四板溝水電站導流明渠右岸滑坡成因研究

劉鵬　孫興偉

摘要：四板溝水電站工程區位于阿壩州中部橫斷山脈和邛崍山交匯處，工程區導流明渠修建過程中形成大的滑坡，嚴重威脅水電站的建設及運營。為降低滑坡災害造成的威脅及風險，文章從滑坡體的巖土性質、區域地質構造、水文條件及人類活動等方面綜合分析其形成原因及機理，并探討滑坡發生的可能性，為滑坡災害的有效防治提供參考，為安全施工提供有力保證。

關鍵詞：水電站；導流明渠；滑坡災害；地質災害；成因分析

中圖分類號：P642 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）30-0142-02

1 概述

滑坡與泥石流、地震、火山噴發、臺風以及特大洪水一樣，是一種突發性自然災害，水庫岸坡失穩是伴隨水電工程建設而產生的一種地質災害。滑坡災害不僅造成人員傷亡及工農業極大的經濟損失，而且大大惡化周圍生態環境。對滑坡的形成、發展和運動機理、分布規律預測預報和研究，對人類生存和經濟建設持續發展具有重要的理論和實際意義。滑坡的穩定性受滑坡的物質條件、結構條件、環境條件三方面綜合影響，滑坡物質結構條件是滑坡本身固有的，它們的特性決定著滑坡的穩定狀況，但它們又都是相對穩定的。環境條件最為活躍，是誘發滑坡發生的因素，誘發滑坡的環境條件主要是降雨、地震、人類活動。

工程區滑坡影響因素多、形成機制復雜，且一旦發生滑坡會對工程建設造成不利影響。目前，滑坡的形成機理主要是基于滑帶土抗剪強度與其物質成分和試驗條件的關系展開的，而斜坡體自身的巖性、水文條件及周邊人類活動的對坡體穩定性的影響也至關重要。將影響滑坡穩定性的內因及外因相結合，從機理及外部觸發因素方面綜合探討滑坡的形成機制，在此基礎上分析滑坡的穩定性，具有重要的科研價值，研究的成果可以應用于實踐，對指導工程建設、確保施工安全具有重要

意義。

2 工程概況

四板溝水電站導流明渠右岸滑坡是人工開挖河床和右岸邊坡形成導流明渠過程中形成的。四板溝水電站工程區位于阿壩州中部橫斷山脈和邛崍山交匯處，屬黑水縣管轄。區域地貌單元屬四川西北邊緣山地向丘陵過渡的高山峽谷區，區內山勢縱橫，坡陡谷深，山岳海拔多在3500m以上，黑水河河谷海拔也在2700m以上，河谷切割深度達1000余m。

滑坡位于革石壩溝與奶子溝交匯處下游，主滑線距交匯處約312m，距壩軸線約65m（壩下0+65m），滑坡未滑前，河右岸邊坡較順直，邊坡自然坡度為45°～50°，是一個傾向河谷的斜坡面。滑坡從上向下看外形呈扁平的簸箕形，圈椅狀，主滑線（或稱滑坡軸）的水平距離約100m，滑坡體前緣寬約90m，后緣寬50m左右，滑坡體高約80m，滑坡水平位移約5～6m，滑坡后壁高度在8～10m之間。滑坡前緣靠后部分呈隆起狀。滑坡后壁較陡，陡度在60°～70°之間。滑坡兩壁坡度陡，陡度在70°～80°之間，而且下游壁（左壁）陡于上游壁（右壁）。

滑坡后緣發育拉張裂隙，長幾米至幾十米不等，多呈弧形，和滑坡壁的方向大致吻合或近平行。滑坡兩側可見較多的剪切裂隙，因滑體和不動體相對位移而在分界處形成剪力區，從而在此區內形成剪切裂隙。在滑坡的下部，因滑體下滑受阻而形成的張裂隙，其方向垂直于滑動方向。

3 滑坡成因分析

滑坡的形成受地層巖性、地質構造及水文條件控制，而人類工程活動、氣候條件也在很大程度上影響滑坡的形成及運動。因此，本文結合滑坡所在區的地層巖性、地質構造及水文條件綜合分析滑坡的形成原因及

機理。

3.1 地層巖性

滑坡8個勘探鉆孔揭露出的基巖均為石英砂巖。滑坡下伏地層為三疊系“西康群”上統侏倭組淺變質板巖夾石英砂巖，地層中有印支期侵入花崗巖，石英砂巖上覆第四系松散堆積物。由老至新如下：上統侏倭組（T3zh），巖性為板巖夾石英砂巖，呈灰褐色，多見石英脈。石英砂巖致密堅硬，板巖致密但巖性較軟，局部見炭質板巖（變質深的可見絹云母板巖）。滑坡在地表上沒有基巖出露，鉆孔揭露的基巖多呈全-弱風化，構造很發育，完整性差。印支期花崗巖（γ51），巖性為黑云母花崗巖，從區域上看，地表上出露的呈穹隆狀且大范圍產出，鉆孔揭露的呈枝脈狀分布，在滑坡部位僅有ZKj28號鉆孔揭露，長約10cm。第四系全新統（Q4），滑坡的第四系覆蓋層為崩坡積層（Q4col+dl）、洪積層（Q4pl）和沖洪積層（Q4al+pl）。

3.2 地質構造

原壩址區位于上磨子溝背斜和班木加向斜之間，巖層產狀變化大，左岸產狀為N15°E NW∠60°～65°，右岸產狀為N40°～50°W SW∠35°～40°，奶子溝與革石壩溝之間巖層產狀N25°W SW∠50°。滑坡位于班木加向斜的翼部。滑坡下伏基巖風化較強烈，巖石大多破碎，構造發育。褶皺、斷層、擠壓破碎帶、節理裂隙很發育。鉆孔ZKj24揭露一條寬達18.30m的斷層，帶內為塊狀碎裂巖、角礫巖、糜棱巖、斷層泥，后期黃泥充填較多。鉆孔ZKj27揭露兩條斷層，鉆孔ZKj28揭露兩條寬25～30cm的擠壓破碎帶，傾角為70°～75°，鉆孔ZKj29揭露一條寬2m的擠壓破碎帶，傾角不詳。地應力很強，據鉆孔ZKj25揭露，巖石大多呈餅狀，少量短柱狀（厚餅狀）。構造的強烈，為崩坡積層發育提供了先決條件。

3.3 水文條件

本區域氣候特點是冬季嚴寒、漫長，降雪多、降雪量大，夏秋濕潤降水多，且季節短促，氣候多變。滑坡地下水根據其賦存條件可分為松散巖類孔隙性潛水和基巖裂隙水兩大類，均受大氣降水補給，向河流及溝谷排泄。孔隙潛水埋藏于深厚的覆蓋層及破碎的基巖斷層帶中，基巖裂隙水分布于風化節理裂隙和斷裂構造中。鉆探成果表明，滑坡地下水位埋藏深。

3.4 滑坡成因綜合分析

該區域斜坡巖土體完整性較差，基巖裂隙發育且地下水情況較為復雜。由于滑坡是在施工過程中大量掏挖坡角且開挖斜坡面的傾角過陡造成的，邊坡開挖使前方阻滑力大大減少，而地下水排入河流也由此變得較為通暢，潛蝕坡角能力很強，當天氣突然轉暖時，雪的融化及凍土層的消融，使地下水徑流速度大大加快。這樣，在重力的作用下，斜坡極易發生變形，從而導致孔隙水壓力劇增，土體有效應力減小，當土體的抗剪強度小于下滑力時，在外部觸發因素的影響下便可能形成

滑坡。

4 結語

滑坡所在區域氣候類型特殊，為地下水循環提供有利條件，而水文條件的變化會導致土體內部孔隙水壓力的突變，使土體的強度降低，斜坡穩定性大幅下降。此外，由于斜坡巖土體完整性較差，基巖裂隙發育，在人類工程活動或地震的影響下發生滑坡災害的可能性都會大大增加，因此應加強防范。

參考文獻

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作者簡介：劉鵬（1977-），男，中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司工程師，研究方向：水電工程地質勘察。endprint