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湖南涔天河水库扩建工程对库首雾江古滑坡体影响监测分析

2019-09-10丁辉

水利水电快报 2019年9期

文章编号:1006-0081(2019)09-0033-04

摘要:湖南永州涔天河水库扩建工程库首右岸的雾江古滑坡体下游边缘距大坝仅300余米,一旦产生滑动,滑坡体可能在水库内形成涌浪,对下游面板堆石坝、进水口等建筑物安全造成威胁。根据滑坡体地质、地貌、地下水的分布情况,在扩建工程建设中采取减载压脚等工程措施,同时对雾江滑坡监测系统进行了全方位的设计和布置。监测项目主要包括降水量、表层位移、深层位移及地下水,并安装了自动化采集装置。工程投入运行2a来的监测结果表明,雾江古滑坡体处于缓慢的蠕滑变形状态,受库水位影响不明显。

关键词:滑坡体安全监测;涌浪;面板堆石坝;雾江滑坡体;涔天河水库

中图法分类号:TV698.1

文献标志码:A

DOI.10.15974/j.cnki.slsdkb.2019.09.008

湖南永州涔天河水库扩建工程位于湖南省永州市江华瑶族自治县境内的潇水十流上游峡谷出口处,系潇水流域开发的第一个梯级,下距江华县城12km。

雾江滑坡位于扩建工程库首右岸的雾江峡谷进口段,下游边缘距大坝仅300余米,除滑坡体外,两岸山坡较陡,滑坡滑舌、后缘壁、两侧双沟同源、滑坡台阶等均发育齐全,是典型的古滑坡[1-2]。滑坡的前缘宽约700m,呈舌状伸人河床。滑坡主要为顺层滑坡,其底滑面为含角砾黏土或黏土,最大埋深达84m。经过初步计算,该滑坡总体积为11327万m3。

滑坡体按地层(质)性质可分为表部坡积层,碎块石黏土大约厚1-10m;上部散体结构,碎块石、大块石夹少量黏土,松散堆积厚20-40m;中部剪切带,碎石质黏土厚约0.3-1.0m;下部碎裂结构,似层状岩体,厚10-40m。

由于雾江滑坡体位于坝前仅300m,一旦滑坡滑动,滑坡体可能口在水库内形成涌浪。按潘家铮经验公式计算,各种水位下滑坡下滑到达坝前涌浪高度为2.9-5.0m。雾江滑坡破坏产生的危害性涌浪会对大坝安全产生不利影响,对泄洪洞、发电洞等隧洞进水口安全稳定造成一定威胁,其危害程度属“较严重”级别2级。扩建工程建设中对雾江滑坡体采取减载压脚等处理措施,同时开展安全监测。

1监测设计及实施

1.1监测项目及布置

为了陈测雾江滑坡体的稳定性,确保涔天河水库扩建工程的安全进行,根据地质、地貌、地下水的分布情况,采用减载压脚等工程措施,同时对雾江滑坡进行了全方位的设计和布置[3-4]。监测项目主要包括降水量、表层位移、深层位移及地下水,并安装了自动化采集装置。陈测内容及仪器类型见表1。

监测仪器主要布设在1~4号纵剖面,监测滑坡体工作性态如下:

(1)在各纵剖面不同高程分别布置4个表面变形监测点;在坝区GPS控制点CNOICTH、CN03CTH、CN04CTH附近设置滑坡体位移监测工作基点,形成表面变形观测网。

(2)深部变形观测采用同定测斜仪和多点位移计。每个纵剖面不同高程布置2个测斜孔,孔内安装同定式测斜仪;在2号、4号纵剖面与交通洞外侧线交叉处分别布置2点位移计孔,安装2组位移计;沿2号、3号纵剖面高程321m以与水平面成45°夹角方向,向滑坡体内钻孔,布置2组4点式位移计。

(3)地下水观测采用测压管和渗压计。在1号纵剖面高程385.00m,2号纵剖面高程321.00,400.00m和415.00m,3号纵剖面高程395.0m,4号纵剖面高程321.00m,360.00m和390.00m处分别钻孔布设测压管,管内安装渗压计;共安装8根测压管,8支渗压计。

(4)建立1套分布式自动化监测系統,实现滑坡体内部监测数据自动采集及外部监测(含表面变形、巡视检查、降雨量、排水量等)的人工或批量录入。实现监测资料自动化管理与分析,有效发挥监测作用[5]。

1.2仪器埋设安装与观测

涔天河水库扩建工程库首雾江滑坡体安全监测工程于2016年6月28日开工,2017年5月完成3座位移工作基点、16座表面位移测点、8根测压管及8支渗压计、8孔测斜管及60套同定式测斜、4套多点位移计的安装埋设(见图1)。仪器安装完好率93.8%。

安全监测仪器埋设安装后,及时测取初始值。表面位移观测频次为1次/季,内部监测仪器观测频次为6次/月。安装初期或洪水、暴雨时段加密测次。雾江滑坡体安全监测系统投入运行了2a,初步积累了滑坡体监测成果。

2监测成果

2.1变形

变形监测成果表明:地表顺坡向(A向)位移变化在4.55-39.21mm之间、顺水流向(B向)位移变化在-16.93-5.13mm之间、沉降在-3.4-19.9mm之间变化。尤以TP1测点变化较为明显,顺坡向、顺流向及沉降测值分别达39.21,-13.17mm和19.9mm。8个同定测斜孔内位于滑带内的测点测值不同程度地反映了滑坡体内深层变位现象,IN8测斜孔内高程311.5m,A方向测值90.2m,B方向测值132.1mm,位移变化明显,见图2。各测斜孔累计位移特征值监测表2。

2.2地下水位

埋设在滑坡体内的测压管测得所处部位的地下水位特征值见表3。P4变幅最小(0.86m),P2变幅最大(10.67m)。除P2、P6外,其余各孔地下水位的变幅均位于高程330m以上。P2、P6水位较低,受库水位的影响明显。尤其是P2地下水位变化在库水位达到280m后,几乎与库水位持平,变化趋势基

2.3成果分析

结合库水位的变化及降雨情况,分析IN8孔内高程311.5m左右产生的较大变形现象,揭示滑坡体变形趋势。

库水位最高达287.48 m的时间为2017年7月8口,与IN8相近的P7(测压管)测得所处部位地下水位为336.83m,与库水位变化无关,P2所处部位地下水位286.9m,与库水位密切关联。

2017年6月30至7月12日连续下雨,共计降水量达105.5mm。在此期间,IN8测得高程311.5m左右产生较大的变形:A向90.2mm,B向132.1mm。此后,随着降水过程结束,变形趋于稳定,这表明该滑坡体内位移与库水位变化无关,见图4。

2.4滑坡体性状评价

监测成果表明,在库水上涨及连续降雨时段产生了变形现象,如IN8测得A向位移90.2mm及B向位移132.1mm。表面变形与测斜孔测值趋势大体相同,但靠近IN8的测压管测得地下水位变化与库水位变化无关。IN8测得高程311.5m左有产生的变位可能与当时的降雨有关。同时,综合分析滑坡体内、外变形及地下水位变化,未见滑动趋势及滑坡体内排水阻塞现象,也未发现有明显的拉裂缝。整体来看,滑坡体处于缓慢的蠕滑变形状态,水库水位变动目前对滑坡体的影响不明显。

3结语

针对雾江滑坡体采取的工程措施对于加强滑坡稳定性效果明显。布设的监测系统完整、有效、可行,能准确监测滑坡体稳定性态,监测成果可作为水库运行调度的依据。滑坡体目前处于缓慢的蠕滑变形状态,受库水位变化影响不明显。建议加强在极端环境条件(如暴雨、地震等)下对滑坡的监测。

参考文献:

[1]吴中如,水工建筑物安全监控理论及其应用[M].北京:高等教育出版社,2003.

[2]SL551-2012土石坝安全监测技术规范[S].

[3]王强翔,基于饱和与非饱和理论的滑坡稳定性分析——以雾江滑坡为例[J].湖南水利水电,2018(2):1-3.

[4]刘祖强,乌东德水电站金坪子滑坡监测及若干关键技术[J].水电自动化与大坝监测,2009,33(5):61-64.

[5]卢娟,马能武,大坝安全监测数据库信息管理系统开发设计[J].人民长江,2007,38(10):45-47.

(编辑:李慧)

收稿日期:2019-07-15

作者简介:丁辉,男,高级工程师,硕士,主要从事水利水电工程管理与工程安全监测等方面的工作。E-mail:dhznv01@163.com