楊家河水庫左岸溢洪道滑坡形成機制及穩定性分析

【摘要】楊家河水庫左岸溢洪道滑坡位于壩址左岸岸坡，在施工過程中溢洪道左岸坡出現滑坡。滑坡臨近溢洪道，其穩定問題對水庫的安全建設及運行極為重要。本文通過分析該滑坡的工程地質條件及形成機制，并結合勘探試驗和現場開挖情況及工程地質類比，采用定性分析和定量計算相結合的方式對滑坡穩定性進行分析評價，并結合實際提出相應的工程處理措施建議。

【關鍵詞】滑坡；形成機制；穩定性分析

1、前言

劍閣縣楊家河水庫位于東寶鎮西河一級支流楊家河上，距東寶鎮約4km，本次是對楊家河水庫的擴建工程，擴建后為小（一）型水庫，水庫設計壩高60.7m，設計壩頂高程壩頂高程590.70m ，設計正常蓄水位588.00m，總庫容993.9萬方。

2、滑坡基本特征及工程地質條件

在施工過程中溢洪道左岸坡出現滑坡。在平面上呈“圈椅”形，分布高程582～608m，長約81m，寬約80m，分布面積約5631.96m2，對該滑坡進行了4個取芯鉆探，鉆孔揭示的平均厚度約8m，滑坡體方量約4.5×104m3。

滑坡前緣以溢洪道開挖邊坡中下部基面為界，現滑坡前緣表層土體滑移至溢洪道地板，覆蓋面積較大；后緣以基巖陡坎為界，現場地質測繪發現滑坡體土體與后緣基巖陡坎已呈現出滑移導致的高差2～3m梯級現象；上游邊界以溢洪道樁號（溢0-100）為界；下游邊界為基巖陡坎；滑坡體中前部呈多級臺階。滑坡區地形上總體呈西低東高、西緩東陡趨勢，滑坡主滑方向S12°W，坡度12°～40°。

3、滑坡物質組成及結構特征

3.1滑體特征

滑體物質主要由粉質粘土夾塊碎石組成。粉質粘土，呈棕色、棕褐色、褐黃色，軟塑?可塑狀，含10?25%的砂巖、泥巖及礫巖碎石和角礫等，局部偶見碎塊石透鏡體及孤石，鉆探揭露厚度4?9m。

3.2滑帶特征

滑帶物質組成主要為紅褐色粉質粘土，軟塑?可塑，夾少量風化砂巖角礫及礫巖角礫，呈次棱角狀，粒徑一般0.5～2cm，含量約3%。

3.3滑床特征

滑床主要為白堊系下統蒼溪組（K1c）砂巖與泥質粉砂巖、粉砂質泥巖組成的頻繁韻律層，偶夾礫巖層，鉆探揭露強風化厚度約3?5m，弱風化4?6m。在橫向上呈兩側高、中間低緩，具反傾坡內的特點，縱向上后陡（傾角42°?59°），中平（2?9°），前緩（15°?27°），前緣剪出口高程582?587m，后緣高程600?605m。

4、滑坡形成過程及機制分析

該滑坡屬牽引式淺層滑坡。開挖坡腳是牽引式滑坡的主要誘發因素，該邊坡在自然條件下處于穩定或基本穩定狀態。由于該坡體前緣因溢洪道的施工挖除了殘坡積體的前緣抗滑段，破壞了坡體原有應力分布狀態，造成滑坡坡腳段抗滑力減小，且開挖后較陡峭的邊坡未及時防護，滑坡前緣由于降雨的持續作用，導致滑坡前緣發生變形，滑坡坡面產生牽引變形裂縫。

滑坡區雨水充沛，滑坡發展的誘發因素主要是由于地表水與地下水作用。由于產生牽引變形裂縫為地下水的下滲提供通道，持續降雨形成的地表水可通過裂縫下滲的滑坡更深部位，在下伏基巖面易造成積水，從而軟化潛在滑動面，使得滑動面的物理力學性質降低，抗滑能力也逐步下降；滑體容重不斷增加，下滑力隨之也增加；同時也會產生靜水壓力和動水壓力，致使下滑力不斷增加，抗滑力不斷降低。

在以上不利條件下，牽引區滑坡失穩，隨著變形的逐步發展，使牽引區滑體后緣支撐消弱甚至臨空，牽引區滑體后緣之后的被牽引區也產生變形失穩而出現新的滑動，致使牽引區首先滑動，而后滑體逐步向后向上發展，被牽引區出現分期破壞模式，依次變形滑動，最終貫通整個滑坡體；最后，造成的變形破壞主要受牽引區漸變式牽引變形的控制，被牽引區則逐步被破壞，形成牽引式滑坡。

5、滑坡穩定性分析

5.1定性分析

通過本次勘察取得的各項資料及現場訪問調查綜合分析：該滑坡在天然工況下處于穩定或基本穩定狀態，降雨后出現變形及滑動，暴雨及持續降雨下進一步加劇，形成現狀滑坡。初步判斷滑坡體是由于溢洪道開挖導致前緣凌空并在雨水的作用下形成的牽引式滑坡。

5.2定量分析

本次邊坡穩定計算采用軟件程序計算，根據滑動面整體特點，計算程序采用《庫侖巖土GEO5》軟件中的土質邊坡穩定分析模塊。邊坡穩定計算采用規范規定的畢肖普法（圓弧滑面）和摩根斯頓（折線滑面）。

選取代表主滑方向的剖面（溢滑Ⅰ）作為計算剖面，滑體土及滑動帶的土體物理力學指標根據試驗成果、結合工程類比取值，見表5-1。滑坡計算方案包括天然狀態、暴雨、蓄水后水平地震加速度a=0.10g（Ⅶ度）的地震等3種工況條件。計算時，主要以鉆孔揭示基覆界線為滑移面，滑坡穩定性計算成果表見表5-2。

滑坡的穩定性計算結果表明，該滑坡在天然工況下處于穩定狀態，在強暴雨、（蓄水后）地震工況下處于滑動狀態。

6、結語

本文通過對溢洪道左岸滑坡的形成機制及穩定性分析，可得出以下基本結論：該滑坡在天然工況下整體穩定，但局部出現滑動；在暴雨工況下局部滑動加劇，整體亦將出現滑動。由于該處滑坡緊鄰溢洪道引渠，原設計的迎春村村道線路經滑坡體而過，滑坡體上部布置有管理房道路，對滑坡體的治理加固措施應考慮到對道路及引渠的影響，因此需采取工程措施以保證邊坡穩定。建議采取減載、邊坡開挖和壓坡以及排水和防滲等治理措施。