该处房屋地面发生鼓凸,窗台也发生错位,错开宽度达到近1cm。新滩溪大桥左岸墩台附近地表都有不同程度的变形开裂,裂缝可见长度约4m~6m;公路内侧挡墙有不同程度的变形拉裂。根据监测资料显示,滑坡最大变形量已达31.2mm,滑向河床的位移量在0.257mm/d~0.46mm/d之间。
        3.2滑坡形成机制
        滑坡的形成首先必须具备特定的地形地质条件,其次有外界因素的诱发。
        从地形地貌来看,地形坡度由下部的30°~40°,中部的16°~19°,到滑坡后缘达30°~35°,这种陡缓相间的台阶状地形条件,构成了罗家坪滑坡的地形条件。从勘探结果来看,本滑坡为一覆盖层滑坡,滑坡体的物质组成多为崩塌堆积的粘土、粉质粘土夹碎块石,部分为较为破碎的基岩变形体和断层破碎带及影响带,虽然厚度差异较大,但最薄处也有15m左右,最厚达53.9m。向家坝水库蓄水前,滑坡坡脚位于江面水位以上,水文地质条件简单,岩(土)体物理力学指标相对较高,故处于基本稳定状态,未见明显变形。当水库水位蓄至354.00m后,地下水位有了大幅度的抬升,滑坡体受到库水的浸泡,使滑动面水理软化,在水的渗透压力增加后,土体之间的有效应力的降低,同时暴雨雨水入渗导致土体饱和度增加,降低抗剪强度,持续降雨还会抬升地下水水位,从而引起了边坡变形失稳水库库区的水文作用,是造成罗家坪滑坡的主要原因。其他人类工程活动有公路的建设、房屋修建等,都会对坡体产生扰动,村庄生产、生活用水直接排放于边坡之上,对滑坡体的变形与失稳有一定的推动作用。
        4滑坡稳定性评价
        滑坡体整体为向北倾向金沙江的斜坡地貌,后缘坡顶裂缝出露高程约为500.00m,前缘剪出口位于一期蓄水位高程354m以下、老公路以上。滑体内部地表出现较多的拉张裂缝,分布于各个高程上,造成了地表及建筑物裂缝严重,地面监测、钻孔测斜表明,罗家坪滑坡体正处于缓慢变形位移阶段。
        受水库蓄水及道路修筑的影响,罗家坪滑坡稳定性差,整体处于暂时稳定~欠稳定状态,正处于初始变形阶段,地表及房屋多处产生变形开裂,随着向家坝水库蓄水至高程370.00m以上,地质条件将进一步恶化,滑坡体变形开裂更为严重,滑坡稳定性还将进一步下降,一旦滑坡整体失稳,将会对居住在滑坡体上的居民生命财产安全造成严重威胁,同时,也将对水绥二级公路和新滩溪大桥等工程建筑物带来极为不利的影响。由于滑坡体规模大,影响范围广,现滑坡体上村落已经搬迁,受影响的二级路大桥已作废,公路改线以隧道的形式避开滑坡段。
        5结论
        水库库区滑坡体的发育有一定的规律性,滑坡体主要出现在覆盖层较厚、崩塌堆积体较厚的陡缓相间的岸坡结构中,变形破坏机制主要为滑体顺下伏基岩面滑动,滑坡体复活的主要原因是地下水的升降,诱因为降雨、人类工程活动等。因此,在滑坡灾害防治过程中,需要特别重视滑坡区水文条件和水库水位升降等因素,避免滑坡变形破坏后造成严重的经济损失。
       
        参考文献:
        [1]刘汝明. 元磨高速公路的滑坡防治浅析[J]. 公路交通科技,2005(S1).
        [2]刘新喜,夏元友,张显书,郭瑞清. 库水位下降对滑坡稳定性的影响[J]. 岩石力学与工程学报,2005(08).
        [3]殷跃平. 三峡库区地下水渗透压力对滑坡稳定性影响研究[J]. 中国地质灾害与防治学报,2003(03).
        [4]熊建平. 向家坝水电站库区滑坡稳定性研究[D].成都理工大学,2011.
        作者简介:
        喻靖尧(1994-12),男,汉族,云南省玉溪市,工程技术人员,助理工程师,本科,研究方向:岩土工程。

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