西南某水电站库区高速公路崩塌堆积体塌岸预测及稳定性评价.docx

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2013年2期

西南公路XINANGONGLU

西南某水电站库区高速公路崩塌堆积体塌岸预测及稳定性评价

张铁李文良

(四川省交通运输厅交通勘察设计研究院成都610000)

【摘要】某高速公路路线通过西南某水电站崩塌堆积体岸坡，在水库蓄水及运行期间，路基外侧崩塌堆积体岸坡将出现一定程度的塌岸。研究分析表明，岸坡的失稳具有整体性。最后，针对工程地质条件和岸坡结构特征较特殊的崩塌堆积体，采用适合坍塌类塌岸预测的两段法，对岸坡进行塌岸预测及稳定性评价。计算分析表明，采用两段法进行该岸坡的塌岸预测是可靠的。

【关键词】崩塌堆积体；塌岸预测；两段法；稳定性

【中图分类号】U412.22

0引言

西南某水电站库高速公路工程，在K4+420～K4+760段设计拟以路基形式通过，路线设计标高约在1856～1858m之间，该段均为崩坡积块碎石土形成的厚层堆积体，具有厚度大，分布面积广、前缘临空面坡度大的特点。由于在施工开挖过程中出现覆盖层厚度变厚，且水库蓄水后将淹没此路段堆积体的中前缘，堆积体的稳定性会受到很大程度的影响，因此，对该路段影响线路运营安全的堆积体在前期地质调绘及地质钻探基础上，进一步增加了补勘工作量，以查明堆积体覆盖层厚度及基覆界面形态，以此为基础对该段堆积体边坡现阶段及蓄水后的稳定性作出预测评价。该电站库区运行水位为1802～1842m之间。

本文在现场地质调查基础上，对崩塌堆积体的结构特征、工程地质条件等，采用极限平衡法及两段法对该堆积体进行塌岸预测，为边坡的支护设计提供理论依据。

1工程地质条件

1.1地层岩性

该段地层岩性主要为第四系全新统崩坡积块碎石土(Q?+)、基岩为泥盆系河心群的白色大理岩

【文献标识码】A

(D2-3)。

(1)碎石土(Q?t“):杂色，结构稍~中密，碎块石主要成份为大理岩，棱角状，碎石含量约55%～60%,一般粒径3～15cm,块石一般粒径20~60cm,含量约10%,且沿自然斜坡形成明显斜层理，角砾、岩屑、粉土充填。根据钻孔揭露及施工挡墙开挖资料，路线附近块碎石土厚度不均匀，厚度12～32m。

(2)大理岩(D2-3):灰白色，微～细粒变晶结构，块状构造，多被崩坡积物所覆盖，在堆积体两侧边缘及后缘出露。

1.2地质构造

工程区位于康滇地轴的北端，贝母山断裂、红锋断裂交汇处以西，玉科断裂东侧。岩层单斜产出，产状为55°∠72°,为变质岩系大理岩，岩体裂隙较发育。主要发育的裂隙有2组：I组：158°∠52°,裂面平直，张开度1mm,延伸2～3m,3条/5m;Ⅱ

组：315°∠53°,裂面粗糙，张开度2～3mm,延伸3～5m,4条/5m。

2堆积体稳定性评价与预测

2.1堆积体整体稳定性的定性分析

该段线路整体位于堆积体斜坡中部，拟建路基为半挖半填路基，内侧开挖后将形成5～15m边坡，

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西南公路

该段碎石土有一定胶结，类比调查显示，该类碎石土稳定性较好。

根据地表调查，该堆积体现阶段无滑动变形迹象，现阶段整体处于稳定状态；水库蓄水后，其稳定性主要受水库库水的影响，分析认为其可能的失稳模式主要为以下模式：

路基下部坡体库岸岸坡受库水浸泡、风浪冲击、水流侵蚀、动水压力以及干湿交替等因素影响，造成的库岸冲蚀磨蚀、坍(崩)塌、滑移再造变形等不良地质现象，即自下而上的库岸再造问题，从而对线路路基稳定性造成影响。

该堆积体下部被水浸泡之后，土体强度有一定降低，其整体稳定性将受到一定程度的影响，是否可能造成沿基覆界面的整体滑移，需计算确定。

通过对以上破坏模式的分析，认为无论哪种模式的破坏会都会对该段路基稳定性造成致命性的影响；因此，需要采用相关库岸再造的理论经验和现行的斜坡稳定分析理论，进行库岸再造及整体滑移失稳的预测。

2.2塌岸预测

目前国内外对山区河道型水库塌岸机理、塌岸模式、塌岸参数等的研究还不够系统、不够深入，以至于塌岸预测缺乏基础理论的指导，无行业规范性的标准规范进行明确的指导。塌岸危险性没有合理的评价方法，塌岸治理工程也未形成统一明确的标准，致使水库塌岸治理工程的调查、论证、设计和施工往往处于被动状态。

为了给设计部门方案比较提供参考，本次库岸再造要采用“图解两段法”进行预测；预测参数采用地质条件相近库区如瀑布沟、二滩等塌岸参数统计数据进行类比。

第四系岸坡的塌岸预测参数与堆积体的形成时代、土石组构、地下水、固结密度及胶结特征等因素有关。对于同类成因的第四系岸坡，稳定坡角总体