五强溪水电站左岸边坡变形特征及稳定性分析

谭鹏，赵训勇

（1.国家电力投资集团有限公司，北京100029；2.五凌电力有限公司，长沙410015）

1 边坡地质简况

1#变形体边坡紧靠大坝左岸上游分布，处于大坝上游3 号冲沟与4、5 号冲沟交汇处之间的山脊地带，前缘深入水库正常蓄水位以下，后缘高程200m 以上，变形体面积约0.31km2，总体方量约6.6×105m3，属于A 类Ⅰ级边坡，安全等级为一级。五强溪背斜斜跨整个变形体，背斜轴向65°～70°，北翼岩层产状65°～80°，NW∠50°～85°，南翼60°～80°，SE∠35°～55°。主要发育了5 条NEE（近EW 向） 组断裂（F87、F112、F121、F115、F63），F87～F112 断层纵向切割，背斜轴被F87 断层破坏，背斜轴与断层在地区以5°～8°交角斜交。地下水埋深13.4～45.2m不等[1]。

2 变形监测数据分析

2.1 观测系统

边坡变形观测内容主要是：外部变形设有3 座地表位移监测墩（编号1000、1412A、1412B）、3 处临时裂痕观测点、4 处沉陷监测点（1101A、1101B、1411A、1411B）；内部变形为1 处钻孔倾斜测点（ZC10），如图1 所示。

图1 1#变形体平面位置

2.2 变形特征

2.2.1 地表位移

地表位移特征值表如表1 所示。地表水平位移以y向（左右岸方向，向右岸为正）为主。从图2a 可以看出，y向位移仍呈增长趋势，均未收敛。高程约150m 地区变形最大，水平变形最大4.18mm/a（朝右岸方向）。地表垂直位移（z向，向下为正）：纵向比较2 个监测期垂直位移速率，6 个测点中4 个测点呈减小趋势，2 个测点呈增大趋势（1411A、1411B），地表沉降最大3.92mm/a；从图2b 可以看出，各测点垂直位移均未收敛。

2.2.2 内部变形

ZC10 测点孔口高程119.2m，表现为向河床方向位移。该区域地层表层变形较深层变形大，且距孔口1m 往上变形量较大，纵向比较2014—2015 年、2015—2016 年、2016—2017 年3个阶段年变形量（见图3），可以认为该处边坡变形趋于收敛。

表1 地表位移特征值表

图2 表面变形测值过程线图

图3 内部变形测值过程线图

2.2.3 地表裂缝

变形裂痕主要出现在高程约为110m、120m 和150m 处，多呈连续性较好的弧形分布，裂缝宽度0.5～5.0cm，局部宽度20.0cm，延伸长一般小于3.0m，局部下错，最大下错高度4cm。

3 变形特征

3.1 变形分区

1）平面分区。根据变形程度、特征、稳定性和其所处位置，将变形体从平面上分为Bl、B2、B3 3 个区。

B1 区：位于F112～F87 断裂北侧，由抗风化能力和强度相对较弱的Pt1岩组组成，在F112～F87 断裂南侧Pt1岩组蠕变岩体与其他岩组岩体呈突变接触，已形成贯穿性、连续性较好、粗糙不平、锯齿状的顺坡向折断错滑面和折断面，其控制着蠕变岩体的后缘，分布高程从133m 到203m。

B2 区：以连续的倾倒折断错滑面为其主要特征，倾倒折断错滑面粗糙不平，呈锯齿状，并形成厚度不一的破碎带，破碎带内为岩块夹泥充填。B2 区岩体在整体上顺坡向有明显错位。

B3 区：位于坡脚处，为强烈蠕变形成的浅层滑坡体。

2）剖面分带。剖面上分2 个带：Ⅰ带为倾倒松动带，岩层以倾倒变位为主，重力折断、张裂架空、错位明显，岩体呈全、强风化，节理裂隙铁锰渲染，充填次生泥；Ⅱ带为弯曲折断带，岩体中仍有张裂、架空和重力错位，泥板岩中可见重力挤压现象，岩体呈强～中等风化，节理裂隙发育，充填次生泥。

3.2 变形机制

通过对测点竖向位移进行分析，1000、1101A、1101B 3 个测点竖向位移曲线在2015 年出现短暂下挫，表明上述测点地表位移出现短暂上升，验证了上述结论。

4 结论及建议

1）坡顶牵引段地表无滑动迹象，150m 高程附近地表位移最大并朝向右岸方向，坡脚抗滑段位移变形值较小，因此，可以认为主滑坡体仍处于缓慢蠕变状态，变形速率呈减小趋势，整个滑坡体处于基本稳定状态。

2）在不发生改变边坡稳定条件的事件的情况下，预计边坡将继续缓慢地变形，直至位移收敛后相对静止，在其发展过程中可能出现局部小范围坍塌或崩落。

3）内部变形可准确反映边坡变形状态，建议适当增加内观点，形成边坡观测断面，以更好地监测边坡状态。