四川省水利水电勘测设计研究院 成都 610072
摘要：雷家河水库近坝库岸权家梁边坡距大坝距离约130m，水库蓄水后，其稳定性须进行判定，以及失稳后边坡岩体滑入库中产生的涌浪对大坝安全是否造成影响，需分析计算说明。以便采取相应的工程处理措施，来确保水库正常运行。
关键词：边坡稳定性；失稳；涌浪；处理措施
1 前言
雷家河水库位于四川省广元市利州区大石镇绿化村2组（右岸）与龙潭乡建设村4组（左岸）交界处，其取水枢纽位于雷家河中游的蒙家山河段。设计正常蓄水位分为614m，总库容1378×104m3，雷家河水库的开发任务是以农业灌溉、乡村供水等综合利用的中型水利工程，水库枢纽距离广元市约7km，有乡村公路相通，交通条件较为方便。
2 边坡概况
权家梁边坡位于坝址上游库区右岸约130m处，地貌为一鼻状突出山嘴，地形上三面临空，在正常蓄水位处山嘴宽度约30m。根据边坡对水工建筑物危害程度，结合《 水利水电工程边坡设计规范》（SL386-2007）分类，该边坡级别定义为四级边坡。该岸坡公路以上地表出露岩石多为厚层块状砾岩，其在岸边出露最低高程为613.5m，略低于正常蓄水位高程614m；该层砾岩之下为泥质粉砂岩。其岩层产状为N30~50°W/SW∠10~14°，岩层走向与边坡走向基本一致，且倾向坡外，为顺向结构边坡。
该边坡上游侧边界止于权家梁上游地形陡缓分界处，两侧地形相对高差3~5m。下游侧为权家梁，地形较陡，地表基岩裸露，为顺向坡；上游侧地形整体较缓，地表多为覆盖层，为斜向坡，岩体软弱夹层分布较少，其边坡整体稳定性较好。边坡后缘位于权家梁上部公路后缘，该处地形较为平缓、均匀，多呈缓台阶状，后缘基岩岸坡为斜向坡，边坡整体稳定。
边坡上部地表岩体为砾岩，下部岩体为泥质粉砂岩（局部为紫红色砂岩）夹砾岩，为顺向结构边坡，岩层倾角约为10°。地表砾岩岩体中发育两组裂隙，且第②组与岸坡呈小角度相交，受卸荷作用的改造，张开宽度较大。其下的泥质粉砂岩等软岩中裂隙不发育。
3 边坡软弱面物理力学特性
经地质调查测绘及勘探资料，边坡分布数条软弱夹层，经综合分析，由于XC6为泥夹岩屑型软弱夹层，其性状相对较差，且在河床岸边已被切穿，出露高程位于雷家河沟底附近，对权家梁边坡稳定最为不利。故本次选择XC6夹层作为本次计算滑动面，其物理力学特性见表3.1、3.2。
表3.1 权家梁边坡软弱夹层地质描述表
表3.2 权家梁边坡结构面物理力学性质表
4 边坡稳定性评价及涌浪计算
4.1 稳定性分析
以对边坡稳定最为不利的XC6泥夹岩屑型软弱夹层为拟定潜在底滑面，选取滑面内摩擦角φ=15.5°（f=0.27），凝聚力C=25.7KN/m2；其上部岩体天然重度γ=26KN/m3，浮重度γ′=16KN/m3，饱和重度γsat=27KN/m3；覆盖层（Q4al+pl）天然重度为γ=21KN/m3，摩擦角φ=28°，凝聚力C=3KN/m2。采用Rocscience Slide软件中的Bishop法、Janbu法等方法综合分析计算，不同工况下权家梁边坡的稳定系数，稳定计算成果见表4.1。
表4.1 权家梁边坡（权边Ⅱ）边坡稳定计算成果表
计算成果表明：该边坡在天然工况下处于稳定状态，蓄水后该边坡整体处于基本稳定状态，但在Ⅶ度地震及库水位骤降工况下处于临界～不稳定状态，该边坡局部将失稳，建议对其采取排水、锚固等工程处理措施。
可能失稳边坡厚度10～26m，多为岩质边坡。垂直河流方向宽度为250～350m，顺河流方向40～70m，体积约为20.7×104m3，组成边坡主要岩体为侏罗系上统莲花口组下段（J3l）砖红色泥质粉砂岩夹砂岩及砾岩。
4.2 涌浪计算
据四川盆地北部边缘类似边坡变形破坏实例类比，边坡失稳破坏方式平面滑动，下滑的岩体进入水库后将形成涌浪，对坝体安全运行存在不利影响。涌浪计算采用中国水利水电科学院经验公式：对岸浪高η由下列公式计算得出。
K—系数，平均取0.12
V—滑速，m/s
Vm—边坡体积，104m3
g—重力加速度，m/s2
针对平面滑动，滑速V根据水利部经验公式：边坡下滑速度V为：
G—滑体重量，KN
H、L—边坡体水上部分重心至水面高度及滑床水上部分长度，m
θ、C、f—潜在滑床倾角、粘聚力及摩擦系数
坝上浪高η由下列公式计算得出
K—系数，平均取0.12
n=1.3～1.5，K1根据L0.5（L为边坡距大坝距离）查曲线图确定
表4.2 权家梁边坡涌浪计算成果表
计算结果表明：在边坡对岸引起的最大浪高达2.61m，在下游坝址引起的最大浪高达0.72m，因此，在Ⅶ地震情况下，边坡下滑产生涌浪对大坝安产生影响较小。
5 建议处理措施
类比同类工程地质条件边坡失稳情况，边坡失稳破坏方式为平面滑动。边坡失稳后会对大坝及建筑物造成一定影响，并产生涌浪，因此需对边坡进行工程处理，处理措施建议如下：
a、引排地表或地下水，将地表水或地下水引至边坡外。
b、严禁对边坡前缘进行开挖扰动。
c、设置抗滑桩、并对局部进行锚固。
d、对边坡前缘进行压脚，以增加其稳定性。
6结语
对待工程边坡问题，首先是预防，预防包括两个方面：一是绕避；二是采取预防措施，如适当增加排水工程，在坡脚设抗滑桩或挡土墙等预加固工程，再开挖岩土体，均可有效防止工程边坡的发生和发展。
若边坡已失稳，在治理边坡的施工过程中，要确定科学的处理方案，采取正确适当的施工顺序，将会达到事半功倍效果。
论文作者:张全
论文发表刊物:《基层建设》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/5
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