新疆策勒縣水庫工程庫岸滑坡簡析

李旻

【摘要】：滑坡是水利水電工程中常見的地質問題，通過現場測繪、勘探、工程類比能準確的判定滑坡性質，同時利用數學計算、電子計算來判定滑坡的穩定性是水利水電工程從業者所必需的職業技能。

【關鍵詞】：水利水電；滑坡；工程地質問題；穩定性分析

1、前言

該水庫位于新疆維吾爾自治區策勒縣阿克塞音河干流出山口上游河段，水庫為季節性調節水庫，以灌溉為主，兼顧防洪的小型水利工程。水庫所處區域，工程地質條件差，存在土、巖質滑坡、古河槽等工程地質問題，其中土質滑坡主要位于擬建水庫右岸，為影響工程建設的主要地質問題。

2、滑坡概況

滑坡體位于水庫兩岸，庫岸基本由風積黃土所覆蓋，左岸厚度一般3～7m，局部厚度13m，右岸厚度一般10～20m，黃土結構松散，黏粒含量低。左岸自然坡度55～60°，右岸自然坡度45～50°，邊坡坡度較大。兩岸滑坡體表面多發育羽狀裂縫及錯臺，錯臺高差2～10m，裂縫張開寬度0.1～0.5m，順坡面呈弧形分布，在滑坡體中部較平直，向兩側弧度逐漸變大；滑坡后緣裂縫上寬下窄，呈弧形傾向坡外，向下延伸2～3m后基本閉合。其中右岸有1#和2#兩個滑坡體，規模較大，左岸有3#滑坡體，規模較小。兩岸滑坡體均為覆蓋層沿著基巖界面滑動而形成的古滑坡。

1#滑坡體體積計算表 表1-1

滑坡1

剖面 面積（m2） 兩斷面平均面積 長度（m） 體積（萬m3）

剖面4 2023.3 2023.3 65 13.1

2078 69.5 14.4

剖面5 2132.7

2723.7 99.5 27.1

剖面6 3314.7

2170.85 86.7 18.8

剖面7 1027

513.5 70 3.6

0

合計 77.0

3、滑體物理特性

1、1#滑坡體：該滑坡體位于右岸，規模較大，滑坡體軸線基本正對河床。滑坡體主要由黃土及其下部的碎石土構成，黃土厚度分布不均，中部黃土最薄，約3～5m，上、下部較厚，約5～10m，滑坡體下游側溝內黃土厚度一般15～20m；碎石土廣泛分布于黃土層下部，其厚度一般10～23m，碎石土結構松散，多含大塊石，局部具架空結構；碎石土下部為基巖。根據地表裂縫及錯臺分布情況綜合分析，該滑坡體可能具多層滑動面，即黃土、及下部碎石土可能均存在滑動面，黃土天然干密度為1.53g/cm3，飽和密度為1.78g/cm3，天然含水率為16.3%，液限為29.1%，塑限為20.1%，塑性指數為9.0，比重為2.71。飽和狀態黏聚力為23.1 kPa ，內摩擦角為22.0°。經平行斷面法計算該滑坡體方量約77萬m3（表1-1）為土質中型厚層滑坡；

2、2#滑坡體：該滑坡體位于右岸岸坡，后緣面與1#滑坡體相連，規模較大，滑坡體軸線方向223°，與河流走向夾角63°。該滑坡體沿軸線土層最厚，約10～22m，向兩側逐漸變薄，沿下游側邊界附近有基巖零星出露，推測滑動面基本為黃土層底面，黃土天然干密度為1.35～1.41g/cm3，飽和密度為1.47g/cm3，天然含水率為9.0%，液限為27.8%，塑限為18.2%，塑性指數為9.6，比重為2.70。飽和狀態黏聚力為22.2～29.8kPa ，內摩擦角為22.5～26.0°。經平行斷面法計算滑坡體方量約31.9萬m3（見表1-2）為土質中型厚層滑坡；

3、3#滑坡體：該滑坡體位于左岸岸坡，緊鄰壩軸線上游側，規模較小。據勘探資料，滑坡體沿軸線土層最厚，約10～17m，向兩側逐漸變薄，推測滑動面基本為黃土層底面，黃土天然干密度為1.41g/cm3，飽和密度為1.60g/cm3，天然含水率為13.3%，液限為28.7%，塑限為19.2%，塑性指數為9.5，比重為2.71。飽和狀態黏聚力為22.2kPa ，內摩擦角為23.0°。經平行斷面法計算滑坡體方量約6.4萬m3（見表1-3）；為土質小型中～厚層滑坡，

4、滑坡形成機制及穩定性評價

（1）1#、2#、3#滑坡體所處岸坡45°～60°，邊坡條件對黃土穩定不利。

（2）風積黃土以粉粒為主，具有柱狀節理，天然含水量較低，水庫雖所處干旱區，但海坡較高，植被覆蓋少，在雨季及融雪季降雨或突降暴雨時，大氣降水和融雪水不僅會使土體飽和，增加自重，減少有效應力，而且易于垂直下滲，聚集到相對隔水的基巖頂面，使下墊隔水粘土層泥化，抗剪強度降低，是產生滑動變形的內因。

（3）水庫蓄水后，土體因受庫水作用處于飽和狀態，內摩擦角及凝聚力將下降，其工程地質特性將進一步變差，是滑坡產生的直接觸發因素。

對2#滑坡體根據試驗成果及工程類比確定滑坡體的計算參數見表1。

擬建水庫邊坡參照水電水利工程邊坡設計規范（DLT5353-2006），等級為B類Ⅲ級。邊坡安全系數控制標準分別為按照持久狀況下邊坡安全系數1.0～1.1，短暫狀況下邊坡安全系數1.0～1.05，偶然狀況下邊坡安全系數≤1.0。運用邊坡穩定性計算極限平衡分析法計算：

經計算2#滑坡體在持久工況下的安全系數F=1.052，偶然工況下的安全系數F=0.787，表明滑坡體可能不滿足規范要求的偶然狀況下的穩定邊坡。

5、結束語

對待該工程所出現的滑坡問題，由于壩肩均有深厚黃土層覆蓋，而黃土結構松散，土體結構易遭到剪切破壞，其物理性質、力學性質、工程地質條件較差，易產生滑坡變形；同時，在壩體范圍之外局部黃土覆蓋岸坡較陡，也可能存在滑動問題，所以對待滑坡問題，要運用科學的方法對項目所在工程區進行全面分析確定滑坡類型、規模及影響范圍，從而確定施工工藝，使滑坡問題對工程的影響程度降到最低。

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