多諾水電站廠房后邊坡開裂變形原因分析

黃剛，李廷友

(中國水電顧問集團(tuán)成都勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，四川成都610072)

1 概述

多諾水電站位于四川省九寨溝縣白水江流域一級(jí)支流黑河上游，屬黑河～白水江水電規(guī)劃一庫七級(jí)方案中的龍頭電站。壩址區(qū)位于九寨溝縣大錄鄉(xiāng)香扎村多諾埃溝下游約1～1.5 km河段，采用右岸引水，至玉瓦鄉(xiāng)酒房村Ⅱ級(jí)階地建地面廠房。首部樞紐由112.5 m高的混凝土面板堆石壩、取水口、泄洪洞、放空洞等建筑物構(gòu)成，水庫正常蓄水位高程2 370 m，總庫容5 622萬m3，死水位高程2 320 m，調(diào)節(jié)庫容4 915萬m3，引水隧洞長(zhǎng)約14.8 km，利用水頭350 m，裝機(jī)容量100 MW。

廠房后邊坡自2010年3月開挖，至11月開挖基本完成，2011年初完成支護(hù)，采用間排距2 m×1.5 m的漿砌塊石護(hù)坡。開挖邊坡順河長(zhǎng)80～100 m，最大開挖高程為2 045 m，最低開挖高程為2 002.6 m，最大開挖高度為42.4 m。開挖坡比為1∶0.8～1∶1.2。

2 011年底地質(zhì)巡視時(shí)發(fā)現(xiàn)，廠房后邊坡2 032～2 034 m高程出現(xiàn)一條水平裂縫，斷續(xù)延伸，長(zhǎng)約50～60 m，寬約1～2 cm，將已支護(hù)的漿砌塊石拉斷寬約3～5 mm。

2 水文氣象條件

該地區(qū)具有川西高原氣候特點(diǎn)，干、雨季分明，夏短冬長(zhǎng)，日照充足，氣溫較低，年較差小而日較差大等。氣候分布的總趨勢(shì)是降水隨海拔的增高而增大，氣溫隨海拔的增高而降低，高山多雨濕冷、河谷少雨干暖，光照豐富，降水量少，流域西北部、西南部冷而潮潤(rùn)，東南部河谷、半山地帶暖而干燥。

工程區(qū)多年平均氣溫12.6℃，極端最高氣溫37.8℃，極端最低氣溫－10.3℃;多年平均相對(duì)濕度65%;多年平均年蒸發(fā)量1 393 mm;多年平均年降水量567.3 mm，降水日數(shù)140.1 d，最大一日降水量51.3 mm;多年平均積雪日數(shù)全年4.4 d，最大積雪深度為7 cm;最大凍土深10 cm。

3 廠房后邊坡坡體結(jié)構(gòu)特征

從開挖揭示的地質(zhì)條件分析，廠房后邊坡地質(zhì)結(jié)構(gòu)大致分為三層:第一層2 032 m高程以下為Ⅱ級(jí)階地含漂砂卵礫石層，結(jié)構(gòu)較均勻，密實(shí)，含泥量較大，一般為10%～15%;第二層2 032～2 034 m高程為粉土層，結(jié)構(gòu)密實(shí)，厚1.5～2 m，裂縫分布于該粉土層中;第三層2 034 m高程以上為崩坡積塊碎石土層，塊碎石含量為30%～40%，粘質(zhì)粉土含量為60%～70%，結(jié)構(gòu)較松散，穩(wěn)定性較差。

4 監(jiān)測(cè)變形成果分析

在廠房后邊坡大致在裂縫附近布設(shè)了5套三點(diǎn)式位移計(jì)，每套三只多點(diǎn)位移計(jì)，位移計(jì)分別布設(shè)于坡體表面(孔口)、坡體以里6 m和18 m處。

廠房邊坡位移計(jì)在2011年12月23日發(fā)生突變后截止目前為止變形量呈收斂狀態(tài)(表1，圖1、2)，位于樁號(hào)廠(橫)0+20附近的M33孔口測(cè)點(diǎn)位移量2012年2月6日最大，為22 mm;位于樁號(hào)廠(橫)0+30附近的M34孔口測(cè)點(diǎn)位移量次之，2012年2月6日為7.8mm。其余測(cè)點(diǎn)位移變形量均較小，過程曲線均呈回落態(tài)勢(shì)。

5 開裂變形原因分析及穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

綜合監(jiān)測(cè)成果、結(jié)合地質(zhì)條件進(jìn)行分析，廠房后邊坡開裂主要具有以下幾個(gè)特點(diǎn):

圖1 M3 3多點(diǎn)位移計(jì)過程線圖

圖2 M3 4多點(diǎn)位移計(jì)過程線圖

(1)開裂縫為水平縫，分布高程為2 032～2 034 m，巖性為純粉土層，主要分布于廠房軸線附近50～60 m范圍內(nèi);

(2)5個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)總體變形量較小，最大的只有20多個(gè)mm，一般只有2 mm左右;

表1 廠房邊坡位移計(jì)成果表

(3)位移主要發(fā)生在邊坡淺表地層，坡體以里位移變化量均較小;

(4)至目前為止，各測(cè)點(diǎn)位移變化量均呈收斂狀態(tài)，表明邊坡已基本穩(wěn)定;

(5)發(fā)生位移突變的時(shí)間段為2011年12底至2012年2月底，該時(shí)間段正值冬季，溫差變化較大，白天溫度可達(dá)20多℃，晚上可達(dá)－10多℃，粉土在溫差較大時(shí)易發(fā)生凍脹開裂。

綜上所述，廠房后邊坡開裂縫為淺表層、局部性的粉土層凍脹開裂，對(duì)邊坡整體穩(wěn)定影響不大。

6 結(jié)語

(1)多諾水電站廠房后邊坡開裂為淺表層、局部性的粉土層凍脹開裂;

(2)邊坡目前已處于整體基本穩(wěn)定狀態(tài);

(3)為了保證邊坡的長(zhǎng)期穩(wěn)定與安全，建議對(duì)邊坡進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，必要時(shí)加強(qiáng)支護(hù)處理。