五強溪水電站左岸邊坡變形特征及穩定性分析

譚鵬，趙訓勇

（1.國家電力投資集團有限公司，北京100029；2.五凌電力有限公司，長沙410015）

1 邊坡地質簡況

1#變形體邊坡緊靠大壩左岸上游分布，處于大壩上游3 號沖溝與4、5 號沖溝交匯處之間的山脊地帶，前緣深入水庫正常蓄水位以下，后緣高程200m 以上，變形體面積約0.31km2，總體方量約6.6×105m3，屬于A 類Ⅰ級邊坡，安全等級為一級。五強溪背斜斜跨整個變形體，背斜軸向65°～70°，北翼巖層產狀65°～80°，NW∠50°～85°，南翼60°～80°，SE∠35°～55°。主要發育了5 條NEE（近EW 向） 組斷裂（F87、F112、F121、F115、F63），F87～F112 斷層縱向切割，背斜軸被F87 斷層破壞，背斜軸與斷層在地區以5°～8°交角斜交。地下水埋深13.4～45.2m不等[1]。

2 變形監測數據分析

2.1 觀測系統

邊坡變形觀測內容主要是：外部變形設有3 座地表位移監測墩（編號1000、1412A、1412B）、3 處臨時裂痕觀測點、4 處沉陷監測點（1101A、1101B、1411A、1411B）；內部變形為1 處鉆孔傾斜測點（ZC10），如圖1 所示。

圖1 1#變形體平面位置

2.2 變形特征

2.2.1 地表位移

地表位移特征值表如表1 所示。地表水平位移以y向（左右岸方向，向右岸為正）為主。從圖2a 可以看出，y向位移仍呈增長趨勢，均未收斂。高程約150m 地區變形最大，水平變形最大4.18mm/a（朝右岸方向）。地表垂直位移（z向，向下為正）：縱向比較2 個監測期垂直位移速率，6 個測點中4 個測點呈減小趨勢，2 個測點呈增大趨勢（1411A、1411B），地表沉降最大3.92mm/a；從圖2b 可以看出，各測點垂直位移均未收斂。

2.2.2 內部變形

ZC10 測點孔口高程119.2m，表現為向河床方向位移。該區域地層表層變形較深層變形大，且距孔口1m 往上變形量較大，縱向比較2014—2015 年、2015—2016 年、2016—2017 年3個階段年變形量（見圖3），可以認為該處邊坡變形趨于收斂。

表1 地表位移特征值表

圖2 表面變形測值過程線圖

圖3 內部變形測值過程線圖

2.2.3 地表裂縫

變形裂痕主要出現在高程約為110m、120m 和150m 處，多呈連續性較好的弧形分布，裂縫寬度0.5～5.0cm，局部寬度20.0cm，延伸長一般小于3.0m，局部下錯，最大下錯高度4cm。

3 變形特征

3.1 變形分區

1）平面分區。根據變形程度、特征、穩定性和其所處位置，將變形體從平面上分為Bl、B2、B3 3 個區。

B1 區：位于F112～F87 斷裂北側，由抗風化能力和強度相對較弱的Pt1巖組組成，在F112～F87 斷裂南側Pt1巖組蠕變巖體與其他巖組巖體呈突變接觸，已形成貫穿性、連續性較好、粗糙不平、鋸齒狀的順坡向折斷錯滑面和折斷面，其控制著蠕變巖體的后緣，分布高程從133m 到203m。

B2 區：以連續的傾倒折斷錯滑面為其主要特征，傾倒折斷錯滑面粗糙不平，呈鋸齒狀，并形成厚度不一的破碎帶，破碎帶內為巖塊夾泥充填。B2 區巖體在整體上順坡向有明顯錯位。

B3 區：位于坡腳處，為強烈蠕變形成的淺層滑坡體。

2）剖面分帶。剖面上分2 個帶：Ⅰ帶為傾倒松動帶，巖層以傾倒變位為主，重力折斷、張裂架空、錯位明顯，巖體呈全、強風化，節理裂隙鐵錳渲染，充填次生泥；Ⅱ帶為彎曲折斷帶，巖體中仍有張裂、架空和重力錯位，泥板巖中可見重力擠壓現象，巖體呈強～中等風化，節理裂隙發育，充填次生泥。

3.2 變形機制

通過對測點豎向位移進行分析，1000、1101A、1101B 3 個測點豎向位移曲線在2015 年出現短暫下挫，表明上述測點地表位移出現短暫上升，驗證了上述結論。

4 結論及建議

1）坡頂牽引段地表無滑動跡象，150m 高程附近地表位移最大并朝向右岸方向，坡腳抗滑段位移變形值較小，因此，可以認為主滑坡體仍處于緩慢蠕變狀態，變形速率呈減小趨勢，整個滑坡體處于基本穩定狀態。

2）在不發生改變邊坡穩定條件的事件的情況下，預計邊坡將繼續緩慢地變形，直至位移收斂后相對靜止，在其發展過程中可能出現局部小范圍坍塌或崩落。

3）內部變形可準確反映邊坡變形狀態，建議適當增加內觀點，形成邊坡觀測斷面，以更好地監測邊坡狀態。