实例探析村寨库岸稳定分析和评价

夏 峰

(贵州省水利水电勘测设计研究院，贵阳550002)

实例探析村寨库岸稳定分析和评价

夏 峰

(贵州省水利水电勘测设计研究院，贵阳550002)

随着经济的发展和社会的进步，中国的水利事业也在不断前进，水库的兴建对中国水利事业的发展具有非常重要的意义。水库的运行对库岸的稳定性会造成很大的影响，严重者还可能诱发库岸失稳灾害，所以水库运行时对岸坡的稳定性进行分析评价是必要的。文章以德卷大寨为例，分别对现状村寨库岸稳定和水库浸没影响进行了分析与评价。

村寨;库岸稳定;分析评价;岩土;地质

一般来说，库岸旁的水位涨落幅度较大，水库蓄水对库岸边坡的浸润和频繁的水位升降，岩土体产生的渗透压力对库岸稳定的影响十分显著。水库蓄水后会影响到周围村寨居民的正常生活，带来严重的危害。

1 库岸稳定性分析

1.1 基本情况

德卷大寨位于龙井街断裂构造南东侧的侵蚀构造地貌区内，具体位置为空寨坝址上游约2 km左右的巴拉河左岸，该村寨为苗族聚居区，民风、民俗浓厚。该位置巴拉河山区河曲地貌特征明显，河水高程638.00 m±，原河道“蛇”形弯曲严重，河流流向由NE急转SE再急转NW最后流向NE。

1.2 地形

经地表地质测绘、钻孔揭露及对河道演变历史分析，德卷大寨分布区地形复杂，该位置地形开阔且山地河曲地貌特征明显，早期为河道的冲刷岸，从河道演变历史来看一级阶地之下发育有古河道，同时西侧680.00 m高程以上发育有深切冲沟，南西侧675.00 m高程以上发育有浅切冲沟，因此该位置地表不同高程分别受残坡积、冲沟的冲洪积及河道演变(河漫滩相及河床相堆积)的作用，总体由上至下分别为山坡、山麓坡积裙、二级堆积阶地、一级堆积阶地地形［1］，地形示意图见图1。

图1 德卷大寨所在位置地形示意图

1.3 岩土特征

德卷大寨位于侵蚀构造地貌区内，该位置原为河道冲刷岸，长期遭受河流冲刷、淘蚀及河岸再造，其岩土成因、成份均较复杂，自上而下简述如下:

二级阶地地表高程648.00～658.00 m，总体上阶面平坦，宽约数十米，现多为梯状田地。钻孔揭露其堆积物成份较复杂，上部为厚度3 m左右的黏土与碎石混合物，结构较松散;中部为9～10 m厚的残坡积可塑状粉质黏土夹碎石;下部为3.5～4 m厚的砂卵砾石层，密实度较差;下伏清水江组第一段第一层(Ptq1-1)灰绿、暗灰色中厚层含绢云母粉砂质板岩，其强风化厚度3～5 m，基岩面起伏不平，最低高程637.50 m，低于现河水面0.5 m左右［2］。

一级阶地地表高程653.00～648.00 m左右，距河水面(638.00 m±)相对高差约为5～10 m，阶面开阔平坦，现为当地农户耕作水田区。钻孔揭露，基岩面起伏不平，堆积物厚度不均，上部为厚度0.6～2.5 m左右的粉质黏土与碎石混合物，结构较松散;下部为厚度不均的砂卵砾石层，厚1.7～9.5 m，密实度较差，渗透性强;下伏清水江组第一段第一层(Ptq1-1)灰绿、暗灰色中厚层含绢云母粉砂质板岩，其强风化厚度2～4 m。

1.4 岩土物理力学参数及渗透性指标

德卷大寨房屋及小学主要分布在山麓坡积裙和斜坡地形上，绝大部分以第四系覆盖层作为基础持力层，据科研成果及经验类比，岩土物理力学参数及渗透性指标见表1。

1.5 地质构造

f1断层:为龙井街逆断层之次级构造，位于德卷大寨北西侧，其地表出露位置距德卷大寨＞400 m。断层走向 N40°E 左右，倾向 SE，倾角 60°～70°，上盘(南东盘)为清水江组第一段地层，下盘(北西盘)为清水江组第二段地层;断层破碎带宽0.5～2 m，沿破碎带可见糜棱岩、角砾岩发育，角砾岩中可见白云岩岩成分，地层断距不明显。

f2断层:为龙井街逆断层之次级小断层，位于德卷大寨南东西侧，其地表出露位置距德卷大寨＞50 m。走向约 N30～40°E，倾向 NW，倾角 60°～70°，断层破碎带不明显，局部可见砂泥质胶结之角砾岩且有石英团块发育，主要表现为断层两盘岩层产状不一致，推测为一压性小断层。

表1 岩土物理力学参数及渗透性指标

1.6 水文地质

经取水进行水质化学分析，德卷大寨分布区地表水、地下水水质类型为［C］NaⅠ，即为碳酸盐钠质水;根据相关规范中环境水对混凝土腐蚀评价，河水对混凝土结构物有无一般酸性型、碳酸型、重硫酸碳酸型、镁离子型和硫酸型等腐蚀性。水质分析表见表2。

表2 水质分析统计表 mg/L

1.7 不良物理地质现象

德卷大寨分布区主要物理地质现象表现为堆积阶地及山麓坡积裙覆盖层较深厚，总体上不良物理地质现象弱发育，未发现崩塌—危岩体、泥石流、地面塌陷、地裂缝及地面沉降现状地质灾害。

2 德卷大寨库岸稳定评价

2.1 现状库岸稳定评价

经地表地质测绘及现状调查，德卷大寨库岸地形由上至下总体上由山坡、山麓坡积裙、二级堆积阶地及一级堆积阶地地形组成。山坡地形及“孤岛”状山体主要由基岩组成，岩层产状 N65°～75°E/NW∠30°～35°，其岩质边坡为横～逆向坡，整体边坡结构属稳定型结构，构造不发育，无大型不利结构面组合，不利结构面等级低;据地表地质测绘及调查，村寨及其附近未发生过山体滑坡、岩体大规模崩塌等不良物理地质现象，建于强风化岩体上的房屋未发生过开裂或变形等现象，同时地表未见崩塌-危岩体、泥石流、地面塌陷、地裂缝及地面沉降等现状地质灾害，因此岩质自然边坡整体稳定。

山麓坡积裙、二级堆积阶地及一级堆积阶地地表主要由较厚覆盖层组成，地形上总体较开阔平缓，现多为当地农户耕作区和房屋建筑区，除德卷小学教学楼基础开挖1.5～2 m后置于可塑状黏土上之外，其余大部分房屋基础均未开挖，或采取砌石整平地面房屋置于砌石上，或直接整平地面后置于其上，房屋均未发生过因地基变形产生开裂或变形等现象，同时地表未见崩塌—危岩体、泥石流、地面塌陷、地裂缝及地面沉降等现状地质灾害，土质自然边坡整体稳定。各工程地质剖面图见图2～4。综上所述，德卷大寨分布区地表未见崩塌—危岩体、泥石流、地面塌陷、地裂缝及地面沉降等现状地质灾害，德卷小学、村寨房屋等建筑物未发生过因地基变形产生开裂或变形等现象，现状库岸土质、岩质自然边坡整体稳定。

2.2 水库浸没影响评价

空寨水库设计校核洪水位659.33 m，正常蓄水位658.00 m，德卷大寨直淹区标志性建筑物为德卷小学篮球场。水库蓄水后受影响库岸边坡为正常蓄水位以上地带，尤其是设计校核洪水位附近的库岸边坡，正常蓄水位以上为山麓坡积裙和山坡地形。

水库岸边的浸没发生在土质库边的地形平缓区，山麓坡积裙地表分布高程约658.00～665.00 m，地表第四系松散堆积物覆盖，为平均地形坡度≤10°的土质缓坡，因此其为浸没区。水库蓄水后库区水位上升，周围地下水潜水位随之发生变化，引起库边地下水位壅高而产生浸没，浸没引起土质软化、强度降低，承载力下降，导致房屋破损或倒塌，同时引发土质边坡失稳，发生滑坡和崩岸。

其次浸没对农田的影响主要有2个方面:①地下水位上升引起土地沼泽化;②对稻田冷浸引起作物减产。

图2 A-A’工程地质剖面图

图3 B-B’工程地质剖面图

图4 C-C’工程地质剖面图

山麓坡积裙以上为山坡地形及“孤岛”状山体，主要为自然坡度28°～40°左右的岩质斜～陡边坡，为边坡结构属稳定型结构的横～逆向坡，自然边坡稳定，其分布位置较高，受水库蓄水影响较小，不存在浸没问题，蓄水后边坡整体稳定。但由于其下部山麓坡积裙土质边坡蓄水后将失稳，受其影响局部将产生强风化岩体的滑塌。

综上所述，658.00～665.00 m高程的山麓坡积裙为第四系松散堆积物覆盖形成的土质缓坡，现多为当地农户耕作区和房屋建筑区，水库蓄水后将会产生浸没问题，引发土质边坡失稳，为保护村民的生命财产安全建议该分布高程的村寨住户应搬迁或作护岸工程;而665.00 m高程以上仅局部会产生强风化岩体滑塌，该分布高程以上村寨住户可不搬迁，但必须进行护岸工程以保护村寨安全。

3 结语

水库库岸失稳是水利水电工程中常见的边坡变形方式。由于水库蓄水，水位上涨，引起地下水位升高，岩土体内的断层、裂隙和空隙中的水压力发生变化，使岩土体的强度指标弱化，将可能引起古滑坡体复活或促成新的不稳定滑体。

库岸是人类生存和工程活动最基本的地质环境之一，开展对库岸特别是城镇、村寨库岸的稳定性研究，具有重要的现实意义。

［1］李晓，张年学，廖秋林，等.库水位涨落与降雨联合作用下滑坡地下水动力场分析［J］.岩石力学与工程学报，2004，23(21):3714-3720.

［2］王志旺，杨健，张保军，等.水库库岸滑坡稳定性研究［J］.岩土力学，2004，25(11):1837-1840

Exa mple Study on Bank Stability Analysis and Evaluation of Chunzai Reservoir

XIA Feng
(Guizhou Province Water Conservancy＆ Hydropower Investigation，Design and Research Institute，Guiyang 550002，China)

Along with the econo mic develop ment and social progress，China's water conservancy is in advance，reservoir construction has a very important significance in China's water conservancy develop ment.The reservoir operation will cause great influence on reservoir bank stability，severe cases may also induce bank instability disaster，and therefore the analysis and evaluation of reservoir bank stability are necessary.Taking Chunzai reservoir as an exa mple，effects of reservoir bank stability and the status of Chunzai reservoir are analyzed and evaluated.

Chunzai;reservoir bank stability;analysis and evaluation;rock and soil;geology

TV223

A

1007-7596(2014)07-0048-03

2013-12-08

夏峰(1972-)，男，湖北孝感人，高级工程师，从事水利水电地质勘察工作。