【doc】藤子沟水电站山体滑坡及新厂房边坡稳定分析.doc
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1、藤子沟水电站山体滑坡及新厂房边坡稳定分析2004年第2期(第22卷235)丕型鱼5【文章编号10020624(2004)02000502藤子沟水电站山体滑坡及新厂房边坡稳定分析孙政,任向宇,马金波(中水东北勘测设计责任有限公司工程勘察院,吉林长春130062)【摘要】2003年5月24日藤子沟水电站厂房左侧山体发生滑坡.文章简要论述了滑坡体的地质概况,特征及滑坡产生的原因,并对新老厂房山体边坡稳定进行了分析比较.【关键词】山体滑坡;稳定分析;边坡;藤子沟水电站【中图分类号】TV698.232【文献标识码】A2003年5月24日藤子沟水电站厂房左侧山体发生滑坡,滑坡体长128.40m,宽155m
2、,面积约19916.80m2.滑动前已连续下了3d大雨,滑坡发生后小雨仍在下,导致26日又发生了第二次滑坡,在距第一个拉裂面的后缘约60m沿同一底滑面又产生了一处滑体,其面积约60m200it1.由于滑坡,将原发电厂房前移至此,因此需对滑坡和新厂房边坡稳定进行分析.1滑坡体地质概况藤子沟水电站厂址区位于龙河右岸一宽约4060it1,深约4050it1的冲沟内.滑体地处一坡度20.25.的山坡,山坡南北两侧各分布一条较平缓的冲沟,宽约3040it1,地面高程597616m.滑体侧向边缘分别位于2条冲沟间,后缘拉裂面横切条形山脊延至两侧冲沟.滑体后缘处岩体断口呈锯齿型新鲜拉裂面.滑坡区地层为侏罗系
3、中统上沙溪庙组(J)紫红色粉砂质泥岩,泥质粉砂岩夹长石石英砂岩,岩体连续分布,其下为(J)灰白色长石石英砂岩,两者呈夹层接触(Ha).岩石风化较重,全强风化岩厚度一般814m,泥岩遇水易软化,崩解;岩层产状:N20.35.E,倾角10.20.其上覆盖层厚度:沟内1.04.0m,山坡1.02.0m.岩体中存在软弱夹层.滑坡区内构造不发育,未见断层破碎带通过,基岩节理不发育.滑坡区内地下水呈层状分布,主要含水层为砂岩,隔水层为泥岩据勘探资料证实,具有承压水性质,承压水头3.010.23m.2滑体特征滑体后缘滑移距离为11.5013.50m,后缘拉裂处揭露的底滑面埋深一般1015m,高程608610
4、m,底滑面产状:走向N20.35.E,倾角12.15.底滑面为一夹泥,岩屑型软弱夹层,其表部为厚约5cm的浅褐色夹泥,其下为厚约510cm的薄饼状或薄片状泥质粉砂岩碎块,碎屑夹泥,并充水饱和.扒开夹层,地下水即溢出,表部滑体两侧侧向拉裂面与后缘拉裂面连成体,呈弧形分布于山脊两侧冲沟内.整个滑体拉裂为6条(距后缘拉裂面距离分别为6.8,26,30.3,53,55,68m),与滑体后缘拉裂面近平行或交角较小,宽度一般为0.040.70m(最大达69m)的小拉裂面(其中有4条贯通性较好)分割成45块小滑体,即滑体已不具整体性,故亦不存在二次整体滑移的可能性.左测山体岩层倾向与地形坡向相同,岩层倾角小
5、于山体坡角,但倾角较缓,地层连续分布.冲沟内未见有深切地形,其岩层与滑体岩层连续分布,山体亦未见平行于岩层走向的冲沟分布,山体前缘地形平缓,不具备滑移的空间条件.上述事实表明:厂区不具备古滑坡存在的地形地质特征,该山体滑坡为新生滑坡.据实地调查,滑坡区2.5kmX1.0km范围内没有古滑坡存在,据调查,当地村民都证实,该地区历史上未发生过滑坡.3滑坡原因分析厂房左侧山坡为顺向坡,岩层倾向与坡向相同,倾角(12.15.)小于山坡坡角(20.25o),厂房与尾水渠开挖深度1020m,开挖后,虽山体前缘临空,但未遇较大降水(地下水位低于608m),故未引起山体滑动,主要是滑坡发生前几天,当地连续数天
6、出现几场较大的集中连续降水是导致滑坡发生的关键因素所在.一是连续降雨使地下水位迅速升高,使饱和后的软弱岩石抗剪强度迅速降低;二是地下水的动水压力迅速加大,从而导致山体在地下水动水压力作用下,沿软弱夹层(底滑面)向厂房方向(临空面)滑移形成滑坡.事后调查表明:岩层底滑面(软弱夹层)已饱水.同样第一个大的后缘拉裂面发生后,因为形成了一个新的临空面,受连续降水影响,而在其后侧又发生了新的块体沿同一底滑面滑移.综上所述,充分证明该滑坡完全是一个新生滑坡,是人力不可抗拒的自然地质灾害.【收稿日期】2003-10-28【作者简介1孙政(1975一),男,辽宁省丹东市人,助工,主要从事地质勘察工作.6东北水
7、利水电2004年第2期(第22卷235期)4滑坡体稳定分析组成边坡的岩石上部为泥岩,泥质粉砂岩夹长石石英砂岩,下部为长石石英砂岩.上下岩石呈软弱夹层(RJa)接触,该夹层上部为厚约25crrl的浅褐色泥,其下为厚约51Ocm的片状泥质粉砂岩和碎屑.该夹层分布广泛,山体滑坡就是以该软弱夹层为底滑面滑动的.根据现场调查,滑体长L=128.4m,宽B=155.0m,滑体平均厚度h=lO.98m,软弱夹层倾角为12o15o,计算时取a=13.,滑坡体天然重度=26.2kN/mj,水的天然重度yr=10kN/mj,由于滑体两侧边缘位于冲沟内,所以两侧侧向阻滑力不计.底滑面为泥夹岩屑型软弱夹层,根据坝址同
8、类型软弱夹层所做的原位试验,抗剪指标采用厂=O.25,C一10kN/m2.现场软弱夹层抗剪强度试验值见表1.裹1软弱夹层抗剪强度试验值裹计算采用极限平衡计算法(单宽):尼=(乙一尸nfl+cL/(尸.)式中滑动面上滑体的法向分力,kN/m;动面上滑体的切向分力,kN/m;一水的浮托力,kN/m;尸张裂面中水的水平推力,kN/m,C一底滑面的抗剪断强度,c为kN/m=tarla;情体长度,m.滑体沿岩层真倾角方向滑动,计算时考虑了不同高程地下水位的情况.见图1.图1计算示意图滑体自重:G-y?h?L=36937.6kN/m;法向力:r_C?co=3599.9kN/m;切向力:=c?sina=83
9、09.2kN/m,=?b?,P-=./2o分别计算了hB,=O,2,5,8,10m时的咫值,计算结果见表2.裹2老厂房左侧边坡稳定系数从上述计算结果可以看出,随着地下水位的抬升,稳定系数明显下降.当地水位达到618m高程时,即b增加到10m,凡值小于1.一般工程边坡稳定系数宜取1.151.3O.从匕述分析可看出,当降雨时间长,强度大,使地层中几乎完全充满水时,边坡才会处于不稳定状态.5新厂址山体边坡稳定分析(1)地质概况.新厂址位于原厂址下游约160m处,厂址左侧为一层状山体,山体走向N30o4O.E,地面高程625610m左右,沿走向延伸长约300m,山体后缘分布有一宽5O60m的梯状缓沟,
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