明德巴依爾

（新疆水利水電勘察設(shè)計研究院地質(zhì)勘察研究所，新疆烏魯木齊830019）

新疆吉音水庫TH1滑坡體穩(wěn)定性分析

明德巴依爾*

（新疆水利水電勘察設(shè)計研究院地質(zhì)勘察研究所，新疆烏魯木齊830019）

論述了新疆吉音水庫概況、地形地貌、地層巖性、滑坡體的地質(zhì)條件、滑坡體的結(jié)構(gòu)特征、滑坡體成因分析、滑坡體的穩(wěn)定分析及計算過程、最終得出的結(jié)論等。

TH1號滑坡體；吉音水庫；穩(wěn)定分析

1　工程概況

吉音水利樞紐工程位于新疆和田地區(qū)于田縣境內(nèi)的克里雅河干流上，壩址位于克里雅河支流烏什開布隆達里亞河與克里雅河干流吾格也克河交匯口上游，工程區(qū)距于田縣城約120km，距和田市303km。是一項以灌溉、防洪為主，兼顧發(fā)電的綜合性水利工程。吉音水利樞紐工程，設(shè)計洪水位2509.12m，校核洪水位2510.76m，正常蓄水位2509.00m，死水位2470.00m，正常庫容0.78×108m3，死庫容0.18×108m3，調(diào)節(jié)庫容0.6× 108m3。攔河壩最大壩高124.5m，壩頂長度536m，電站裝機24MW，發(fā)電引水流量41m3/s，年發(fā)電量1.041× 108kW·h。工程由攔河壩、表孔溢洪洞、底孔泄洪洞、發(fā)電引水洞、地面廠房及電站尾水渠等組成。工程建成后，可滿足克里雅河灌區(qū)灌溉面積70.73萬畝的用水要求，將下游防洪堤防洪標準由3年一遇提高到20年一遇。

2　地形地貌

庫壩區(qū)位于吾格也克河寬谷段，河谷呈“U”形，谷寬1000m左右。水庫兩岸為侵蝕中、高山區(qū)，山頂海拔2400～3100m，相對高差200～400m，岸坡大部分為風積粉土覆蓋，自然坡度30°～40°，庫區(qū)兩岸沖溝較發(fā)育，沖溝切割深度一般1～5m，個別8～10m，局部沖溝底有基巖出露?，F(xiàn)代河流為一深切河槽，偏右岸，河流流向74°，河床縱坡10‰左右，水庫回水長9.3km。河槽深50～60m，槽底寬20～30m，槽頂寬60～100m。河槽左岸發(fā)育有寬闊的Ⅲ級階地，階地面寬300～500m，地表為風積粉土覆蓋。

3　地層巖性

庫壩區(qū)為大范圍的風積粉土覆蓋，僅現(xiàn)代河床兩岸及近壩庫岸有基巖出露。地層巖性主要有中元古界（Pt2）、元古界第二期侵入巖（β）及第四系（Q）。

4　TH1滑坡體

4.1基本地質(zhì)條件

TH1滑坡體位于壩軸線下游500m右岸邊，該處河流流向由NEE轉(zhuǎn)為NW向，河流整體靠右岸。TH1滑坡體在地貌上呈一略凸出鼻狀山梁，上游為Ⅲ級階地凹岸，下游為垂直河流走向的沖溝切割形成的小山梁?；麦w所在岸坡自然坡度35°～45°，地表大部分為風積粉土覆蓋，結(jié)構(gòu)疏松，其厚度8～12m，下伏基巖為中元古界斜長角閃片巖，屬中硬巖，片理不明顯。TH1滑坡體頂部高程2585m，底部位于河邊2370m，底部順河長200m。該滑坡體中部2460～2480m高程段出露堆積的巖塊，2460m高程以下為崩滑形成的塊石堆積體，2480m以上為風積粉土覆蓋。

4.2滑坡體結(jié)構(gòu)特征

在滑坡體中部及下游側(cè)不同高程處分別布置PD29及PD13平硐。中部PD29平硐內(nèi)大部分硐段進行了強支撐，硐內(nèi)巖體呈塊石狀或解體巖體，塊石直徑1～4m，拉裂縫縱橫交錯，縫寬0.3～1.2m。由于硐內(nèi)巖塊為滑體內(nèi)物質(zhì)，因而成硐困難，平硐打至29m深度時，坍塌嚴重。下游側(cè)PD13平硐與PD29平硐情況相似。通過地面地質(zhì)測繪及勘探成果，TH1滑體內(nèi)物質(zhì)可分為2個部分，其一，滑體表部0～5m范圍內(nèi)為粒徑較小的塊石，其直徑0.3～1.2m；其二，5～30m范圍內(nèi)為直徑較大的塊石組成，直徑1.5～4.0m。經(jīng)剖面計算其總方量約30×104m3。

通過地面地質(zhì)測繪及平硐的揭露，在滑坡體后緣可見滑坡陡坎，在近后緣處下游側(cè)可見滑坡光面，結(jié)合平硐內(nèi)滑體物質(zhì)的特性，綜合判斷該滑坡體滑距離較小10～15m。本次雖未能揭露底滑面，但從地質(zhì)測繪及勘探成果來看，其底滑面為平行岸坡且傾坡外的一組結(jié)構(gòu)面。其主要為滑坡角礫巖。

4.3滑坡成因分析

通過地面地質(zhì)測繪表明，TH1滑坡體處主要發(fā)育一組平行岸坡且傾坡外的結(jié)構(gòu)面，其產(chǎn)狀為：320°～340°SW∠40°～50°。另在坡腳上游側(cè)發(fā)育斷層F1，其產(chǎn)狀：330°SW∠60°，傾坡外，斷層帶寬1.5～2.0m，帶內(nèi)主要為灰黃色的糜棱巖及碎裂巖。崩、滑的塊石堆積體下部分布有掩埋的砂礫石層。綜合分析得出：現(xiàn)代河流緊靠右岸，由于河流的侵蝕，加之兩側(cè)沖溝切割及F1斷層的存在，三面臨空，造成上部巖體沿320°～340° SW∠40°～50°這組結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生滑坡，見圖1。

5　滑坡體穩(wěn)定分析

通過與TH2滑帶物質(zhì)類比，取c=15～20kPa，φ= 38°。

TH1滑坡體的穩(wěn)定性計算采用傳遞系數(shù)法（圖2）。

按式（1）～式（5）計算：

圖2　折線滑動面穩(wěn)定系數(shù)計算

式中：Wi——第i塊滑體的重力，kN；

Ri——第i塊滑動面上的抗滑力，kN；

Rn——最末塊滑動面上的抗滑力，kN；

Ni——第i塊滑動面上的法向分力，kN；

Ti——第i塊滑動面上的切向分力，kN；

Ci——第i塊滑動面上的內(nèi)摩擦角，（°）；

Li——第i塊滑動面上的粘聚力，kPa；

θi——第i塊滑動面上的長度，m；

ψj——第i塊剩余下滑力傳遞至i+1塊時的傳遞系數(shù)（j=i）；

φi+1——第i塊滑動面與水平角的夾角，（°）。

按4種工況進行計算，其結(jié)果如下：

①工況一，天然狀態(tài)，K=1.18；②工況二，天然狀態(tài)+Ⅷ度地震，K=1.11；③工況三，飽和狀態(tài)，K= 0.82；④工況四，飽和狀態(tài)+Ⅷ度地震，K=0.78。可見，飽水及在地震工況下，滑坡體將失穩(wěn)。

6　結(jié)論

TH1滑坡體自然工況下處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，自然+地震工況下安全系數(shù)為1.11，在蓄水后安全系數(shù)為0.82，飽水+地震工況安全系數(shù)為0.78。根據(jù)計算結(jié)果，滑坡體在自然工況和地震工況下是穩(wěn)定的，非正常工況下尤其是飽和加地震工況下有進一步失穩(wěn)的可能，失穩(wěn)形式以崩塌、滑塌為主。各水工建筑物須避讓，避免對滑坡體坡腳開挖，對滑坡體中上部堆填，影響邊坡的穩(wěn)定。電站尾水須避免對坡腳沖刷掏蝕。

［1］新疆吉音水庫初設(shè)地質(zhì)報告［R］.

［2］GB 50487-2008水利水電地質(zhì)勘察規(guī)范［S］.中國計劃出版社，2009.

P642.22

A

1004-5716（2016）04-0021-03

2015-12-28

明德巴依爾（1960-），男（蒙古族），新疆塔城人，工程師，現(xiàn)從事水利水電地質(zhì)勘察工作。