雅礱江卡拉水電站田三滑坡成因機(jī)制及穩(wěn)定性研究.pdf

1、滑坡是一種全球性的自然災(zāi)害，危害性僅次于地震和洪水。雅礱江流域作為一個(gè)梯級開發(fā)的重點(diǎn)區(qū)域，已建、在建、規(guī)劃的大型水庫有12個(gè)，這些水庫大多修建在地質(zhì)條件非常復(fù)雜的高山峽谷地區(qū)。對于某些已經(jīng)趨于穩(wěn)定的老滑坡，由于水庫修建將改變其原來賦存的地質(zhì)環(huán)境，導(dǎo)致發(fā)生庫岸再造，甚至使庫岸發(fā)生變形乃至再次失穩(wěn)滑動，給大壩、庫岸堤防以及下游地區(qū)造成嚴(yán)重災(zāi)害。庫岸失穩(wěn)后果嚴(yán)重，輕者淤積庫壩，使水庫的庫容減少，嚴(yán)重的甚至能摧毀大壩，涂炭生靈。巨型老滑坡由于其

2、特殊的工程地質(zhì)條件，對于壩址的選擇會有重要的影響，甚至有時(shí)會起到?jīng)Q定性的作用。 卡拉水電站位于雅礱江中游，擬建混凝土重力壩，擬裝機(jī)105萬kW，初選上、中、下三個(gè)壩址進(jìn)行比選。由于近壩址區(qū)發(fā)育5個(gè)巨型滑坡，滑坡體規(guī)模巨大，一旦失穩(wěn)，不僅會造成水庫淤積而且將危及大壩及其它樞紐建筑的安全。 本文依托于《雅礱江卡拉水電站近壩址區(qū)(下游河段)滑坡成因機(jī)制及穩(wěn)定性研究》科研項(xiàng)目，對位于壩址區(qū)的田三滑坡進(jìn)行了深入細(xì)致研究。

3、田三滑坡為一巨型老滑坡，C區(qū)目前發(fā)育多條長大拉裂縫，變形跡象較明顯，其穩(wěn)定性對壩址的選擇有重要影響。本文基于野外地質(zhì)調(diào)查和翔實(shí)的勘探資料，對田三滑坡賦存的環(huán)境地質(zhì)條件進(jìn)行了深入分析，探討滑坡基本特征，研究滑坡成因機(jī)制。采用定量計(jì)算，結(jié)合定性分析和數(shù)值模擬等方法，綜合評價(jià)其穩(wěn)定性狀況，預(yù)測其發(fā)展趨勢，并對影響滑坡穩(wěn)定性的敏感性因素進(jìn)行分析。對滑坡發(fā)生后的涌浪高度和是否堵江兩個(gè)問題進(jìn)行計(jì)算分析，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行危害性分析，并綜合評價(jià)其工程效應(yīng)

4、。取得的主要成果如下: (1)田三滑坡是一巨型老滑坡，為兩期形成?；逻吔巛^清晰，地形上總體前陡后緩?；w物質(zhì)組成分為三層：表層的坡積物及殘坡積物(Q4el+di)、中部滑坡堆積(Q3del)和底部滑帶。田三滑坡根據(jù)工程地質(zhì)條件不同，分為A、B、C三個(gè)區(qū)。A、B區(qū)目前穩(wěn)定性較好，C區(qū)中前部目前發(fā)育多條長大拉裂縫，變形跡象較明顯，結(jié)合變形觀測資料分析，其安全儲備不高。 (2)根據(jù)田三滑坡賦存的環(huán)境地質(zhì)條件分析，田三滑坡成因

5、機(jī)制為滑移～拉裂。是雅礱江右岸邊坡在長期的內(nèi)外營力作用下，發(fā)生順層滑動而形成的。二維離散元動態(tài)模擬結(jié)果驗(yàn)證了其變形機(jī)制。 (3)滑坡穩(wěn)定性分析： 1)定性分析表明：田三滑坡A、B區(qū)目前穩(wěn)定性較好。C區(qū)變形跡象較明顯，目前處于蠕變階段，若C區(qū)失穩(wěn)，有可能形成牽引式滑動，導(dǎo)致更大規(guī)模的滑體失穩(wěn)。 2)對滑坡Ⅳ-Ⅳ'剖面所確定的計(jì)算模型的整體穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)算，然后對各期滑坡的整體穩(wěn)定性分別進(jìn)行校核，計(jì)算結(jié)果表明：水庫正常

6、運(yùn)營期間，C區(qū)處于極限平衡狀態(tài)；水庫非常運(yùn)營期間，滑坡不能滿足安全標(biāo)準(zhǔn)，尤其穩(wěn)定性較差的C區(qū)。 3)局部穩(wěn)定性計(jì)算分析表明：在1986m蓄水位正常運(yùn)營狀況下，Ⅳ-Ⅳ'剖面局部出現(xiàn)4次滑動達(dá)到整體和局部的穩(wěn)定。滑坡失穩(wěn)方式為逐級解體：首先是C區(qū)出現(xiàn)失穩(wěn)，然后B區(qū)出現(xiàn)漸進(jìn)式破壞，最終滑坡形成新的平衡體而不再解體破壞。 4)數(shù)值模擬的分析結(jié)果總體上符合邊坡應(yīng)力場分布的一般規(guī)律，且與極限平衡分析法的分析結(jié)果是基本一致的，即田三滑

7、體中前部處于臨界狀態(tài)或蠕滑變形狀態(tài)，而且變形主要產(chǎn)生在中前部滑帶附近。 (4)危害性分析及工程影響評價(jià)： 田三滑坡的危害性主要為淤積、涌浪和堵江，通過計(jì)算分析： 1)蓄水或地震工況下，田三滑坡淤積方量為110×104m3，相對于卡拉水電站的庫容，其影響較小。但是，滑坡區(qū)距水庫大壩最近僅1km，大量的松散巖土體堆積于壩前，對安全行洪、水庫清淤及發(fā)電設(shè)施的維護(hù)仍有不可忽視的影響。 2)田三滑坡在蓄水工況下，存