四板沟水电站导流明渠右岸滑坡成因研究

刘鹏　孙兴伟

摘要：四板沟水电站工程区位于阿坝州中部横断山脉和邛崃山交汇处，工程区导流明渠修建过程中形成大的滑坡，严重威胁水电站的建设及运营。为降低滑坡灾害造成的威胁及风险，文章从滑坡体的岩土性质、区域地质构造、水文条件及人类活动等方面综合分析其形成原因及机理，并探讨滑坡发生的可能性，为滑坡灾害的有效防治提供参考，为安全施工提供有力保证。

关键词：水电站；导流明渠；滑坡灾害；地质灾害；成因分析

中图分类号：P642 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）30-0142-02

1 概述

滑坡与泥石流、地震、火山喷发、台风以及特大洪水一样，是一种突发性自然灾害，水库岸坡失稳是伴随水电工程建设而产生的一种地质灾害。滑坡灾害不仅造成人员伤亡及工农业极大的经济损失，而且大大恶化周围生态环境。对滑坡的形成、发展和运动机理、分布规律预测预报和研究，对人类生存和经济建设持续发展具有重要的理论和实际意义。滑坡的稳定性受滑坡的物质条件、结构条件、环境条件三方面综合影响，滑坡物质结构条件是滑坡本身固有的，它们的特性决定着滑坡的稳定状况，但它们又都是相对稳定的。环境条件最为活跃，是诱发滑坡发生的因素，诱发滑坡的环境条件主要是降雨、地震、人类活动。

工程区滑坡影响因素多、形成机制复杂，且一旦发生滑坡会对工程建设造成不利影响。目前，滑坡的形成机理主要是基于滑带土抗剪强度与其物质成分和试验条件的关系展开的，而斜坡体自身的岩性、水文条件及周边人类活动的对坡体稳定性的影响也至关重要。将影响滑坡稳定性的内因及外因相结合，从机理及外部触发因素方面综合探讨滑坡的形成机制，在此基础上分析滑坡的稳定性，具有重要的科研价值，研究的成果可以应用于实践，对指导工程建设、确保施工安全具有重要

意义。

2 工程概况

四板沟水电站导流明渠右岸滑坡是人工开挖河床和右岸边坡形成导流明渠过程中形成的。四板沟水电站工程区位于阿坝州中部横断山脉和邛崃山交汇处，属黑水县管辖。区域地貌单元属四川西北边缘山地向丘陵过渡的高山峡谷区，区内山势纵横，坡陡谷深，山岳海拔多在3500m以上，黑水河河谷海拔也在2700m以上，河谷切割深度达1000余m。

滑坡位于革石坝沟与奶子沟交汇处下游，主滑线距交汇处约312m，距坝轴线约65m（坝下0+65m），滑坡未滑前，河右岸边坡较顺直，边坡自然坡度为45°～50°，是一个倾向河谷的斜坡面。滑坡从上向下看外形呈扁平的簸箕形，圈椅状，主滑线（或称滑坡轴）的水平距离约100m，滑坡体前缘宽约90m，后缘宽50m左右，滑坡体高约80m，滑坡水平位移约5～6m，滑坡后壁高度在8～10m之间。滑坡前缘靠后部分呈隆起状。滑坡后壁较陡，陡度在60°～70°之间。滑坡两壁坡度陡，陡度在70°～80°之间，而且下游壁（左壁）陡于上游壁（右壁）。

滑坡后缘发育拉张裂隙，长几米至几十米不等，多呈弧形，和滑坡壁的方向大致吻合或近平行。滑坡两侧可见较多的剪切裂隙，因滑体和不动体相对位移而在分界处形成剪力区，从而在此区内形成剪切裂隙。在滑坡的下部，因滑体下滑受阻而形成的张裂隙，其方向垂直于滑动方向。

3 滑坡成因分析

滑坡的形成受地层岩性、地质构造及水文条件控制，而人类工程活动、气候条件也在很大程度上影响滑坡的形成及运动。因此，本文结合滑坡所在区的地层岩性、地质构造及水文条件综合分析滑坡的形成原因及

机理。

3.1 地层岩性

滑坡8个勘探钻孔揭露出的基岩均为石英砂岩。滑坡下伏地层为三叠系“西康群”上统侏倭组浅变质板岩夹石英砂岩，地层中有印支期侵入花岗岩，石英砂岩上覆第四系松散堆积物。由老至新如下：上统侏倭组（T3zh），岩性为板岩夹石英砂岩，呈灰褐色，多见石英脉。石英砂岩致密坚硬，板岩致密但岩性较软，局部见炭质板岩（变质深的可见绢云母板岩）。滑坡在地表上没有基岩出露，钻孔揭露的基岩多呈全-弱风化，构造很发育，完整性差。印支期花岗岩（γ51），岩性为黑云母花岗岩，从区域上看，地表上出露的呈穹隆状且大范围产出，钻孔揭露的呈枝脉状分布，在滑坡部位仅有ZKj28号钻孔揭露，长约10cm。第四系全新统（Q4），滑坡的第四系覆盖层为崩坡积层（Q4col+dl）、洪积层（Q4pl）和冲洪积层（Q4al+pl）。

3.2 地质构造

原坝址区位于上磨子沟背斜和班木加向斜之间，岩层产状变化大，左岸产状为N15°E NW∠60°～65°，右岸产状为N40°～50°W SW∠35°～40°，奶子沟与革石坝沟之间岩层产状N25°W SW∠50°。滑坡位于班木加向斜的翼部。滑坡下伏基岩风化较强烈，岩石大多破碎，构造发育。褶皱、断层、挤压破碎带、节理裂隙很发育。钻孔ZKj24揭露一条宽达18.30m的断层，带内为块状碎裂岩、角砾岩、糜棱岩、断层泥，后期黄泥充填较多。钻孔ZKj27揭露两条断层，钻孔ZKj28揭露两条宽25～30cm的挤压破碎带，倾角为70°～75°，钻孔ZKj29揭露一条宽2m的挤压破碎带，倾角不详。地应力很强，据钻孔ZKj25揭露，岩石大多呈饼状，少量短柱状（厚饼状）。构造的强烈，为崩坡积层发育提供了先决条件。

3.3 水文条件

本区域气候特点是冬季严寒、漫长，降雪多、降雪量大，夏秋湿润降水多，且季节短促，气候多变。滑坡地下水根据其赋存条件可分为松散岩类孔隙性潜水和基岩裂隙水两大类，均受大气降水补给，向河流及沟谷排泄。孔隙潜水埋藏于深厚的覆盖层及破碎的基岩断层带中，基岩裂隙水分布于风化节理裂隙和断裂构造中。钻探成果表明，滑坡地下水位埋藏深。

3.4 滑坡成因综合分析

该区域斜坡岩土体完整性较差，基岩裂隙发育且地下水情况较为复杂。由于滑坡是在施工过程中大量掏挖坡角且开挖斜坡面的倾角过陡造成的，边坡开挖使前方阻滑力大大减少，而地下水排入河流也由此变得较为通畅，潜蚀坡角能力很强，当天气突然转暖时，雪的融化及冻土层的消融，使地下水径流速度大大加快。这样，在重力的作用下，斜坡极易发生变形，从而导致孔隙水压力剧增，土体有效应力减小，当土体的抗剪强度小于下滑力时，在外部触发因素的影响下便可能形成

滑坡。

4 结语

滑坡所在区域气候类型特殊，为地下水循环提供有利条件，而水文条件的变化会导致土体内部孔隙水压力的突变，使土体的强度降低，斜坡稳定性大幅下降。此外，由于斜坡岩土体完整性较差，基岩裂隙发育，在人类工程活动或地震的影响下发生滑坡灾害的可能性都会大大增加，因此应加强防范。

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作者简介：刘鹏（1977-），男，中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司工程师，研究方向：水电工程地质勘察。endprint