清平水库瓦窑堡滑坡稳定性分析

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1、清平水库瓦窑堡滑坡稳定性分析四川省水利水电勘测设计研究院勘察分院四川郫县611731杨荣科摘要：瓦窑堡滑坡是位于坝址上游左岸的一大型古滑坡，水库蓄水后的滑坡稳定性评价是水库区重大工程地质问题。笔者根据大量的勘察试验资料，分析了滑坡的成因和形成机制，用反演进行滑坡稳定分析评价。关键词：滑坡抗剪强度稳定性1、引言瓦窑堡滑坡是位于清平水库坝址上游1.4km左岸的大型滑坡，水库蓄水后该滑坡的稳定性是近坝库岸的主要工程地质问题。分析滑坡的工程地质条件，针对滑坡形成机制，采用反演进行稳定性评价，是对古滑坡稳定性评价较适用的方法。2、滑坡基本特征和工程地质条件

2、瓦窑堡滑坡位于枇杷岩坝址上游约1.4km的左岸坡，地面高程884～1155m。据地表地质测绘，滑坡体长约450m，宽290～450m，厚30～65m，体积约364×104m3。滑坡体平面上呈“板斧”形，两侧以冲沟为界，下游侧缘冲沟切割至滑坡床基岩，沟深3～10m，沿滑面无地下水点出露（详见图1）。滑坡后缘地形坡度30～45°，并见张开5～15cm的拉裂缝；中部地形平缓，坡度12～30°，呈阶梯形；前缘剪切口明显，与河床砂卵石（Q42al）接触。滑坡体总体地形坡向N60～70°W。滑坡区出露的地层主要有：二叠系上统长兴组（P2c）,中厚层灰岩，下部

3、常夹炭质页岩；龙潭组（P2l）,上部为炭质页岩夹煤层，下部为厚3.4～6.5m的粘土岩；二叠系上统矛口组（P1m），为中厚层灰岩夹泥质灰岩；地表分布第四系坡积层（Q4dl）。滑坡地段在构造上位于照壁山倒转向斜核部附近，有近南北向断裂之瓦窑堡断裂（F5）从滑坡后缘一带通过。瓦窑堡断裂，走向北东，倾向北西，倾角54°左右，延伸约24km，上、下盘均为灰岩，滑坡一带下盘为龙潭组之炭质页岩。断层破碎带一般10～40cm，由断层角砾、挤压破碎透镜体等组成。勘探资料表明，组成滑坡体的物质主要有：上部为第四系坡积层之块碎石夹粘土，厚2～10m，在瓦ZK2内侧地

4、段，块碎石夹粘土层之下有一粘土层，厚0～18m，横向展布约180m，纵向展布约130m；坡积层之下为由灰岩组成的假基岩，厚15～42m。假基岩在滑坡体后缘段产状为N24°E/NW∠25°；中段为N21～55°E/NW∠46～54°；前缘为N9～10°E/SE∠9～10°，并见有明显的反倾特征。滑坡床为矛口组灰岩，产状为N21～53°E/NW∠46～544°，钻孔岩心中，在近滑床附近局部可见擦痕和镜面。滑动带土厚1.7～2.2m，组成滑动带的物质中，上部为粘土夹碎石，粘土为棕黄色，呈可塑状，粘粒含量40～50%；下部以块碎石夹粘土为主，块碎石呈棱角

5、状～次棱角状，个别碎石已见磨圆，有明显擦痕。根据滑坡体组成物质、结构及钻孔资料显示，滑坡体物质透水性好，滑坡体内地下水贫乏，稳定地下水位高程825～831m，位于滑坡床以下基岩中。3、滑坡的成因及形成机制分析瓦窑堡滑坡处于照壁山倒转向斜核部附近，岩体中裂隙发育，主要裂隙有：（1）N56°E/SE∠14°;（2）N24°W/NE∠55°；（3）N32～46°E/SE∠72～78°。坡前为绵远河经过，由于河流侧向掏蚀冲刷，有利于边坡临空面的形成。滑坡的形成正是与其所处的地形、地貌、地层岩性及地质构造密切相关。滑坡体后岸坡为瓦窑堡断层切割，断层走向平行

6、于岸坡，并倾向坡外，倾角44～55°。岩层在裂隙切割下，特别是N56°E/SE∠14°4这一组缓倾角裂隙与其它裂隙和岩层面之间易形成不利组合，并在受到断层影响，边坡岩体在长期自重应力作用下，沿瓦窑堡断层破碎带附近产生一系列拉裂面，从而产生蠕变卸荷作用，同时也为地表水沿拉裂面下渗提供了有利条件，地下水沿岩石层面或穿过裂隙空隙向绵远河排泄，这样长期在地下水作用下，使裂隙间的娇合力进一步降低，从而降低边坡岩体的抗剪强度，加速了边坡岩体的变形。而在1934年8月连续7天特大暴雨的情况下，地表水沿断层破碎带及拉张裂隙快速渗入，并来不及排泄于河床，在孔隙水压

7、力和动水压力的共同推动下，边坡岩体向临空面滑移，从而形成了较大规模的滑动，并一度曾堵断绵远河。纵上述，瓦窑堡滑坡是在上述特定的地质条件下，由于诸方面的综合作用下，在由蠕变——拉裂——岩体压碎变形——破裂面扩张贯通——滑移的机制下形成的。4、稳定性验算及评价4．1计算边界条件及参数的确定4.1.1按滑动面基本呈折线型的特点，选用“分段推力传递法”进行稳定性验算；根据瓦窑堡滑坡的地貌特征及滑体的结构特征，选择具代表主滑方向的破面（瓦Ⅰ）为计算破面，其计算公式如下，计算块段划分详见图1。计算公式：Pi=Kc(WiSinαi+QiConαi+WiKHCo

8、nαi)－[(WiConαi－UiSecαi－QiSinαi－WiKHSinαi)tgφi+CiLi]+Pi-1ψi式中：Pi——第i块