某水電站崩坡積體表面變形監測成果分析

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1 工程概況

崩坡積體位于某水電站壩址上游右岸,距壩址約0．5km。崩坡積體分布在高程2050～2465m之間,地形前陡后緩,但變化不大,2320m高程以下總體坡度約39°,2320m高程以上總體坡度在28．5°。崩坡積體整體上呈倒置“茶杯”形分布,上小下大。崩坡積體物質組成復雜,總體上分為兩大層:中上部為混合土碎石層,泥質弱膠結;底部為碎石土層,呈中等密實狀。

2 變形情況及過程

2017年7月1日至7月2日期間水電站施工區連續降雨,7月3日至7月11日期間施工區以小雨或多云天氣為主。2017年7月14日,現場巡視發現高程2340～2420m段土質邊坡出現蠕滑、開裂變形,地形坡度約35～40°,地表形成的裂縫斷續延伸,邊緣裂縫大致呈鐘形,后緣裂縫張開約20cm,可見深度約1．0m,前緣未見明顯剪出口跡象,分布面積約1．4萬m2,方量約15萬m3。

3 監測數據分析

3．1 監測布置情況 根據局部變形出現裂縫等現場情況,在崩坡積體邊坡中部約2335m～2420m高程范圍裂縫區域及其周圍一圈安裝埋設26個表面變形測點,在崩坡積體上游側邊坡約2425m～2450m高程開裂區域及其頂部、兩側安裝埋設6個表面變形臨時測點。

3．2 監測方法及精度 崩坡積體表面變形監測采用極坐標法觀測水平位移,采用三角高程法觀測垂直位移。監測儀器為徠卡全站儀TM50,其測距標稱精度:Ms＝±(0．6mm＋1ppm?D);測角標稱精度:±0．5″。

根據極坐標法精度計算公式,計算得出崩坡積體表面變形監測平面點位中誤差為:±4mm,滿足規范要求的土質邊坡表面變形監測精度優于±5mm。

3．3 表面變形成果分析 數據統計自2017年7月14號至10月20日,部分測點的位移統計表見表1。投入觀測以來,主要變形區域集中于蠕變區,累計合位移2米左右,最大2373mm;崩坡積體上游側邊坡開裂區域最大合位移累積量:70．2mm;蠕滑區上下游側、頂部和底部各測點變形量不大,累計最大合位移量為:14．5mm。蠕變區的位移情況在降雨量增大的情況下存在明顯的突變:隨著降雨量的增大,蠕滑區表面測點變形量隨之增大,后續緩慢降低變形速率。

表1 崩坡積體表面變形測點測值統計表

4 變形原因分析

該段邊坡淺表局部地段分布有開挖棄渣,松散,下覆土層為混合土碎石和碎石土層,松散～稍密,厚度約15～20m,其位于崩坡積體后緣,堆積時期相對較短,土層膠結程度及密實程度相對中部和前緣較差;邊坡前緣高程2340～2375m段布置集渣平臺和施工道路,其中集渣平臺開挖寬度約16m,施工道路開挖寬度約7m,最大開挖坡高約20m,坡腳開挖量大,開挖邊坡切坡腳,改變了原邊坡的受力狀態。

受施工道路開挖影響,破壞了原地表的相對密實層和植被,降雨入滲率較高,在持續降雨的條件下,土體力學強度降低,進而產生的蠕滑開裂變形。

5 總結

崩坡積體在受施工道路開挖影響,破壞了原地表的相對密實層和植被,降雨入滲率較高,在持續降雨的條件下,土體的力學強度降低,進而產生蠕滑開裂變形。同時在滑坡體開挖施工階段,采取有效的監測手段,能及時的反饋滑坡體變形趨勢,為安全施工提供參考。