陈 睿

(毕节市勘测设计研究院，贵州 毕节 551700)

0 引 言

岔河水库工程枢纽区边坡的稳定性受到多种因素的影响，需要明确工程边坡变形机理和存在的不良地质，保证治理措施有效。水利工程建设会对原有的土壤结构造成扰动，同时因为库区地质灾害频发，若处理不善则会对人们的生命财产安全造成威胁[1]。为此，有效防治库区地质灾害是重点。文章对工程地质条件和滑坡特征进行分析，并提出具体的治理方案。

1 工程概况

岔河水库坝址位于大方县高店乡大山村岔河的梁子河段，工程主要任务是灌溉和供水，属Ⅲ等中型水利工程。枢纽工程区主要建筑物包括混凝土面板堆石坝、开敞式溢洪道、导流兼放空隧洞、引水隧洞及交通工程等。坝顶高程1448.1m、坝底高程1381.0m、最大坝高67.1m，上游侧钢筋混凝土防浪墙顶高程1449.3m，坝顶宽7.0m、长165.0m，上、下游坝坡1∶1.4。

2 枢纽边坡稳定性分析与评价

2.1 边坡的基本特征

2.1.1 岩体结构特征

从岩体结构来说，对于岩质边坡稳定性影响最大的就是结构面，该工程中岩体结构物理参数见表1。就以往工程勘查经验来说，岩质边坡是物理力学变化较大且物理化学作用影响表现较为强烈的结构。若存在结构面，则会降低岩土结构的强度，从而增加岩体变形，这样就会延长岩体流变力学特征和时间效应，也会加深岩体的不均匀性。通常情况下，不稳定岩体通常都是沿着一个结构面或者是多个结构面的组合边界产生剪切滑移、张拉破裂或者是错动，会对边坡岩体的稳定性造成不利影响。

表1 枢纽工程区边坡岩体物理力学性质参数建议值表

2.1.2 岩体应力

各向同性条件下边坡岩体应力分布关系十分复杂，因为岩体中存在着诸多的不连续面，并且会受到结构面切割作用的影响，造成应力分布变化。本次探讨研究的边坡位于地层表部，应力水平较低。因为应力变化规律有迹可循，为此本次研究中不就岩体应力对于边坡稳定性的影响进行重点研究。

2.1.3 地下水

水对于岩体有化学物理作用，主要表现为会侵蚀或溶解岩体，地下水渗流产生的掏蚀作用和渗流中的细粒物质会不断流失，使得岩体结构整体强度不断降低。地下水的存在也会造成岩体应力变化，有效应力的降低一方面会因为破坏面的法向应力降低，造成抗剪切能力弱化。但是因为受到地下水流动的影响，在对应力参数进行选择时，需要对这一因素进行分析。同时，还可通过边坡内部的浸润线以及库水位反映出水对于边坡稳定性的影响。

2.1.4 爆破动力因素

边坡岩体在爆破过程中，爆破源周边的岩体会受到强劲的冲击力，岩体介质会发生变形。当边坡岩体受到了质点振动的影响，会产生动荷载作用，这样就会造成边坡岩体剪应力的提高。当压缩波传播至自由面后，就会引发扩张运动，当岩体受到了外部作用后，因为内部应力差异，会出现裂缝[2]。

2.2 软岩边坡变形特征

软岩边坡变形主要有2种表现形式，即卸荷回弹以及蠕变两种。在边坡形成过程中，因为坡面卸载，坡体内的弹性会不断释放，造成坡面位移，卸荷也会回弹。就卸荷回弹发生原因进行分析，主要是岩体中的内部能量作用造成的，当失去了外部约束后内部能量释放结束，变形也随即停止。坡体会随着蠕变的不断发生而松弛，影响范围较大。当软岩边坡在水中时，会产生软化作用[3]。

3 水库工程枢纽区边坡治理设计

3.1 加强对边坡的监测

需要对边坡结构进行跟踪监测，主要监测内容有坡体环境以及支护结构内里。其中，坡体环境监测主要包括坡顶位移、地表裂隙发育、地下水运动、渗水现象等。支护结构的内力监测主要是指各类结构的应力项目监测。

3.2 控制爆破措施

3.2.1 严格控制药量

通常是将安全质点振动速度作为参考标准确定单个或者是一次允许的起爆总装药量。在施工中，需要依据边坡的变形程度、振动等监测数据进行综合处理分析。

3.2.2 选择合理微差间隔时间

微差爆破的最大优势体现在可以弱化地震效应的不利影响，并且可以改善破碎质量。当爆破药物用量一致使，微差爆破更具优势，振速较低，但是降低程度会因为爆破作业方法不同而有所差异。为保证爆破效果，需对微差时间进行合理设置，微差时间的选取需要以相邻起爆端之间产生的地震波形发生叠加为标准。

3.2.3 避免累积位移

因为边坡坡体物理力学性能较差，所以需要对爆破效应下的位移进行监控，尤其是较小位移，可避免因为多次爆破造成位移不断累积，影响边坡结构的稳定。

3.2.4 爆破速度控制参考

稳定边坡速度<25cm/s；较稳定边坡速度<20cm/s；微风化花岗岩：15-20cm/s；弱风化花岗岩：10-20cm/s；强风化花岗岩：10cm/s；小湾水电站高边坡以爆区上一台阶坡脚来控制，II类岩体：10-15cm/s，III类岩体：5-10cm/s，IV类岩体：2-5cm/s。

3.2.5 避免共振

一般边坡的固有频率约<10Hz，故地震波的主频率应避开边坡的固有频率。在这种情况下，高频成分衰减很快，传播不远，对边坡影响相对较小。

3.3 治理措施

采取的治理措施有以下几个方面：

1)对于赤平投影分析可能产生的各种破坏形式，需要采用系统锚杆和随机锚杆进行支护，其锚固段应放在弱风化岩体内。同时水库运行要精心管理和科学调度，防止库水位的陡涨陡落产生的孔压消散慢问题。

2)综合极限平衡法和数值分析结果，表明软岩边坡的破坏，不仅有强度问题，还和位移相关。故对于右岸坝肩周边边坡，需要对库区边坡和马道开挖进行支护；对于趾板上部的边坡，建议采用预应力锚索支挡或加密锚杆间距及加大锚杆直径的方式进行锚固；对于强风化泥岩容易发生滑动的边坡，需要支挡，建议采用预应力锚索加固。

3)对于左岸坝肩周边边坡，需要对库区边坡进行支护；对于趾板上部的边坡，建议采用预应力锚索支挡或加密锚杆间距及加大锚杆直径的方式进行锚固；对于已经出现变形的坡体(侧槽段和控制段交界位置)，需要在清理的基础上增加锚固措施(如刚度稍大的钢管桩或钢筋桩)以保证侧槽段基础施工安全；另外为保证溢洪道的安全运营，建议采用预应力锚索来控制变形，以防止坡体变形松弛影响挡墙变形及地基强度；另外，溢洪道控制段开挖暴露时间长，需要对挡墙基础及泄槽段基础下部进行固结灌浆处理，并在挡墙基础断面尺寸突变的位置配置适量钢筋。

4)泥岩需要进行防水措施，以保证其原始结构性，尤其对于右岸边坡软硬岩交界的位置，应做好防排水，防止软化泥岩；对左岸溢洪道的水工建筑(挡墙等)，应做好相互连接处的防水，以保证基础下部不被软化和冲蚀。

4 结 语

综上所述，岔河水库工程枢纽区边坡存在破坏隐患，需综合采用多种处理措施进行加固处理，保证水工建筑的稳定性。处理后该工程运行状况良好，未出现病害。

[1]耍强强，陈钊锋.三峡库区某边坡稳定性评价及治理[J].土工基础，2012，26(02)：21-24.

[2]万力，虞磊，杨长烜.夹岩水利枢纽工程库区边坡稳定性评价与治理[J].资源环境与工程，2014，28(04)：381-385.

[3]管宏飞，肖诗荣，宋桂林，等.三峡库区巫山某高边坡稳定性评价及工程治理[J].土工基础，2014，28(02)：64-67.