張 磊
(河北省水利水電勘測設(shè)計研究院,天津 300250)
彌勒壩水庫坐落在云南省怒江州蘭坪縣境內(nèi)的瀾滄江一級支流清河上游,壩址位于啦井鎮(zhèn)彌勒壩村附近。水庫控制流域面積25.75km2,總庫容497.5萬m3,是一座以營盤鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)灌溉供水和農(nóng)村安全飲水為主,同時考慮營盤鎮(zhèn)生活供水,并兼顧下游生態(tài)用水的?。?)型水利樞紐工程。工程包括水庫樞紐和下游灌區(qū)兩部分組成。水庫樞紐主要由攔河壩、溢洪道和輸水洞(兼導(dǎo)流洞)組成。攔河壩為碾壓式瀝青混凝心墻分區(qū)壩,壩體采用碾壓式瀝青混凝土心墻防滲、壩殼采用料場風(fēng)化料和建筑物開挖料填筑。
彌勒壩水庫庫區(qū)二號古滑坡體位于攔河壩上游約190m右岸,分布高程2943~2980m,坡面上緩下陡,上部一般11°~18°,下部27°~36°,沿玉龍場河及清河寬132m,長63~98m。上部覆蓋層巖性為含壤土碎石、含碎石壤土,下伏基巖地層為白堊系下統(tǒng)景星組下段(K1j1):巖性以泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖為主。
滑坡地貌形態(tài)由于當?shù)鼐用裆a(chǎn)、生活破壞已經(jīng)不甚明顯,坡面中上部散居當?shù)卮迩f及住房。
為查明古滑坡體工程地質(zhì)條件,順坡向布置3條勘探剖面,剖面勘探點采取鉆孔和探坑結(jié)合的方式。每條勘探剖面2~3個勘探點,勘探點深度5.0~30.0m。
根據(jù)勘探成果,滑坡體揭露的地層巖性為:第四系全新統(tǒng)上段坡殘積含壤土碎石、含碎石壤土,下伏基巖為白堊系下統(tǒng)景星組下段泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖。
黃褐~紅褐色,濕,硬塑~可塑,大部分黏粒含量較高,碎石成分以泥質(zhì)粉砂巖、石英砂巖為主,塊徑2cm,最大12cm,多呈次棱角狀,含量30%。分布于山體表層,層厚1.2~2.7m。
黃褐~紅褐色,稍濕~濕,呈稍密~中密狀態(tài),碎石成分以泥質(zhì)粉砂巖、石英砂巖為主,部分為粉砂質(zhì)泥巖,塊徑0.5~6cm,最大達40cm,多呈棱角狀,壤土含量約25%。分布于含碎石壤土以下,層厚1.7~5.4m。
巖體呈全、強、弱3種風(fēng)化狀態(tài),磚紅~紫紅色,泥質(zhì)結(jié)構(gòu)或細粒結(jié)構(gòu),呈互層狀,泥質(zhì)粉砂巖巖石強度較高,粉砂質(zhì)泥巖巖石強度較低且?guī)r芯有干裂現(xiàn)象。全風(fēng)化巖體,巖芯多呈泥狀、砂粒狀,層厚4.8~21.4m;強風(fēng)化巖體,巖芯多呈塊狀,極少呈柱狀,節(jié)理發(fā)育,節(jié)理面銹染嚴重,層厚0.5~5.6m;弱風(fēng)化巖體,巖芯多呈柱狀、塊狀,層厚大于8.3m,鉆孔未揭穿。
從3條勘探剖面和坡腳(緊鄰河床)出露的基巖綜合判斷,滑坡中上部7個勘探鉆孔揭露的基巖埋深為3.1~7.0m,滑坡體底部坡腳基巖埋深僅1.0~2.0m,覆蓋層厚度整體不大,覆蓋層以下為泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖,全風(fēng)化巖體厚度4.8~20.4m,下伏強風(fēng)化巖體頂面高程2944.33~2963.66m,勘探期間地下水位2948.84~2959.36m,地下水多位于全、強風(fēng)化巖體中。
古滑坡體沒有明顯的滑坡周界,未見明顯滑坡壁、滑坡臺階、滑坡洼地、滑坡裂隙等滑坡要素,滑坡體上部坡面地形較緩,坡度小于20°;另一種解釋,可認為位于上部早期的滑坡物質(zhì)已剝蝕。從滑坡形成的地質(zhì)結(jié)構(gòu)來看,滑坡區(qū)域內(nèi)基巖埋深較淺,且覆蓋層多為碎石土,土巖結(jié)合面碎石含量較高,前緣坡腳1.0~2.0m覆蓋層以下以強風(fēng)化砂巖、粉砂質(zhì)泥巖為主。
滑坡體基巖以泥質(zhì)粉砂巖為主,粉砂質(zhì)泥巖為輔,整體上強度較高,并具弱透水性。該滑坡體下滑方向SE151°,巖層產(chǎn)狀走向NW351°,傾NE,傾角50°,下滑方向與巖層傾向交角為70°,交角較大,巖層傾角為50°(陡傾巖層),巖層的傾向和傾角對滑坡的阻滑作用非常明顯。
從滑坡體下滑方向與巖層產(chǎn)狀方面總體分析,不具備沿層面下滑的可能;從鉆孔巖芯巖性、強度分析,基巖不具備軟弱面或整體滑動面條件。
2018年彌勒壩水庫樞紐工程全面開工以來,施工單位沿清河右岸新開挖1條施工進場路,其中一段進場路正好將該滑坡體坡腳挖除形成施工路右邊坡,從該邊坡揭露的地層情況來看:
(1)邊坡覆蓋層厚度僅0.5~2.0m,覆蓋層以下以強風(fēng)化砂巖、粉砂質(zhì)泥巖為主,基巖整體性較好,沒有經(jīng)過滑動或搬運的痕跡。
(2)整個邊坡坡面未見地下水滲出或流動。
(3)該滑坡體既沒有一般滑坡體在前緣堆積大量碎石土的明顯地質(zhì)特征,也沒有出現(xiàn)滑坡體前緣有地下水滲出或流動的明顯水文地質(zhì)特征,亦未發(fā)現(xiàn)滑坡體前緣地表裂縫、植被出現(xiàn)醉漢林、馬刀樹等明顯的地貌特征。
綜上所述,此古滑坡體從外形上未見滑坡臺階、滑坡裂隙等明顯的滑坡要素;從發(fā)育特征上看,既沒有在前緣堆積大量碎石土及地下水滲出等地質(zhì)及水文特征,亦未發(fā)現(xiàn)滑坡前緣地表隆起變形、植被出現(xiàn)馬刀樹等地貌特征,表明了該古滑坡只是經(jīng)歷過淺層堆積體的小型塌滑,現(xiàn)處于穩(wěn)定狀態(tài)。
水庫蓄水后,庫水對滑坡穩(wěn)定性的作用可分為3種主要因素。
水庫蓄水后,改變了原有的水文地質(zhì)條件,水庫水位急劇升高,使滑坡的坡腳淹沒在水中,進而產(chǎn)生浮托力減輕了坡腳巖(土)體的重量,改變了原有的岸坡穩(wěn)定條件,造成邊坡的失穩(wěn)下滑。
水庫水位升高后,使下部浸水的巖(土)體或軟弱結(jié)構(gòu)面飽和潤滑與軟化,滑體的變形破壞與地下水壓力作用密切相關(guān)。靜水壓力主要減少滑體在滑帶(面)上的正應(yīng)力,減小摩阻力,進而降低抗滑力,對滑體產(chǎn)生推力,并由于“水楔”作用推動了裂縫的擴展進程。在拉裂縫形成以前,靜水壓力的作用不明顯,拉裂縫形成以后,縫隙中積聚重力對裂隙壁的靜水壓力,就對滑體的滑移起了一定促進作用。動水壓力主要是地下水滲流受巖土體阻礙而對滑體產(chǎn)生推力,并引起滲透變形和破壞。尤其是當?shù)叵滤畡討B(tài)劇烈變化,流速較高的條件下,動水壓力是地下水影響滑體應(yīng)力場的重要因子。
滑體系統(tǒng)內(nèi)地下水施加給滑體以靜水,動水壓力,這就是滑體系統(tǒng)內(nèi)滲流場對應(yīng)力場的影響,在水的滲透力作用下,加劇了滑體的漸進性變形,滑體中滲流場與應(yīng)力場原本通過某種方式維系的動態(tài)平衡關(guān)系,如果滲流場超常規(guī)變化超過一定幅度,這種平衡被破壞,從而產(chǎn)生滑坡災(zāi)害。
(1)由于二號古滑坡體坡腳處以強風(fēng)化的泥質(zhì)粉砂巖,粉砂質(zhì)泥巖為輔,巖體的強度和整體性較碎石土較好。且均為弱透水性巖層,水對巖層的物理力學(xué)性質(zhì)的影響相對有限。
(2)滑坡體大部分坡腳巖層為強風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖,走向NW351°,傾NE,傾角50°(陡傾角巖層),巖層的傾向和傾角對滑坡的阻滑作用非常明顯,加之巖石強度較高,巖體的整體穩(wěn)定性較好。
(3)水庫蓄水后,古滑坡體不會發(fā)生危機庫區(qū)和導(dǎo)流洞安全、大范圍滑動,僅是在水位變動下帶動水力作用下滑坡體產(chǎn)生淺層的岸邊再造活動 (即引起覆蓋層及表層全風(fēng)化基巖的局部坍塌)。
綜合分析,該滑坡體現(xiàn)已穩(wěn)定,水庫蓄水后不具備再次滑動的可能,基本可排除二號古滑坡體發(fā)生危機導(dǎo)流洞洞口及庫岸穩(wěn)定與安全的大規(guī)?;瑒涌赡堋?/p>
(1)分析了古滑坡體經(jīng)歷淺層的小型塌滑,現(xiàn)處于穩(wěn)定狀態(tài)。水庫蓄水后僅在動水的作用下產(chǎn)生淺層的岸邊再造活動,不會發(fā)生危及導(dǎo)流洞安全的大范圍滑動。
(2)建議布置長期變形監(jiān)測設(shè)施對二號滑坡體進行長期監(jiān)測。