银盘水电站库区新滩滑坡稳定性分析

摘要：新滩滑坡是乌江银盘水电站库区滑坡之一，319国道从中部穿过，水库正常蓄水后滑坡前缘被淹，部分处于不稳定状态。滑坡不稳定对319国道安全通行构成潜在隐患。本文重点阐述了新滩湾滑坡基本特征、滑坡稳定性分析和计算，为滑坡的治理提供了理论依据。

关键词：滑坡；基本特征；稳定性计算；

中图分类号：P642.22 文献标识码：A 文章编号：

1. 工程概况

新滩滑坡位于乌江银盘水电站库区乌江右岸，距下游银盘水电站约42km，银盘水电站最大坝高约78.5m，坝顶长度600.1m。水库正常蓄水位215m，回水至彭水水电站库长约53km，总库容3.2亿m3，是以发电为主，次为航运，并兼顾其它的综合利用工程。

319国道由东至西穿过滑坡，路面高程约245m。在天然状态下滑坡处于稳定状态，水库正常蓄水215m，滑坡前缘被淹，部分处于不稳定状态，使319国道安全通行受到较大影响。因此对滑坡体进行稳定性分析计算是必要的。

2. 基本地质条件

新滩滑坡位于乌江右岸河谷斜坡地带，地势北东高南西低，地表高程205～360m，平均坡角25°。地表冲沟不发育，径流条件较好。勘探表明地下水埋深较深。

下覆基岩为页岩，勘探表明页岩强风化带厚0～4.40m，中等风化带厚0～7.30m。第四系主要为滑坡堆积、崩塌堆积及冲洪堆积，结构松散，厚1.3～23.60m。物质成份为碎块石夹土、砾砂夹土，碎块石为页岩、灰岩，块径一般1～10cm，最大60cm，含量约占70%，土为粉质粘土，硬塑状。

3. 滑坡基本特征

3.1形态特征

新滩滑坡平面上呈喇叭形，前缘伸入江中，高程约200m，后缘高程300m，滑体后缘与崩坡积相接。滑体纵向长约200m，宽度50～220m，平均厚度12.75m，面积2.3×104m2，体积约29.3×104m3。319国道于高程245m在滑体中部横穿。

3.2滑坡土体特征

滑坡物质组成为碎块石、粉质粘土夹碎块石，块碎石主要为灰岩，其次为页岩，含量30～70％，后缘减少，前缘增多，块径一般1～20cm，最大3m，土为粉质粘土，硬塑状。灰岩块石在平面方向具有由后缘至前缘逐渐增大及在铅直方向具有由上至下逐渐增多的特性，分带性较为明显。滑坡堆积物前缘厚度约7.80～23.60m，后缘厚度约1.30～19.60m，平均厚度12.75m。

3.3滑床特征

滑体下伏基岩为志留系中上统罗惹坪组（S2Lr）页岩，产状302°∠40°。勘探揭示滑体主要沿岩土接触面滑动。前缘滑面顺直，倾角近水平，中后缘滑面较顺直，倾角约30°。滑床形态总体连接圆顺，无突变现象。

4.水库特征水位

银盘水电站正常蓄水后,坝前水位有主汛期（6月～8月）214m和非主汛期（9月～次年5月）215m两种运行方式，并设置主汛期坝前水位213.5m作为主汛期临时运行方案和设置210.5m 作为主汛期最低临时运行方案。

蓄水前以非主汛期天然水位作为平水期水位，以主汛期20年一遇（P=5%）水位作为天然洪水位；蓄水后，以水库正常回水位作为水库常年水位，以主汛期外包线水位（银盘水库10%洪水尖灭点高于5%洪水尖灭点，因此5%洪水尖灭点上游采用p=10%洪水位，下游采用p=5%水位）作为水库洪水位＜2＞。见表4.1

表4.1银盘库水回至新滩滑坡特征水位表

5.滑坡稳定性计算及评价

5.1滑坡的形成机制

新滩滑坡是由于地层岩性、地形地貌、气候及径流等条件综合作用形成的，其演化过程是：受乌江侵蚀，两岸岸坡硬岩（灰岩等）形成陡坡或陡崖，软岩（页岩等）形成斜坡或缓坡，软岩风化剥蚀较快，上覆岩体卸荷临空或被掏空，崩落于缓坡或斜坡上，形成崩塌堆积体，随着时间的推移，崩塌堆积体越积越多，在重力以及气候等条件作用下，堆积体沿软弱层面产生滑移，形成推移式滑坡。

5.2计算方法

基本计算公式＜1＞如下：

K=

式中：K――安全系数

Ri――第i滑动条块底面的抗滑力（kN/m）

Ti――第i滑动条块底面的滑动力（kN/m）

Ψi――确定第I滑动条块界面推力的传递系数；ψj＝1

――第i滑动条块自重

――分别为作用在第i条块上的外力、在水面向和垂直向分力；

――第i条块滑动面与水平面的夹角（°）

Li――第i滑动条块底面的长度（m）

、――第i滑动条块底面的有效内摩擦角和凝聚力（kPa）

5.3计算工况及荷载组合

（1）基本荷载

滑体自重：由于滑坡内无建筑物，建筑物荷载计算时不考虑。滑体重度分天然重度、饱和重度二种情况考虑，

地下水荷载：主要指库水位升降对滑坡形成的静水压力和动水压力等，按相应地下水位计算。

孔隙水压力：近似等于浸润面以下土体面积乘以水的重度

（2）计算工况及荷载组合

基本组合工况：

工况1：天然状态下滑坡稳定性。

工况2：暴雨时滑坡土体饱和条件下滑坡稳定性。

工况3：水库蓄水后正常回水位时滑坡体的稳定性。

工况4：水库蓄水后洪水位（P=10%）降至正常回水位时的稳定性。

工况5：水库蓄水后P=10%洪水位降至正常回水位时＋暴雨时的稳定性（最不利组合）。

5.4 滑坡稳定计算参数的确定

参数的确定主要依据试验成果及工程类比等方法综合确定。计算参数取值见表5.2。

表5.2新滩滑坡稳定性计算参数取值表

5.5 滑坡稳定性标准的确定

综合考虑滑坡的规模、治理工程的重要性及失事后的影响程度等因素，确定滑坡治理安全等级为二级，滑坡稳定安全系数＜1＞为1.15。稳定性系数Fs＜1.0为不稳定，1.0≤Fs≤1.05为欠稳定，1.05≤Fs≤1.15为基本稳定，Fs＞1.15为稳定。

5.6 滑坡稳定性计算成果

在天然状态、暴雨、蓄水、水位骤降等条件及其不利组合的稳定性进行计算，计算结果见表5.3，采用典型代表性剖面计算，见图1。

表5.3 新滩滑坡稳定性计算成果表

图1新滩滑坡稳定计算剖面示意图

从表5.3可以看出：在工况1时滑坡处于稳定状态；在工况2、3时滑坡处于基本稳定状态；在工况4、5时滑坡处于不稳定状态。

5.7 滑坡稳定性分析与评价

新滩滑坡发育于乌江右岸斜坡，平均地形坡角25°，主要由碎块石夹土物质组成，平均厚度12.75m，为第四系堆积滑坡。滑面较为平顺，前部近水平，中后部倾角约30º。下伏基岩为页岩，岩体强风化厚0～4.40m，中等风化岩体厚0～7.30m。地层产状302°∠40°。

勘探表明，滑体体物质结构松散，渗透性强，地下水位埋深较深，与乌江水位关系密切。水库蓄水后，滑坡前部被库水淹没，地下水位抬升，水压力增加，滑坡土体以及滑带土强度降低，滑坡整体稳定性降低。

综上所述，新滩滑坡在天然状态下处于稳定状态，暴雨与水库正常蓄水位时处于基本稳定状态，水库蓄水从P=10%洪水位降至正常蓄水位以及加暴雨时均处于不稳定状态。

为保障319国道安全畅通，建议在319公路外侧一带，采用抗滑桩对滑坡上部进行抗滑治理，库水影响范围内采用坡面护坡，防止库水掏空滑体前缘；在滑坡内设置纵向排水沟，设置截排水沟，防止滑坡外地表水进入滑坡，并保持排水系统畅通。并对进行变形观测。

6.结语

新滩滑坡地势北东高南西低，地表冲沟不发育，径流条件较好。滑体物质成份为碎块石夹土、砾砂夹土，碎块石含量约占70%，结构松散,厚1.3～23.60m。前缘高程约200m，后缘高程约300m，体积约29.3×104m3。滑动面为岩土界面，滑面前部近水平，中后部倾角约30°。

滑坡稳定性计算结果表明，在天然状态下滑坡处于稳定状态，暴雨与正常蓄水时处于基本稳定状态，水库蓄水从P=10%洪水位降至正常蓄水位以及加暴雨时均处于不稳定状态。采用抗滑桩对滑坡进行抗滑治理措施，对319国道安全运行提供保障。

参考文献：

『1《水电水利工程边坡设计规范》（DL/T5353―2006）

『2长江水利委员会.乌江银盘水电站水库库水计算及淹没影响分析专题报告.2005.11

作者简介：肖尚权，男，1965年，长江水利委员会长江岩土工程总公司（武汉），水利水电工程地质与水文地质专业