王銀軍

(貴州省水利水電勘測設計研究院，貴州 貴陽550002)

1 工程概況

貴州省盤縣西得泥水庫位于盤縣灑基鎮(zhèn)，其溢洪道位于壩址右岸，為開敞式，總長230.067 m，凈寬20 m。溢洪道由進口引渠、控制段、泄槽、消能鼻坎等部分組成。擬研究滑坡位于溢洪道引渠段，其右側開挖邊坡高7 m～15 m，左側至趾槽開挖邊坡高12 m～20 m?；聻橥临|和全風化玄武巖滑坡，其前端已向左岸平移了17 m左右，已抵壩址右岸大壩趾板基坑邊上，后沿位于溢洪道引渠段中心線附近?；麦w滑動軸長40 m，前沿寬約73 m，其面積約2000 m2，估算滑坡體總方量約5000 m3(見圖 1)。

圖1 滑坡體圖片

2 基本地質條件

滑坡體所處位置自然地形坡度25°左右?，F(xiàn)引渠左側開挖邊坡高12 m～20 m，坡度約為30°；右側開挖邊坡高約8 m，坡度約為65°。

該位置覆蓋層主要為風化殘坡積(Qel+dl)粉砂質粘土夾碎石，厚2 m～6 m；下伏基巖為二疊系上統(tǒng)峨眉山玄武巖組第三段(P3β3)深灰色玄武巖夾1層10 m～30 cm厚的紫紅色、灰紅色凝灰質泥巖夾層(見圖2)。夾層分布為傾伏向斜構造形態(tài)，向斜軸部傾向左岸，其走向為SW向，與平面夾角為12°左右；向斜NE翼夾層傾向260°，最大傾角為40°左右；向斜NW翼夾層傾向137°，最大傾角為45°左右(見圖3、圖 4)。

圖2 凝灰質泥巖夾層

圖3 滑坡體工程地質平面圖

圖4 滑坡體2-2＇工程地質剖面圖

覆蓋層厚度大。巖體風化強烈，節(jié)理裂隙發(fā)育。巖體全風化層厚4 m～20 m，玄武巖呈散體狀結構，夾泥較嚴重；強風化層厚5 m～8 m，玄武巖為碎裂鑲嵌狀結構，局部夾泥；全、強風化巖體內凝灰質泥巖呈泥狀，滲透系數(shù)相對較小，為相對隔水層；覆蓋層及全、強風化玄武巖的滲透系數(shù)較大，為相對透水層。地下水類型主要為基巖裂隙水和孔隙水。地下水除接受降雨補給外，還接受附近居民排放生活廢水補給，然后沿相對隔水夾層向岸坡低洼處排泄，于溢洪道左側與右岸趾槽之間出露，枯季流量約為0.2 L/s。

表1 巖(土)體物理力學參數(shù)表

該工程分別取了7組、6組巖樣進行巖石常規(guī)試驗和直剪試驗。根據試驗成果、結合有關工程經驗，考慮到現(xiàn)狀邊坡性狀及水下參數(shù)的軟化，滑坡體各巖(土)體物理力學參數(shù)建議值見表1。由表可知，全、強風化凝灰質泥巖力學性質差，尤其水下飽和狀態(tài)時其φ（摩擦角）值僅為5°～6°，C＇（粘結力）值僅為 8 kPa～12 kPa。

3 滑坡穩(wěn)定性評價

3.1 滑坡發(fā)育特性

研究滑坡體位于壩址右岸溢洪道引渠段，物質成分主要為砂質粘土夾碎石及散體狀全風化玄武巖?；瑒用鏋槿L化紫紅、灰紅色凝灰質泥巖夾層，該夾層厚10 cm～30 cm，地下水浸泡軟化下，其力學性質差(見表1)。由于溢洪道引渠段及右岸趾墻基坑開挖切腳，引發(fā)邊坡沿全風化凝灰質泥巖夾層產生滑坡。

溢洪道引渠段右側開挖邊坡高7 m～15 m，左側至趾槽開挖邊坡高12 m～20 m?；虑岸嗽谥簤娱_挖中，在清除—滑坡—清除—滑坡的循環(huán)中已向左岸方向平移了17 m左右，已抵右岸大壩趾板基坑邊上，后沿位于溢洪道引渠段中心線附近；滑動軸長約40 m；周界形如圍椅狀；滑坡壁高0 m～2 m；滑坡臺階不明顯；滑坡舌抵右岸趾墻基坑邊上，橫向長約110 m；滑坡體上部發(fā)育張拉裂縫，多為弧形；滑坡體中部兩側為剪切裂縫，較平直，規(guī)模較??；滑面為直線與圓弧的組合(見圖5)。

圖5 滑坡體1-1＇工程地質剖面圖

滑坡面積約2000 m2，估算滑坡體總方量約5000 m3。隨著溢洪道引渠、趾槽的不斷開挖，滑坡將不斷發(fā)展，其滑坡壁將不斷后移。因凝灰質泥巖夾層分布形如圍椅狀，其頂端抵張家灣村寨前，由于凝灰質泥巖力學性質相對砂質粘土夾碎石及全風化玄武巖差(見表1)，隨著滑坡的發(fā)展，最終滑坡壁將直抵張家灣村寨前，潛在滑坡面積約12200 m2，估算滑坡體總方量約55000 m3。

3.2 滑坡穩(wěn)定計算及評價

3.2.1 滑坡坡穩(wěn)定計算及評價

目前，溢洪道引渠段邊坡在開挖切腳的情況下已產生滑坡，在自然條件下，邊坡在凝灰質泥巖夾層上有泉水出露，可以認為凝灰質泥巖處于飽和狀態(tài)，其物理力學性質見表1。由于滑坡體較松散，認為滑坡后部滑面為圓弧形；前部沿凝灰質泥巖產生滑動，其滑面為平面；對滑坡采用簡化畢肖普法和摩根斯頓－普賴斯法進行穩(wěn)定計算，成果見圖6、圖7。

圖6 現(xiàn)狀情況下的折線滑面安全系數(shù)

圖7 現(xiàn)狀情況下的復合滑面安全系數(shù)

經采用簡化畢肖普法和摩根斯頓－普賴斯法計算，其穩(wěn)定系數(shù)分別為0.990、0.979，均小于《水利水電工程邊坡設計規(guī)范》（SL 386—2007）對應4級邊坡安全系數(shù)1.15，邊坡穩(wěn)定性差，產生滑動。

3.2.2 潛在滑坡穩(wěn)定計算及評價

在分布的巖土體中，凝灰質泥巖物理力學性質相對砂質粘土夾碎石及散體狀全風化玄武巖差。經分析，認為溢洪道引渠段邊坡極易沿凝灰質泥巖滑動，為折線滑動，采用摩根斯頓－普賴斯法對邊坡進行穩(wěn)定計算，成果見圖8。

圖8 現(xiàn)狀條件下安全系數(shù)

由計算結果可知，現(xiàn)狀條件下最小安全系數(shù)為1.087，大于1、小于《水利水電工程邊坡設計規(guī)范》SL 386—2007對應4級邊坡安全系數(shù)1.15，表明邊坡處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，出現(xiàn)整體滑動可能性較小，但安全儲備不足，在暴雨等不利因素影響下可能出現(xiàn)整體和局部滑動。

該邊坡在水庫運行時，水位從校核洪水位1751.59 m驟降至死水位時最為危險，采用摩根斯頓－普賴斯法對邊坡進行穩(wěn)定計算，其成果見圖9。

圖9 庫水由校核洪水位驟降至死水位安全系數(shù)

由計算結果可知，蓄水后庫水位由校核洪水位驟降至死水位條件下最小安全系數(shù)為0.743，小于1，難以達到規(guī)范對應4級邊坡安全系數(shù)1.10，表明邊坡處于不穩(wěn)定狀態(tài)，溢洪道邊坡沿凝灰質泥巖產生滑坡的可能性大。

由此，溢洪道引渠段邊坡在現(xiàn)狀條件下整體穩(wěn)定，局部穩(wěn)定性差，易發(fā)生滑坡。水庫蓄水位后，庫水位由校核洪水位驟降至死水位時，邊坡整體穩(wěn)定性差，易發(fā)生整體滑坡，其后緣直抵距趾槽基坑約200 m遠的張家灣村寨前。

4 滑坡成因分析

溢洪道引渠段邊坡挖切腳前總體穩(wěn)定，在右岸趾槽及溢洪道引渠開挖對岸坡切腳后，產生局部滑坡。水庫蓄水位后，庫水位由校核洪水位驟降至死水位時，邊坡整體穩(wěn)定性差，易發(fā)生整體滑坡。經分析，滑坡的成因主要有內因和外因兩個因素。

4.1 滑坡產生內因

1)滑坡位置覆蓋層為砂質粘土夾碎石，滲透系數(shù)相對較大，透水性較強。下伏基巖為玄武巖，全風化狀態(tài)下呈散體狀結構，較松散，滲透系數(shù)相對較大，透水性較強。

2)該位置在玄武巖中發(fā)育1層凝灰質泥巖夾層，在全、強風化狀態(tài)下呈土狀，滲透系數(shù)相對較小，透水性較弱，為相對隔水層。同時，在地下水長期浸泡下力學性質差(見表 1)。

3)滑坡位置凝灰質泥巖夾層呈向斜構造狀，其成因為兩次火山噴發(fā)間歇，火山灰沉積在凹凸不平的巖漿巖上形成。該向斜構造為傾伏向斜，其軸部傾向左岸，傾角為10°左右，該位置邊坡結構總體為順向坡。

4)由于匯水向斜構造的存在，地下水在接受降雨及人工排水補給后，沿覆蓋層、全(強)風化孔隙、裂隙等下滲，受相對隔水層——凝灰質泥巖夾層阻擋后，沿夾層向低洼的右岸趾槽基坑位置流動、排泄。

4.2 滑坡產生外因

1)溢洪道及右岸趾槽基坑開挖，對邊坡切腳形成較高陡邊坡。

2)持續(xù)降雨及居住在邊坡上部的居民排放生產、生活廢水入滲至松散的覆蓋層及全、強風化巖體中，從而導致巖、土體的容重增加，且降低了滑動帶——凝灰質泥巖夾層的力學性質(見表1)，惡化邊坡穩(wěn)定條件。

在外因、內因的共同作用下，溢洪道引渠段左側的局部邊坡已經產生滑動(見圖1、圖3)。目前，右岸趾槽已開挖至設計高程，滿足設計要求；溢洪道引渠段未開挖至設計高程，仍需繼續(xù)開挖，對邊坡切腳不斷加劇，受其影響，滑坡將不斷發(fā)展、加劇，最終滑坡后沿直抵上部村寨，嚴重威脅村寨居民生命財產安全。

5 結語

該滑坡發(fā)育于覆蓋層及全、強風化玄武巖地層中，滑動面為向斜狀展布的全風化凝灰質泥巖夾層，受降雨及當?shù)鼐用裆a、生活用水補給后，沿凝灰質泥巖夾層向低洼帶運移、排泄，在此過程中降低了夾層的力學性質，是滑坡的產生的原因之一。同時，溢洪道引渠段及右岸趾槽開挖對斜坡切腳，是滑坡產生的原因之二。隨著開挖的繼續(xù)進行，滑坡將不斷發(fā)展、加劇，最終滑坡后沿直抵上部村寨，嚴重威脅村寨居民生命財產安全。

該滑坡發(fā)育二疊系上統(tǒng)峨眉山玄武巖組第三段(P3β3)地層中，巖性以玄武巖為主，在玄武巖中層理不發(fā)育，但在火山噴發(fā)間歇沉積的火山灰就形成了夾層，其巖質軟弱，抗風化、抗軟化能力差，在發(fā)育的滑坡中往往為滑面或滑動帶。對該滑坡的形成機理和形成條件的分析、歸納和總結對今后此類地層中工程建設具有借鑒意義。