鱼潭库区凉水井滑坡稳定分析

毛成钧

（湖南省水利水电勘测设计研究总院 长沙市 410007）

鱼潭库区凉水井滑坡稳定分析

毛成钧

（湖南省水利水电勘测设计研究总院 长沙市 410007）

鱼潭水电站水库蓄水运行过程中，库区左岸茅岗村凉水井由于边坡变形滑动导致地表开裂，分析其成因和稳定性，定性评价边坡与水库的关系，为电站下步工作提供地质依据。

水库 滑坡 成因 稳定性

鱼潭水电站位于澧水中游，该工程控制流域面积3 473 km2，设计正常蓄水位250 m，总库容1.215亿m3。自1997年水库下闸蓄水，在长达7年多蓄水运行过程中，距坝2 km库区左岸茅岗村凉水井由于边坡变形滑动导致地表开裂，危及村民的居住安全。

1 地质环境条件

1.1 水文气象

本区域属于亚热带湿润地区气候，雨量充沛。多年平均降水量约1 600 mm，最大日降水量185.9 mm。多年平均气温16.8°C。

澧水为山区性河流，坡度大，汇流迅速。坝址以上流域位于鹤峰、五峰暴雨区内，大洪水均由暴雨形成，洪水陡涨陡落，峰高量小，一次洪水时间一般为（1～3）d，个别年份达6 d。年最大洪水发生时间一般为4～9月，个别年份出现在10月，6月份出现机会最多。

1.2 地质背景

库区处于武陵山北西侧的中低山峡谷区，山顶高程一般（500～1 000）m，相对高差（280～790）m。河谷狭窄，岸坡陡峻。

区域大地构造上位于新华夏系第三隆起带——武陵山隆起带之北东段。主要分为北东向构造、北北东向构造。

凉水井滑坡位于北北东向构造桑植复式向斜中的青安坪向斜的SE翼地带。青安坪向斜由志留系至三迭系地层组成，核部出露三迭系大冶组灰岩夹泥岩。褶皱较开阔，轴向约15°，绵延20余公里。其NW翼岩层倾角20°～25°，SE翼为25°～35°，在库区构成一完整的向斜盆地。

本区挽近构造运动迹象比较明显，总的趋势是以间歇性掀斜上升为主。地震基本烈度为Ⅵ度。

2 滑坡地质条件

本滑坡位于库区左岸河流转弯处。边坡坡角20°～32°。山顶高程大于550 m，上、下游均有冲沟分布。滑坡体平面形态似园弧形，滑坡体前缘分布高程（260～290）m，前缘宽约380 m，剪出口高出设计正常蓄水位（250 m）约（5～13）m，后缘后缘高程约（380～ 400）m，高出设计正常蓄水位（75～140）m。滑坡体在高程337 m左右见有滑动形成的台阶。后缘陡壁不明显，多因开垦农田导致原始形态被破坏。

滑坡体表部为含碎石粘土，厚（0.5～12）m，下部为灰岩块石，局部夹黄色粘土，厚（10～15）m，底部滑带厚（0.5～0.8）m，由岩块、岩屑和黄色粘土组成，愈近滑面，泥化程度愈高。滑床为大冶组下段（T1d）薄层状灰岩、白云质灰岩夹泥岩。岩层走向N25°～45° E，与边坡走向近于一致，倾向NW，倾角24°～37°，顺坡，倾角与库岸坡角接近一致。滑床岩体中主要发育二组节理：①产状：N56°～70°W，SW （NE）∠60°～ 85°，节理面较平直，延伸长5～7 m，与边坡斜交；②产状：N10°E，SE∠15°，延伸长（1～2）m，2条/m，该组节理与边坡走向小角度相交。 平硐中观察，滑坡体中岩石多具有原始层状结构，但破碎，拉裂缝和架空现象发育。

滑坡面积约75 600 m2，钻孔揭露滑坡铅直厚度10～20 m，体积113.4×104m3，见图1。 滑床纵剖面形态似座椅状（图2）。

图1 滑坡地质平面图

图2 滑坡地质纵剖面

滑面上陡下缓，后缘40°～60°,中下部25°～32°，与岩层倾角基本一致， 为一浅部基岩顺层滑坡。 另外，在高程450 m左右，表部残坡积土层内出现一条拉裂缝，延伸长60余米，由NE向折向NW尖灭，裂缝宽（5～10）cm，下伏基岩未见拉裂迹象。

3 滑坡稳定性分析与评价

3.1 边坡变形破坏表观特征

滑坡变形破坏表观特征表现在以下两点：

（1） 本段岸坡坡脚一带，在设计正常蓄水位250 m以下， 表部覆盖层曾不同程度的出现坍塌和沿基岩面的滑动破坏， 方量一般在几立方到数十立方之间。 表部覆盖层滑动后，可见下伏基岩层面完整，无开裂变形迹象，并伸入库水中。

（2）2003年6月，该地区普降暴雨，随后发现分布在450 m高程左右的水田开裂、无水。从该稻田沿山坡向上游，均见有裂缝出现，裂缝长（150～250）m，宽（0.15～0.2）m。2004年6月暴雨过后，原裂缝进一步加剧，并有错位现象，即裂缝外侧下陷（1～3）cm不等。

3.2 变形破坏模式及其成因

凉水井滑坡为一规模较大的浅层古滑坡体。滑坡体表部为残坡积含碎石粘土，中下部为灰岩块石夹粘土，岩石多具有原始层状结构，但架空、拉裂严重，多充填黄红色次生泥，局部见岩层反向。滑带由黄红色粘土夹碎石组成，可～软塑状，粘粒含量为33%，滑带附近滴水严重。就凉水井滑坡而言，其形成的主要原因有：

（1）前已述及，本区挽近构造运动总的趋势是以间歇掀斜上升为主。因此，由于河谷下切和河流凹岸的侧蚀作用，形成高达300 m以上的较陡岸坡。

（2）岸坡与岩层走向近于平行，岩层倾角24°～ 35°，倾向坡外，且与边坡的倾角基本一致，形成了层状同向结构岩质边坡，对边坡稳定极为不利。

（3）组成岸坡的三迭系下统大冶组下段（T1d）薄层状灰岩、白云质灰岩中夹有较多的泥岩，又处于向斜的翼部，在构造挤压和其他因素作用下，泥岩易形成软弱夹层。这种软弱夹层抗剪强度低，为边坡顺层滑动创造了条件。

（4）岸坡因前述多组节理裂隙切割，尤其是与边坡走向平行和近与直交的节理切割，构成向河床临空的不稳定岩体。

（5）由于风化、卸荷回弹、重力、地下水和降雨入渗等的长期作用，进一步促进了岸坡的滑移变形。

显然，在上述内外因素作用下，岸坡岩土体沿泥岩软弱夹层向河床临空面产生蠕滑变形，随着变形量的积累。最终导致滑坡发生。

3.3 稳定性分析与评价

凉水井滑坡公路以下临库水岸坡出现小规模的土质滑坡，体积小，多沿残坡积与基岩接触面下滑，对公路边坡影响较小，现已处于稳定状态。滑坡体以下岸坡基岩裸露，岩石完整，岸坡稳定性较好。

本滑坡属古滑坡，为顺层滑动破坏，但未发现有倾角小于边坡角的软弱夹层或结构面在水库正常蓄水位以下的岸坡出露，因此滑坡属基本稳定。从历史上和近几年发生的边坡变形破坏现象看，边坡局部稳定性较差，存在潜在不稳定因素，仍可危及到滑坡体上村民的生命财产安全，表现在：

（1）滑坡体中岩体破碎、架空。滑带厚（0.5～0.8）m，由岩块、岩屑和黄色粉质粘土组成。经初步计算，该滑坡体现状条件下接近于极限平衡状态。由于滑带物质性状差，抗剪强度低，尽管滑面剪出口高出设计正常蓄水位（250 m）约（5～13）m，水库蓄水位对其没有影响，但若边界条件改变或超强降雨的不断入渗，滑坡仍有复活的可能。即使滑坡复活，由于滑床较缓，不会产生高速滑动，以开裂变形为主，对滑坡体上的民房和农田有一定影响。

（2）凉水井滑坡后缘，因降暴雨导致450 m左右高程上的残坡积土层拉裂，并产生微量位移。说明土层遇水软化，而且在重力作用下出现塑性蠕变、流动，这是滑动变形的前兆。若持续降水渗入表层，土层与基岩面接触带抗剪强度进一步恶化，最终可发展成滑坡，对居住在标高（275～300）m上的村民生命财产安全构成威胁。

4 结语

凉水井滑坡属基岩顺层古滑坡，基本稳定，滑面剪出口高出水库正常蓄水位（250 m）约（5～13）m，水库对其不会产生影响。但若边界条件改变或超强降雨的不断入渗，滑坡仍有复活的可能。尤其是后缘残坡积层可发展成滑坡，对居住在标高（275～300）m上的村民生命财产安全构成威胁。建议如下：

（1）避免人为对滑坡边界条件的破坏。尽可能将滑坡体上的水田改为旱土，滑坡周边修建排水沟，减少地表水入渗。

（2）加强观测预报工作，确保村民生命财产安全。

[1]李海鸥.澧水鱼潭水电站近坝库区茅岗村库岸段左岸边坡工程地质勘察报告[R].长沙：湖南省水电勘测设计研究总院，2005.

[2]水利水电规划设计院.水利水电工程地质手册[M].北京：水利电力出版社，1985.

2017-01-11）

毛成钧（1962-），男，湖南芷江人，大学本科，高级工程师，目前从事水利水电工程地质工作。