基于某水庫古滑坡體穩(wěn)定性分析

張 磊

（河北省水利水電勘測設(shè)計研究院，天津 300250）

1 地質(zhì)概況

彌勒壩水庫坐落在云南省怒江州蘭坪縣境內(nèi)的瀾滄江一級支流清河上游，壩址位于啦井鎮(zhèn)彌勒壩村附近。水庫控制流域面積25.75km2，總庫容497.5萬m3，是一座以營盤鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)灌溉供水和農(nóng)村安全飲水為主，同時考慮營盤鎮(zhèn)生活供水，并兼顧下游生態(tài)用水的?。?）型水利樞紐工程。工程包括水庫樞紐和下游灌區(qū)兩部分組成。水庫樞紐主要由攔河壩、溢洪道和輸水洞（兼導(dǎo)流洞）組成。攔河壩為碾壓式瀝青混凝心墻分區(qū)壩，壩體采用碾壓式瀝青混凝土心墻防滲、壩殼采用料場風(fēng)化料和建筑物開挖料填筑。

彌勒壩水庫庫區(qū)二號古滑坡體位于攔河壩上游約190m右岸，分布高程2943～2980m，坡面上緩下陡，上部一般11°～18°，下部27°～36°，沿玉龍場河及清河寬132m，長63～98m。上部覆蓋層巖性為含壤土碎石、含碎石壤土，下伏基巖地層為白堊系下統(tǒng)景星組下段（K1j1）：巖性以泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖為主。

滑坡地貌形態(tài)由于當(dāng)?shù)鼐用裆a(chǎn)、生活破壞已經(jīng)不甚明顯，坡面中上部散居當(dāng)?shù)卮迩f及住房。

2 古滑坡體地質(zhì)條件

為查明古滑坡體工程地質(zhì)條件，順坡向布置3條勘探剖面，剖面勘探點采取鉆孔和探坑結(jié)合的方式。每條勘探剖面2～3個勘探點，勘探點深度5.0～30.0m。

根據(jù)勘探成果，滑坡體揭露的地層巖性為：第四系全新統(tǒng)上段坡殘積含壤土碎石、含碎石壤土，下伏基巖為白堊系下統(tǒng)景星組下段泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖。

2.1 第①層含碎石壤土

黃褐～紅褐色，濕，硬塑～可塑，大部分黏粒含量較高，碎石成分以泥質(zhì)粉砂巖、石英砂巖為主，塊徑2cm，最大12cm，多呈次棱角狀，含量30%。分布于山體表層，層厚1.2～2.7m。

2.2 第②層含壤土碎石

黃褐～紅褐色，稍濕～濕，呈稍密～中密狀態(tài)，碎石成分以泥質(zhì)粉砂巖、石英砂巖為主，部分為粉砂質(zhì)泥巖，塊徑0.5～6cm，最大達(dá)40cm，多呈棱角狀，壤土含量約25%。分布于含碎石壤土以下，層厚1.7～5.4m。

2.3 第③層泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖

巖體呈全、強(qiáng)、弱3種風(fēng)化狀態(tài)，磚紅～紫紅色，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)或細(xì)粒結(jié)構(gòu)，呈互層狀，泥質(zhì)粉砂巖巖石強(qiáng)度較高，粉砂質(zhì)泥巖巖石強(qiáng)度較低且?guī)r芯有干裂現(xiàn)象。全風(fēng)化巖體，巖芯多呈泥狀、砂粒狀，層厚4.8～21.4m；強(qiáng)風(fēng)化巖體，巖芯多呈塊狀，極少呈柱狀，節(jié)理發(fā)育，節(jié)理面銹染嚴(yán)重，層厚0.5～5.6m；弱風(fēng)化巖體，巖芯多呈柱狀、塊狀，層厚大于8.3m，鉆孔未揭穿。

從3條勘探剖面和坡腳（緊鄰河床）出露的基巖綜合判斷，滑坡中上部7個勘探鉆孔揭露的基巖埋深為3.1～7.0m，滑坡體底部坡腳基巖埋深僅1.0～2.0m，覆蓋層厚度整體不大，覆蓋層以下為泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖，全風(fēng)化巖體厚度4.8～20.4m，下伏強(qiáng)風(fēng)化巖體頂面高程2944.33～2963.66m，勘探期間地下水位2948.84～2959.36m，地下水多位于全、強(qiáng)風(fēng)化巖體中。

3 古滑坡體穩(wěn)定性分析

3.1 古滑坡外在形態(tài)

古滑坡體沒有明顯的滑坡周界，未見明顯滑坡壁、滑坡臺階、滑坡洼地、滑坡裂隙等滑坡要素，滑坡體上部坡面地形較緩，坡度小于20°；另一種解釋，可認(rèn)為位于上部早期的滑坡物質(zhì)已剝蝕。從滑坡形成的地質(zhì)結(jié)構(gòu)來看，滑坡區(qū)域內(nèi)基巖埋深較淺，且覆蓋層多為碎石土，土巖結(jié)合面碎石含量較高，前緣坡腳1.0～2.0m覆蓋層以下以強(qiáng)風(fēng)化砂巖、粉砂質(zhì)泥巖為主。

3.2 古滑坡體發(fā)育特征

滑坡體基巖以泥質(zhì)粉砂巖為主，粉砂質(zhì)泥巖為輔，整體上強(qiáng)度較高，并具弱透水性。該滑坡體下滑方向SE151°，巖層產(chǎn)狀走向NW351°，傾NE，傾角50°，下滑方向與巖層傾向交角為70°，交角較大，巖層傾角為50°（陡傾巖層），巖層的傾向和傾角對滑坡的阻滑作用非常明顯。

從滑坡體下滑方向與巖層產(chǎn)狀方面總體分析，不具備沿層面下滑的可能；從鉆孔巖芯巖性、強(qiáng)度分析，基巖不具備軟弱面或整體滑動面條件。

2018年彌勒壩水庫樞紐工程全面開工以來，施工單位沿清河右岸新開挖1條施工進(jìn)場路，其中一段進(jìn)場路正好將該滑坡體坡腳挖除形成施工路右邊坡，從該邊坡揭露的地層情況來看：

（1）邊坡覆蓋層厚度僅0.5～2.0m，覆蓋層以下以強(qiáng)風(fēng)化砂巖、粉砂質(zhì)泥巖為主，基巖整體性較好，沒有經(jīng)過滑動或搬運的痕跡。

（2）整個邊坡坡面未見地下水滲出或流動。

（3）該滑坡體既沒有一般滑坡體在前緣堆積大量碎石土的明顯地質(zhì)特征，也沒有出現(xiàn)滑坡體前緣有地下水滲出或流動的明顯水文地質(zhì)特征，亦未發(fā)現(xiàn)滑坡體前緣地表裂縫、植被出現(xiàn)醉漢林、馬刀樹等明顯的地貌特征。

綜上所述，此古滑坡體從外形上未見滑坡臺階、滑坡裂隙等明顯的滑坡要素；從發(fā)育特征上看，既沒有在前緣堆積大量碎石土及地下水滲出等地質(zhì)及水文特征，亦未發(fā)現(xiàn)滑坡前緣地表隆起變形、植被出現(xiàn)馬刀樹等地貌特征，表明了該古滑坡只是經(jīng)歷過淺層堆積體的小型塌滑，現(xiàn)處于穩(wěn)定狀態(tài)。

4 水庫蓄水對古滑坡體穩(wěn)定性影響分析

水庫蓄水后，庫水對滑坡穩(wěn)定性的作用可分為3種主要因素。

4.1 水對滑坡體的浮托力作用

水庫蓄水后，改變了原有的水文地質(zhì)條件，水庫水位急劇升高，使滑坡的坡腳淹沒在水中，進(jìn)而產(chǎn)生浮托力減輕了坡腳巖（土）體的重量，改變了原有的岸坡穩(wěn)定條件，造成邊坡的失穩(wěn)下滑。

4.2 滑坡內(nèi)部水的滲透力對滑坡穩(wěn)定性的影響

水庫水位升高后，使下部浸水的巖（土）體或軟弱結(jié)構(gòu)面飽和潤滑與軟化，滑體的變形破壞與地下水壓力作用密切相關(guān)。靜水壓力主要減少滑體在滑帶（面）上的正應(yīng)力，減小摩阻力，進(jìn)而降低抗滑力，對滑體產(chǎn)生推力，并由于“水楔”作用推動了裂縫的擴(kuò)展進(jìn)程。在拉裂縫形成以前，靜水壓力的作用不明顯，拉裂縫形成以后，縫隙中積聚重力對裂隙壁的靜水壓力，就對滑體的滑移起了一定促進(jìn)作用。動水壓力主要是地下水滲流受巖土體阻礙而對滑體產(chǎn)生推力，并引起滲透變形和破壞。尤其是當(dāng)?shù)叵滤畡討B(tài)劇烈變化，流速較高的條件下，動水壓力是地下水影響滑體應(yīng)力場的重要因子。

滑體系統(tǒng)內(nèi)地下水施加給滑體以靜水，動水壓力，這就是滑體系統(tǒng)內(nèi)滲流場對應(yīng)力場的影響，在水的滲透力作用下，加劇了滑體的漸進(jìn)性變形，滑體中滲流場與應(yīng)力場原本通過某種方式維系的動態(tài)平衡關(guān)系，如果滲流場超常規(guī)變化超過一定幅度，這種平衡被破壞，從而產(chǎn)生滑坡災(zāi)害。

4.3 水對滑坡體巖土體的物理化學(xué)作用

（1）由于二號古滑坡體坡腳處以強(qiáng)風(fēng)化的泥質(zhì)粉砂巖，粉砂質(zhì)泥巖為輔，巖體的強(qiáng)度和整體性較碎石土較好。且均為弱透水性巖層，水對巖層的物理力學(xué)性質(zhì)的影響相對有限。

（2）滑坡體大部分坡腳巖層為強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖，走向NW351°，傾NE，傾角50°（陡傾角巖層），巖層的傾向和傾角對滑坡的阻滑作用非常明顯，加之巖石強(qiáng)度較高，巖體的整體穩(wěn)定性較好。

（3）水庫蓄水后，古滑坡體不會發(fā)生危機(jī)庫區(qū)和導(dǎo)流洞安全、大范圍滑動，僅是在水位變動下帶動水力作用下滑坡體產(chǎn)生淺層的岸邊再造活動 （即引起覆蓋層及表層全風(fēng)化基巖的局部坍塌）。

綜合分析，該滑坡體現(xiàn)已穩(wěn)定，水庫蓄水后不具備再次滑動的可能，基本可排除二號古滑坡體發(fā)生危機(jī)導(dǎo)流洞洞口及庫岸穩(wěn)定與安全的大規(guī)模滑動可能。

5 結(jié)語

（1）分析了古滑坡體經(jīng)歷淺層的小型塌滑，現(xiàn)處于穩(wěn)定狀態(tài)。水庫蓄水后僅在動水的作用下產(chǎn)生淺層的岸邊再造活動，不會發(fā)生危及導(dǎo)流洞安全的大范圍滑動。

（2）建議布置長期變形監(jiān)測設(shè)施對二號滑坡體進(jìn)行長期監(jiān)測。