騰龍橋二級水電站工程滑坡治理

摘 要：騰龍橋二級水電站是我國云南省保山市龍陵和騰沖交匯的龍江干流中下游河段的建設工程，是以發電為主的三等水電工程，在進行施工建設的過程中，勘測河壩的左岸下游的巖體結構較為特殊，在路面以及河壩內部有多處斷裂現象。這給工程建設帶來了巨大的挑戰。因此，對此地段的施工建設要格外小心謹慎，通過對地質巖層的具體分析制定出一系列的防治方案。文章將針對騰龍橋二級水電站工程滑坡治理展開詳細的分析研討，并提出有建設性的治理方案。

關鍵詞：水電站工程；滑坡治理；左岸HP1滑坡

1 基本地質條件

據測量，騰龍橋二級水電站左側岸坡坡度的平均值在40°～45°之間，該地的地質構造較為復雜，巖層以變質巖為主，巖性多半是石英片巖，其中還夾雜著部分砂質板巖。巖層的走向與河流的走向基本一致，并向外坡出呈50°傾斜，也有部分地段的傾斜角較大，在70°～85°之間。水電站周圍的地質構造呈現出多樣化形式，并不只有唯一的生長走向，斷層情況也少有分布。

由于壩址的地形結構復雜，決定了該地質構造所形成的具體特征，從而也體現出了岸坡所呈現出的變形失穩機理，主要為：經受風化和卸荷時，會形成傾倒式變形；受到河水的沖刷使坡面處發生坍塌。當發生傾倒式變形時，也很有可能發生連帶的坡腳斷層巖體失穩，從而導致坡面滑坡的發生。根據這一情況，在工程建設的過程中，也很有可能因巖層機理的不穩定而發生塌滑事故。

2 左岸HP1滑坡的地質邊界條件和穩定性分析

壩址的地質邊緣具體情況決定了HP1滑坡的穩定性，對此，設計院通過地質測繪和平硐探測以及勘探等工作，對騰龍橋二級水電站左岸HP1的滑坡地質邊界條件進行檢測和實驗。在左岸附近設置PD1、PD13、PD14、PD15四個平硐，外加一個鉆孔，用ZK1表示。除此之外，還要進行樣本的采集，將容易發生塌滑的坡面土進行采樣，并進行相應的力學實驗，根據實驗結果可得出以下結論：

（1）滑坡體的范圍

HP1滑坡的位置處于水電站壩址的下游，與上游之間的軸線距離為120m左右；壩址的下游邊界位于大溝地段，后緣部位的高程在1255m～1265m之間；據測量，水面的總體高程為1110m，而前緣的高程位置在1105m左右，由此可以推斷出，發生塌滑時所產生的垂直厚度應為50m～70m之間，塌滑的體積則為270×104m3左右。

（2）滑坡形成機理

根據研究，我們將HP1滑坡在受到外界沖擊時所產生變形特征的部位分為三個階段：

第一，HP1-1（傾倒蠕動變形體）：傾倒如東變形體是發生在上游地段。在該地段，騰龍橋二級水電站的河壩的河寬為140m，坡向長為180m，河深的平均值為40m，因此得出此部分的體積值為93.6×104m3。河壩下游的傾斜角度較大，角度在70°～80°之間，此部位的傾斜形式以巖體拉裂擴張為主，而產生的縫隙分布在巖層的發育理面當中。在與卸荷巖體的交匯處附近，會有約為3.2m的土層裸露出來，其土質較為松軟，巖層脆弱，產狀為N20°E，NW∠59°，經取樣試驗得：Ф=23.4～25.1°C=14.4～29.4KPa。如果滑面的位置在該土質的附近，并呈現出該土質特征，并結合上述的表象數據，我們可得出以下結論：在不考慮發生地震以及其他地質災害的前提下，并不受到滲透壓力的壓迫，此時所具備的安全系數為1.274；將地震以及滲透壓力計算在內時，安全系數有所下降，數值為1.069。

第二，HP1-2（順層蠕動變形體）：順層蠕動變形體常發生在下游地段。貴地段的河壩寬度通常在90m～120m之間，河深的平均值為20m，該地段部分的體積值為30.8×104m3。此地段巖層的傾斜角適中，在50°～70°之間，并且傾斜形式與傾倒蠕動變形溝通，以拉裂擴張為主。在協和巖體的交匯處附近，黏土層的厚度約為0.4m，產狀為N20°E，NW∠43°。由此可推斷出該變形體的垂直滑體的厚度為25m，根據力學公式計算可得出以下結論：在不考慮發生地震以及其他地址災害的前提下，并不受到奧滲透壓力的壓迫，此時的安全系數值為1.5；將地震以及滲透壓力計算在內時，安全系數值下降至1.216。

第三，HP1-3（卸荷崩塌堆積體）：卸荷崩塌堆積體是在HP1-1與HP1-2之間的后緣部分，該部位的河壩寬度為110m，坡向長在30m～50m之間。此部分的傾倒角度較大，傾倒程度更加明顯，并且在壩體的表層8m處附近就已經發生塌滑現象。但根據實際的測量可知，發生塌滑的部分坡度較緩，坡度的平均值約為20，因此該地段屬于相對穩定地段。但是由于發生塌滑現象，之前所設置的平硐探測口全被被掩蓋，因此無法進行平硐探測實驗。

3 意見和建議

根據上文對HP1滑坡機理的基本描述，可將壩體滑坡機理做出如下總結：經過風化、卸荷等力的作用與影響，使得地質結構出現傾倒變形，從而導致最終的HP1-3的塌滑。

由于并沒有材料和證據證實巖層折斷的塌滑原因，因此也無法斷定塌滑現象與地質構造的深層運動是否有關。可將被掩埋的平硐口進行清理，并且重新進行試驗檢測，將傾倒角度作為主要的參考數據，通過角度的不同來進行巖體斷裂、擴張、以及方向的具體測量，進而對發生塌滑時產生的強度、能量以及路徑進行計算。

在風化卸荷巖體中的軟弱層，也就是具有拉裂縫和泥化夾層的土質層，通常情況下，其傾倒角度較大，會大于坡面的平均角度，在深度較大的地段，該性質土層會在坡腳處裸露出來，現階段所設定的滑面同樣也是在坡腳的斷層巖體處。在計算其安全指數時，采用順層弱面軟弱土層的樣本數值，這樣的計算結果會過于保守和謹慎。

通過以上分析可知，保守的計算指數體現出的地震力較大，得出的結構已能夠滿足工程實際的建設情況，因此，水電站工程建設在進行支護設計時，不建議進行深層滑動的實驗與研究，要將研究的重點放在淺層坡面滑動的預防和治理上。

陡傾角巖層的順層坡，當巖層在坡腳處被切斷（切腳）或剪斷（屈折）時極易發生坍滑。坡腳處的巖層軟弱、破碎更易被屈折，所以HP1-2部位山坡的變形程度宏觀上要較HP1-1部位大，因為在HP1-2部位的坡腳處（低線公路附近）已見到分布有全風化狀的砂板巖，這是潛在剪出口。

當前穩定分析得出的安全系數HP1-1小于HP1-2，這與現場見到的實際情況不符。出現這情況的原因是：不論滑面埋藏深與淺均采用同一指標，這樣在滑動面形態相似的情況下，滑體大則下滑力也大、安全系數則低。

為防止HP1部位的傾倒變形巖體的穩定條件進一步惡化，在河岸邊部位設置樁板墻式的支擋工程是首選方案。如部份樁板墻能與消力池邊墻結合，則不僅能減少工程投資，而且能取得更好的效果。樁板墻的高度，應考慮在施工期后能回填低線公路，起反壓坡腳的作用。

4 結束語

文章對騰龍橋二級水電站工程左岸HP1滑坡進行深入的探討，通過對HP1性質的分析與總結，從而了解到在實際的施工當中應當注意的事項。根據安全系數的計算來確定每一地段的建設情況，并結合平硐的設置以及其他試驗的結合，對騰龍橋二級水電站工程坡面的建設提出了建議。但以上建議還需要經過反復的推敲和驗證才能夠投入實際的建設當中。

參考文獻

[1]蘇秀娟，夏軍忠.騰龍橋二級水電站大壩觀測設計[J].云南水利發電，2015（1）.

[2]任曉光，陳衛東，施裕兵.滑坡治理工程實踐——以某水電站古滑坡體為例[J].四川地質學報，2011（S2）.