某電站進水口邊坡失穩機制探究范文

本站小編為你精心準備了某電站進水口邊坡失穩機制探究參考范文，愿這些范文能點燃您思維的火花，激發您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

摘要：為了解某電站進水口邊坡的失穩機制，詳細調查了該邊坡的基本結構特征及物質組成，以及工程區的地震歷史、地層巖性、地質構造及工程地質與水文地質特征，對變形體進行分區，分析總結得出該邊坡失穩災變的原因為山體邊坡在降雨和地震為主要誘因的情況下，加之坡體內的不利結構面相互切割組合，軟弱夾層的介質受滲透、侵蝕損傷的影響，剛度特性發生弱化演化，最終導致了邊坡沿軟弱夾層產生滑移變形失穩的地質災害。為后續的邊坡加固措施提供依據，豐富了含軟弱夾層邊坡失穩災變的類型，對類似工程的失穩機制分析提供了參考。

關鍵詞：邊坡；變形分區；降雨；軟弱夾層；失穩機制

工程概況該邊坡工程地質及水文地質條件復雜且邊坡高，原邊坡開挖支護施工過程較為復雜。2017年8月累計降雨量為256mm，期間出現連續降雨過程，累計降雨量已達156mm。降雨導致邊坡巖土體含水量增加，并逐漸飽和，加上受各種不利因素疊加影響，進水口邊坡1號山梁下部開始發生局部拉裂滑移變形，后逐漸出現變形加大跡象，情況進一步惡化，出現明顯開裂變形，多處出現較大的裂縫，延伸長度約20~50m，裂縫寬度多在10~30cm，最大裂縫寬度約100cm。原支護錨索全部失效，邊坡加速下滑，最終導致進水口邊坡變形沿規模較大的軟弱夾層（夾2）產生坍滑，形成滑坡自然災害。由于滑坡前緣剪出口處于電站進水口上方，邊坡變形失穩對電站運行產生極大的威脅，電站被迫臨時停機。

一、變形體特征滑坡及變形體分布

高程在EL.745~EL.843m之間，南北長約185m，東西寬約80~150m，分布面積約1.82×104m2，總方量達24.6×104m3。根據滑坡及變形體現狀形態判斷，EL.750馬道至EL.820為主滑變形破壞區，以沿夾2產生平面滑動為主，EL.820以上為后緣牽引式圓弧形滑動為主，變形破壞區兩側EL.750~EL.840范圍內邊坡也有大量剪切裂縫而形成的側緣變形區。根據變形體不同部位變形速率的差異及變形強度，將變形體劃分為三個大區，并細分為五個亞區，分別為變形破壞區（Ⅰ1區、Ⅰ2區）、側緣變形區（Ⅱ1區、Ⅱ2區）和后緣拉裂區（Ⅲ區）。側緣變形區處于變形破壞區左右兩側，而后緣拉裂區位于變形體上方，位于變形體中部的變形破壞區（Ⅰ區）大致成圈椅狀地形受變形體滑移、變形破壞影響，在變形體下方可劃分為阻滑抗力區（Ⅳ區）和拖拽影響區（Ⅴ區）。

二、失穩機制分析

通過對邊坡地質條件的調查，結合變形體主滑方向地質剖面圖的揭露，本研究認為邊坡失穩主要原因如下述：雨季期間，地下水位抬升，加之坡面雨水下滲后受軟弱夾層（夾2）阻隔，地下水在夾2上方集聚，并在后緣原拉張裂隙處形成脈狀裂隙水，夾2在地下水作用下逐漸飽和，軟弱夾層的介質受滲透、侵蝕損傷的影響，剛度特性發生弱化演化，性狀進一步惡化，受片麻理（J2）和斷層F304切割，表部破碎巖體產生蠕滑變形，進一步導致斷層下盤松散巖體沿夾2產生平面型滑移，形成變形破壞區（Ⅰ1區、Ⅰ2區）。由于排水條件的差異，坡體出現差異變形，Ⅰ1區無地下排水設施，下滑幅度較大，并沿F304外側巖體剪出，致使滑體完全解體；Ⅰ2區變形幅度較小。由于斷層F304以下夾2被錯斷，排水條件較好，在其外側形成阻滑抗力區（Ⅳ區）；阻抗區巖體風化較弱，未能剪出巖體，但在該區產生巖體的傾倒，致使中傾坡外的片麻理反傾山內。在Ⅰ1區和Ⅰ2區下部，由于阻抗區內巖體沿夾2的剪切作用，形成拖拽影響區（Ⅴ區），在拖拽影響區有斷續的剪切裂縫沿原生層面節理展布，但未能貫通；拖拽影響區主要分布于Ⅰ1區下方，Ⅰ2區下方不明顯。受變形破壞區（Ⅰ區）下滑影響，在其兩側產生剪切、拉裂變形作用，形成側緣變形區（Ⅱ1區、Ⅱ2區）；在其后緣形成臨空面，并產生圓弧型逐級牽引拉裂變形，形成后緣拉裂區（Ⅲ區）。綜上所述，該邊坡存在夾1、夾2兩條緩傾坡外的軟弱結構面，發育一條延伸較長的屬Ⅲ級結構面的斷層F304及三組屬Ⅳ級結構面的節理、片麻理，結構面的相互切割組合對邊坡穩定極為不利。在降雨入滲、排水洞排水不暢、地下水富集惡化了軟弱夾層（夾1、夾2）的力學性狀以及地震等諸多外在因素的影響下，最終導致了邊坡沿夾2產生滑移變形失穩的地質災害。

三、結語

本文以含軟弱夾層的高邊坡為研究對象，詳細描述了變形體的基本特征，根據變形體不同部位變形速率的差異及變形強度，對變形體進行分區，結合研究區的地震歷史、地層巖性、地質構造和物理水文地質條件，綜合分析邊坡失穩變形機制。得出降雨和地震是邊坡變形滑動的主要誘因，坡體內部各不利結構面的相互切割組合及軟弱夾層的浸水弱化是邊坡失穩災變的主要因素。通過對邊坡失穩機制的分析，可以為后續的加固措施選取提供有力依據，豐富了含軟弱夾層的失穩邊坡類型，對類似邊坡的失穩機制分析提供了參考。

參考文獻

[1]張倬元等.工程地質分析原理[M].北京：地質出版社，2009.

[2]中華人民共和國住房和城鄉建設部.GB50330－2013建筑邊坡工程技術規范[S].北京：中國建筑工業出版社，2013.

[3]凌瀟，田華，胡鵬.某高邊坡失穩機制分析及加固處理[J].成都大學學報（自然科學版），2016，35（1）：95-98.

[4]周創兵，李典慶.暴雨誘發滑坡致災機理與減災方法研究進展[J].地球科學進展，2009，24（5）：477-487.

[5]張我華，陳合龍，陳云敏.降雨裂縫滲透影響下山體邊坡失穩災變分析[J].浙江大學學報（工學版），2007，41（9）：1429-1435.

[6]何忠明，王保林，胡慶國等.強降雨條件下含軟弱夾層土坡穩定性影響因素敏感性分析[J].長沙理工大學學報，2017，14（3）：21-28.

作者：劉斌；徐鵬 單位：中國電建集團昆明勘測設計研究院有限公司