李長(zhǎng)青

（山西省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，山西 太原 030024）

1 工程概況

文峪河是汾河的主要支流之一，發(fā)源于交城縣關(guān)帝山，流經(jīng)交城、文水、汾陽(yáng)、孝義4縣（市），于介休羅王莊匯入汾河。文峪河水庫(kù)位于河流出山口處，文水縣北峪口村北，距太原市約60 km，壩址以上河道長(zhǎng)90.4 km，控制流域面積1 876 km2，多年平均徑流1.7億m3，總庫(kù)容 1.166 億 m3，興利庫(kù)容 0.475 億 m3，是一座以防洪為主，結(jié)合灌溉、發(fā)電等綜合利用的大（二）型年調(diào)節(jié)水庫(kù)。

文峪河水庫(kù)樞紐工程由大壩、溢洪道、泄洪供水發(fā)電隧洞、水電站等建筑物組成。右岸滑坡體是水庫(kù)存在的兩大滑坡之一，位于水庫(kù)右岸壩頂與右岸山體接觸部位，其一旦滑動(dòng)將威脅右壩肩、泄洪供水發(fā)電隧洞出口及水電站的安全，因此需對(duì)其進(jìn)行加固處理。

2 工程地質(zhì)

右岸潛在滑坡體位于壩頂以下至下游壩坡與右岸山體接觸部位，呈倒三角形，后緣寬，前緣窄，面積約7 200 m2，滑塊體厚約18 m。潛在滑面是P2sh-8砂巖與 P2sh-7泥頁(yè)巖接觸面，產(chǎn)狀 N75°E·SE∠15°～17°。壩頂肩部出露高程841.5 m，側(cè)緣壩坡處被壩體掩埋，沿傾向推斷，滑坡面處在河岸陡坎中部，潛在滑坡體前緣形成兩個(gè)臺(tái)階狀陡坎。

右壩肩潛在滑坡體的潛在滑面為泥頁(yè)巖層（P2sh-7頂部泥頁(yè)巖層），存在被地下水浸潤(rùn)的條件，處于地下水經(jīng)常變動(dòng)帶內(nèi)，具有軟化、泥化的可能，總體分析該塊體具有潛在滑動(dòng)的條件。

根據(jù)滑坡體前緣進(jìn)行的鉆孔勘察資料初步分析計(jì)算，安全系數(shù)按1.05考慮，該滑坡體的穩(wěn)定安全系數(shù)K值計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 右岸潛在滑坡體穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算結(jié)果

根據(jù)表1計(jì)算結(jié)果分析可知，潛在滑坡體在現(xiàn)狀滑面未泥化、滑體自然狀態(tài)或局部飽和（飽和厚度不超過(guò)3 m）處于穩(wěn)定狀態(tài)；在地震條件下處于臨界狀態(tài)；在潛在滑動(dòng)面泥化條件下處于非穩(wěn)定狀態(tài)。因此，泥化與否是潛在滑坡體是否穩(wěn)定的決定性因素，而地震對(duì)塊體穩(wěn)定影響也極大。

3 滑坡體處理方案分析

由于水庫(kù)在高水位長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)滑動(dòng)面有泥化的可能，加之潛在滑塊體所處位置十分險(xiǎn)要：后緣處于壩頂右肩頭，滑動(dòng)面位于壩坡下5～10 m，前緣有泄洪供水發(fā)電洞，一旦滑動(dòng)將直接威脅大壩和泄洪供水發(fā)電洞安全，應(yīng)采取防護(hù)措施。防護(hù)重點(diǎn)是結(jié)合右壩肩的防滲措施，在滑坡體后緣設(shè)置排水孔，降低滑坡體的地下水位，防止泥頁(yè)巖泥化，同時(shí)對(duì)潛在滑坡體采取加固措施。通過(guò)對(duì)卸載壓重方案、抗滑樁方案、預(yù)應(yīng)力錨索方案及排水洞方案進(jìn)行比選，結(jié)合實(shí)際地形，從投資、施工難度等方面綜合考慮，決定采用卸載壓重方案對(duì)潛在滑坡體進(jìn)行加固處理。

3.1 卸載壓重方案設(shè)計(jì)

削坡按臺(tái)階形布置，下游側(cè)起坡點(diǎn)按814.5 m馬道控制，順滑坡向1∶1.75放坡，與滑坡體上845 m平臺(tái)相交。為與開(kāi)挖面銜接，滑坡右側(cè)按1∶1.5削坡；滑坡體左側(cè)以壩體右岸排水溝邊墻頂為起坡點(diǎn)，按1∶1.75 放坡。

開(kāi)挖邊坡在高程825 m和835 m處各設(shè)一條2.0 m寬?cǎi)R道，為防止雨水滲入巖石裂隙，對(duì)開(kāi)挖后暴露的巖石表面進(jìn)行C20混凝土噴護(hù)，厚10 cm。

卸載土石方置于滑坡體坡腳，堆積高程與814.5 m馬道齊平，石方堆在外側(cè)，土方堆在內(nèi)側(cè)，堆石邊坡按1∶1.5控制，其中堆石邊坡采用50 cm厚干砌塊石護(hù)砌。頂部覆蓋剝離表土0.5 m，間種黃刺玫和紫穗槐，株距1.0 m×1.5 m。

3.2 排水設(shè)計(jì)

為降低滑坡體地下水位，在潛在滑坡體后緣下游845 m平臺(tái)布設(shè)4眼排水井。排水井采用管井，井直徑325 mm，井底高程780 m。選擇鋼管作為井壁管和濾水管，管徑219 mm，濾管高程范圍783~787 m，濾管孔隙率35%。采用填礫過(guò)濾器，濾料粒徑0.1～5 mm，填料厚度8 mm。填濾料高程范圍780~835 m，835 m至井口段用黏土球封閉，黏土球含砂量不得大于5%，采用鍍鋅鋼板保護(hù)。為排除滑坡體坡面雨水，在滑坡體周邊坡腳及馬道內(nèi)側(cè)設(shè)漿砌石排水溝，斷面尺寸0.4 m×0.4 m。

4 滑坡體穩(wěn)定計(jì)算

根據(jù)地質(zhì)勘測(cè)資料分析，該潛在滑坡體主要沿砂巖和泥巖的接觸面產(chǎn)生滑動(dòng)，如圖1所示，沿6H－6H軸方向，下緣有阻滑體，而沿B-B軸方向，下緣部分為臨空面，根據(jù)最不利原則，計(jì)算考慮潛在滑動(dòng)體沿BB軸方向滑動(dòng)。鑒于主滑面為單一傾斜面，滑坡體前緣翹起形成阻滑體的特點(diǎn)，采用折線型滑面計(jì)算模型，整體計(jì)算潛在滑坡體的穩(wěn)定。計(jì)算方法采用不平衡推力傳遞法。

圖1 滑坡體示意圖

根據(jù)主滑軸B-B斷面圖可知，其計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：

圖2 計(jì)算簡(jiǎn)圖

圖2中，塊1為下滑體，塊2、塊3為阻滑體，其中，塊2為自然阻滑體，塊3為采取工程措施后覆蓋的壓重。計(jì)算時(shí)采用試算法，假定整個(gè)下滑體塊1沿α1角下滑，而塊2及塊3隨不同破裂角而變化，求出最終最小值為安全系數(shù)值。計(jì)算工況為正常運(yùn)行工況Ⅰ及非常運(yùn)行工況Ⅱ（正常運(yùn)行+地震工況），計(jì)算具體參數(shù)如下：滑坡體上巖體天然容重γ為25.7 kN/m3，飽和容重γ飽26 kN/m3；土體的天然容重γ18 kN/m3；下滑段部分泥化情況下，有效凝聚力C=12 kPa，內(nèi)摩擦角φ=13.5°；阻滑段采用值：有效凝聚力C=200 kPa，內(nèi)摩擦角φ=30.96°，摩擦系數(shù)f=0.6，壓重回填土土體的天然容重γ為18 kN/m3，內(nèi)摩擦角φ=18°。下滑面傾角14°~17°，計(jì)算采用 14.7°。地震動(dòng)峰值采用 0.175 g，地震設(shè)防烈度7度?？紤]潛在滑坡體部分滑面泥化，根據(jù)泥化及未泥化面積對(duì)滑面計(jì)算參數(shù)加權(quán)平均，加權(quán)平均后下滑面計(jì)算參數(shù)為：有效凝聚力C=12.0 kPa，摩擦系數(shù)f=0.24?；麦w的穩(wěn)定安全系數(shù)K值計(jì)算結(jié)果表明，當(dāng) α2角在 8°～55°，α3角在 15°～65°范圍內(nèi)變化時(shí)，滑坡體的穩(wěn)定系數(shù)K值在正常運(yùn)行工況下的最小值為1.27（大于1.2），非常運(yùn)行工況下最小值為1.07（大于1.05），均滿足規(guī)范要求。

5 結(jié)語(yǔ)

文峪河水庫(kù)右岸潛在滑坡體在進(jìn)行卸載壓重、滑坡體后緣增設(shè)排水孔、降低地下水位等工程措施處理后，經(jīng)驗(yàn)算，其滑坡體的穩(wěn)定在不同工況下均滿足設(shè)計(jì)要求。處理工程完工后，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)滑坡體的位移觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)立即采取相應(yīng)措施。同時(shí)加強(qiáng)對(duì)滑坡體排水井的監(jiān)測(cè)，根據(jù)排水效果決定是否再增加排水井及抽排設(shè)備，確保滑坡體的穩(wěn)定安全。