新榮地水電站滑坡勘察及穩定性分析

張新興

（廣西水利電力勘測設計研究院有限責任公司，南寧 530023）

1 工程概況[1]

融水縣新榮地電站滑坡位于副廠房東北側，與副廠房一路（寬約7 m）之隔。受水電站工程建設活動影響，滑坡發生之前整個人工邊坡長約67.0 m，開挖高度約22 m，按兩級開挖，開挖坡比1∶1.2，邊坡中部214 m高程設置馬道（寬約3.5 m），分別于高程266.7、232.0～234.0 m 處設置了兩條截水溝。邊坡采用漿砌石擋墻（坡腳）+掛網噴砼（坡面）支護。馬道附近設置了兩個減壓洞，洞口呈城門洞型，高1.8～2.0 m，寬2.1～2.2 m，進口段長4.6～5.0 m 采用混凝土襯砌，往里隧洞呈近長方形，且高度逐漸降低，采用鋼拱架支護。邊坡支護于2011年完成，2020年6～7 月強降雨后，邊坡先后發生兩次滑坡，滑坡體主要位于兩減壓洞之間（見圖1）。為進一步查明滑坡的位置、分布范圍、滑坡發生的原因，以及分析評估現狀滑坡的穩定性，對滑坡采用了多種綜合勘察方法。

2 滑坡區工程地質條件

（1）地質構造及地震效應。場區滑坡范圍未見斷層及大規模褶皺發育，整體呈單斜構造，根據地質測繪成果，巖層產狀N65°～75°W，SW∠20°～35°，由于巖體層薄質軟，巖層傾角扭曲變化較為頻繁。主要發育兩組“X”型節理。①J1：N60°～70°W，SW∠66°～80°，節理面起伏粗糙，微張，褐黃色渲染，充填巖屑、泥質，延伸長度一般1～5 m，節理間距0.3～0.8 m；②J2：N35°～50°E，⊥，節理面平直粗糙，微張，褐黃色渲染，充填巖屑、泥質，延伸長度一般1～3 m，節理間距0.1～0.2 m。根據《中國地震動參數區劃圖》（GB 18306-2015）和《建筑抗震設計規范》（GB 50011-2010），本區地震動峰值加速度為0.05 g，反應譜特征周期為0.35 s，對應地震基本烈度為Ⅵ度。近場區及場址區無地震活動記載，工程區區域地質構造穩定性較好。

（2）地層巖性。根據地質調繪及鉆孔揭露情況，滑坡區地層從上至下依次為第四系殘坡積物（Qedl）、下板溪群（Pta）。①第四系殘坡積物（Qdel）：為含碎石粉質黏土，褐黃色為主，層厚1.5～3.5 m；②下板溪群（Pta）：薄層狀夾中厚層狀片巖夾少量變粒巖，強風化呈褐黃色、淺黃色，弱風化呈灰色、青灰色。

（3）水文地質條件。本廠區為丘陵坡地，現坡體表面植被茂密，未見明顯地表水發育。由于邊坡下部存在無壓發電洞，大幅降低了坡內的地下水位。根據現場地質調繪結果，均未發現有地下水從邊坡流出，馬道附近的兩個減壓洞也未發現有滲水痕跡，推測坡體地下水位高程約200.0 m。

3 滑坡勘察方法

勘察采取工程地質調查與測繪、工程測量、鉆探、物探等綜合勘察方法。根據現場邊坡的滑坡形態特征，沿滑坡滑動方向布置2 條勘探線，間距14 m，每條勘探線上布置3～4 個鉆孔，鉆孔間距7～15 m，共布置8 個鉆孔，孔深2.0～6.0 m。由于邊坡較陡，且滑坡體極不穩定，為了不擾動滑坡體，采用輕便鉆機進行鉆探，以查清滑坡體滑動面埋深、覆蓋層厚度及巖體特征等。為查明滑面的分布深度等，共布置4條高密度測試剖面，3條沿邊坡走向按不同高程布置，1條垂直于坡面走向布置。

4 滑坡穩定性分析與評價

4.1 滑坡發育特征及歷史

4.1.1 滑坡形態特征

該滑坡類型屬堆積層（土質）滑坡與順層滑坡混合，具有下列形態要素及特征：

（1）滑坡體。滑坡體前緣寬約38 m，縱向（主滑向，大致為203°）長約28 m，根據鉆孔情況及物探測試成果，滑體厚度為1.0 m～3.5 m，滑坡面積約1000 m2，體積約3000 m3，屬小型滑坡。滑坡體地形較陡，坡度一般為30°～40°。坡面凹凸不平，滑坡后緣呈臺階狀，滑坡后緣壁及后緣平臺明顯。組成滑體巖性為第四系滑坡堆積層（Qdel）含碎石粉質黏土及碎塊石，并混雜有鋼筋網、噴砼碎塊等，含碎塊石粉質黏土呈稍濕，松散狀，含10%～40%碎石，分布不均勻，局部含量低，呈棱角狀、片狀，粒徑以20～200 mm為主，成分為強風化片巖、變粒巖為主，土質黏性較差。整體來看馬道以上及滑體東側粉質黏土含量較高，馬道以下及坡角基本以碎片狀片巖為主。

（2）滑動帶與滑床面。滑動帶厚度0.2～0.5 m，馬道以上滑面主要由含碎石粉質黏土組成，呈稍濕～濕（雨季以濕為主），松散狀，土體在滑動過程中受擠壓剪切破壞，排列混亂，滑動面光滑。馬道以下滑面主要為層面及裂隙面，呈直線型或折線性形，滑面光滑，充填巖屑或泥質。滑床呈圓弧形～折線形，主要由殘坡積物或層面充填物組成。

（3）滑坡周界。滑坡周界清晰，平面上大致呈圈椅狀，周長約160 m。后緣及兩側裂縫新鮮，后緣向下滑移深約1.2 m。

（4）滑坡壁。滑坡后壁基本沿坡頂截水溝發育，總體呈直線形，壁高約1.2 m，坡度50°～75°，巖性為含碎石粉質黏土。滑坡兩側壁不明顯，多呈裂縫狀。

（5）滑坡裂縫。滑坡后緣及兩側裂縫很發育，主要為拉張裂縫，寬一般為5～20 cm，延伸長度一般10～30 m。

（6）滑坡前緣。滑坡前緣主要位于坡腳附近，巖性主要為弱風化片巖，原有掛網噴混凝土明顯鼓脹開裂。

4.1.2 滑坡發育歷史

根據調查，邊坡自2011 年施工完至2020 年均未發現有明顯的滑動開裂現象，2020 年6 月大暴雨后，開始滑塌且主要為266.7 m 高程附近排水溝往下滑動，形成了清晰的滑動后緣，高度約1.2 m，近直立；2020年7月大雨過后已滑動的滑體再次滑動，于225.0 m高程附近形成了后緣陡坎，高約2.0 m（見圖2）。西北側1#減壓洞上部原噴砼已明顯變形開裂，下部土體出現掏空（見圖3），1#減壓洞附近馬道外側約0.5～1.0 m明顯下挫，形成高1.5～1.8 m陡坎（見圖4），滑動體下部坡腳噴砼明顯鼓脹開裂（見圖5），但坡腳漿砌石擋墻現狀良好，未見變形、位移及開裂情況。

4.2 滑坡穩定性分析

4.2.1 定性分析

滑坡現狀地形較陡，坡度為30°～40°，高差約20 m。組成滑坡體的物質為第四系滑坡堆積層（Qdel）混碎塊石粉質黏土、碎塊石，厚度為1.0～3.5 m，土體已受滑動擾動，結構較松散。滑體坡面有坍塌現象，兩側及后緣裂縫發育，雨季地表水易沖刷坡面并沿裂縫下滲邊坡，軟化邊坡巖土體，易發生坍塌、滑坡等不良地質作用。該邊坡高陡的地形條件、松散的滑坡堆積層和發育的不良地質作用對滑坡穩定不利。另外邊坡為巖土混合邊坡，巖層走向平行邊坡走向，傾向坡外，為順向坡，開挖坡度陡于巖層傾角，巖層薄，易發生順層滑動。綜合分析可以得出，該滑坡現狀整體穩定性差。目前為旱季，邊坡處于臨界狀態，雨季來臨，在雨水沖刷、下滲作用下邊坡滑塌范圍易進一步擴大。

4.2.2 定量分析

（1）計算方法。因滑坡體以含碎石粉質黏土及碎塊石為主，混雜有鋼筋網、噴砼碎塊整體較為松散，因此采用圓弧滑動法對滑坡的穩定性進行定量計算分析，以勘察所得滑面作為指定滑面，選取代表性剖面6-6＇計算其邊坡穩定系數。對于未發生滑動邊坡選取代表性剖面7-7＇，指定層面作為潛在滑面計算其邊坡穩定系數。計算工況采用天然工況和暴雨工況。本區地震基本烈度為Ⅵ度，地震動峰值加速度為0.05 g，對邊坡穩定性影響較小，分析不考慮地震影響。

（2）計算參數的選擇。根據土工試驗成果、反算法和工程類比，并結合當地建筑經驗，滑坡計算時各巖土層的物理力學參數值如表1所示。

表1 邊坡穩定性計算參數建議值

（3）計算結果及分析。計算結果見表2。

表2 滑坡穩定性計算結果

根據計算結果并參考《滑坡防治工程勘查規范》（GB/T 32864-2016）表7 可知，6-6＇剖面在天然工況和暴雨工況下，邊坡處于不穩定狀態；7-7＇剖面在天然工況下，邊坡處于穩定狀態，暴雨工況邊坡處于欠穩定狀態。分析結果表明：滑坡體現狀處于不穩定狀態，滑坡后緣較陡，為土質邊坡，一旦遭遇降雨極有可能引起上部土質邊坡發生滑塌；未滑動邊坡雖然在正常情況下處于穩定狀態，但如遇強降雨，邊坡存在發生滑塌的風險。

5 結語

根據滑坡體積和滑體厚度，本工程滑坡為淺層小型滑坡，根據邊坡巖土結構分類屬于殘坡積層與順層混合型滑坡，根據滑動方式，屬于推移式滑坡。對滑坡穩定性進行分析，結果表明：該滑坡處于不穩定狀態，需進行工程處理。

邊坡工程處理可采用削坡減載處理方案，基巖邊坡建議按巖層傾角（30°）進行放坡處理，土質邊坡建議按1∶1.5 坡比進行放坡，或采用分級新建擋墻+放坡的方式，并對坡面進行防滲排水措施，于坡頂設置截水溝，并保證截水溝耐久性，定期對截水溝進行巡視清理；也可采用加固措施，建議對滑坡面進行平整夯實，采用框格梁+錨筋樁進行邊坡加固，錨筋樁末端建議進入弱風化基巖一定深度，并穿過推測潛在滑動面，同時在框格梁內種植草皮，防止雨水沖刷。對于未滑動邊坡，建議補充現狀邊坡排水孔，并對邊坡進行變形監測。