湖北省某小型水电站地质安全性评价报告

PAGExx省xx县xx水利水电枢纽工程库区瞿家湾地质安全性评价报告1评价工作概述1.1项目由来和评价依据xx水利水电枢纽工程位于xx省宣恩县忠建河下游中武当山脉隔人堂峡谷，是一座以发电为主，兼有库区航运、交通、防洪、水产养殖和旅游综合效益的II等大（2）型水利水电枢纽工程。工程距宣恩县城42km，距恩施市84km，下游距清江11km。工程正常蓄水位490.0m，水库总库容3.43亿m3，具有年调节能力，电站装机容量110MW，多年平均发电量3.22亿kW·h。枢纽工程主要由混凝土双曲拱坝、坝身泄洪表孔和中孔、坝后水垫塘和左岸引水发电洞、地下厂房、变电站等组成。拱坝最大坝高135m，平底消能水垫塘长175m，尾坎高度17m，引水发电洞进水塔高79m，输水系统全长271.69m。工程静态投资：8.35亿元，工程动态投资：9.19亿元。忠建河是清江中游南岸之最大支流，其开发研究始于20世纪60年代。xx省水利水电勘测设计院于1993年提出《忠建河流域水电开发规划报告》，1995年提出《xx水利水电枢纽工程预可行研究报告》，2002年3月提出该工程的可行性研究报告并通过了中国水电顾问有限公司的审查和国家计委的批复，随即转入招标的技施阶段勘测设计工作。xx工程系世行贷款项目，由多家股东组成。建设单位为xx宣恩xx水电有限责任公司，本工程于2002年3月15日开工，当年11月河道截流，2005年3月下闸蓄水，2005年10月正式上网发电。随着库水位上升，库区滑坡、崩塌等不稳定岸坡逐渐出现。2005年11月11日，我院设代组发文“瞿家湾滑坡体前缘已产生裂缝，并有滑动迹象，约1×104m3，前缘为耕地。后缘暂未发现贯穿性裂缝和滑动迹象。须加强对滑坡体变形和范围的监测，若有向后缘发展趋势，应及时疏散或迁移该处居民，研究处置方案。”2006年3月20日，xx水电有限责任公司、宣恩县水电局及xx省水利水电勘测设计院有关领导和专业技术人员到xx库区瞿家湾进行了现场查勘，并进行了两次专题研究会议，得到了政府和有关部门的高度重视。2006年3月23日我院以洞设地字2006（01）号《关于xx水利水电枢纽库区瞿家湾滑坡体上居民紧急搬迁的通知》：“瞿家湾滑坡体位于水库左岸，距离坝址约3km，属长潭河乡中间河村2组，面积约6万m2，方量约120万m3，地面坡度约40°，其上有居民23户87人。滑坡体两侧为冲沟，呈半园状，自前缘到后缘已形成三条贯穿性裂缝，最长裂缝约150m，最大张开宽度约20cm，其中后缘裂缝已形成30cm错台。表明滑坡体自xx水库蓄水和运行期间已发生明显的变形和滑动趋势。该滑体表层为第四系崩坡积堆积，岩性为粘土夹块石，厚度约10～30m，下部基岩为志留系罗惹坪组粉砂质页岩、粉砂岩及页岩，岩层产状为顺向坡，倾角为50°左右，初步分析为基岩与第四系松散堆积物接触带顺层滑坡。由于后缘边坡较陡，且已产生较大的裂缝和错台，直接威胁瞿国凤等3户居民的生命财产安全，需尽早迁出滑坡体；对该滑坡体进行现场监测，如有紧急情况，随时采取应急措施；对该滑坡体尽快开展地质灾害安全评价工作，以确定该滑体的处理方案和对其上居民的安置方案”。2006年3月25日，中共xx省委办公厅《值班摘报》第36期报道了《宣恩长潭河乡中间河村发生地质灾害险情》，罗清泉省长、刘友凡副省长作了重要批示。2006年4月7日，xx省国土资源厅发文件：鄂土资文（2006）124号《xx省国土资源厅关于宣恩县长潭乡中间河村二、五组滑坡应急调查情况报告》。根据国土资源厅的要求，受xx宣恩xx水电有限责任公司委托，我院承担瞿家湾地质安全性评价工作。本报告及附图均采用北京坐标系黄海高程。本次评价野外地质调查测绘工作得到了xx水电有限责任公司、宣恩县政府、宣恩县水利局、宣恩县移民局、宣恩县国土资源局、宣恩县长潭河乡政府等相关单位的大力支持，在此一并致谢。本次评价依据：1、国土资源部国土资发（2004）69号文《国土资源部关于加强地质灾害危险性评估工作的通知》及其附件1《地质灾害危险性评估技术要求》；2、xx省地质环境管理条例；3、水利水电工程地质勘察规范（GB50287～99）；4、xx省三峡库区滑坡防治地质勘察与治理工程技术规定；5、本项目委托书及评估合同书。1.2工程概况xx水库正常蓄水位490.0m，设计洪水位492.23m，校核（最高）洪水位493.98m，水库总库容3.431亿m3，现初期蓄水库水位470m左右。宣恩县长潭河乡中间河村瞿家湾至秦家湾一带位于xx库区左岸、坝址上游2.4km～4.1km，处于忠建河下游，高程范围为390m～600m。受水库蓄水影响，瞿家湾至秦家湾一带位于水位线以上470m～600m范围内的坡体出现了不同程度的变形、裂缝，错动现象日趋明显，最大落差达43cm。滑坡体上居民生命财产安全受到了严重威胁，必须进行地质安全性评价，并确定滑坡防治措施。图1-1xx库区瞿家湾一带交通地理位置图1.3以往工作程度对于评价区，前期陆续进行的工作主要有：（1）长江水利委员会1986年完成的1：1万地形图测绘；（2）xx省地质局完成的1：20万区域地质图及水文地质图；（3）xx省水利水电勘测设计院1997年完成的《xx宣恩xx水利水电枢纽工程可行性研究地质勘察报告》；（4）xx省水利水电勘测设计院1997年完成的1：2.5万xx水利水电枢纽工程库区综合地质图；（5）xx宣恩xx水电有限责任公司提供的1：2000库区地形图。1.4工作方法及完成的工作量2006年4月，受xx宣恩xx水电有限责任公司的委托，xx省水利水电勘测设计院对xx水库瞿家湾一带滑坡体进行地质安全性评价工作。先后对评价区进行了现场踏勘、险情调查、裂缝观测、工程地质及水文地质测绘、地质钻探和岩土物理力学试验等工作。在收集资料基础上，详细分析研究了该处滑坡体的形成机制、发展现状、分布规律及发育特征，半定量化地分析研究了可能存在滑坡体的危险性的大小及规模，对滑坡地质安全性进行了现状、预测及综合评价，并提出合理的防治建议。主要工作量见表2-1。野外调查和室内资料整理均按国土资发（2004）69号文要求进行，工作质量达到了技术要求的规定，所获取的资料为本报告的编制提供了可靠保证。评价工作完成的工作量表2-1工作项目单位工作量备注野外地质勘察区域地质调查（1∶2.5万）km210复核区域综合地质测测绘（1∶1万）km23复核地质安全评价区区工程地质质测绘（11∶20000）km21.0裂缝、居民点观观测点17地质钻探m/孔400.7/110室内试验土常规试验组16颗分试验组6资料收集评价区地形图（1：：20000）幅5xx枢纽工程可可行性研究究报告套11.5评价范围和级别的确定1.5.1评价范围本次评估范围根据滑坡评价的要求及地质条件确定，评价范围为瞿家湾～秦家湾一带（桩号13+259m～14+757m）斜坡体受水库蓄水可能诱发的滑波、塌岸、浸没区域，高程为389m～700m，总面积约为0.79km2。1.5.2评价级别（1）评价区域自然条件下的地质灾害类型为滑坡，地质灾害发育程度属中等。（2）评价区处于鄂西南山地，属云贵高原的延伸地带，评价区域内的山脉呈东北～西南走向，河谷深切，山势陡峻，海拔高程在370m～800m之间，相对高差达300多m，属于构造侵蚀中低山地貌。地形地貌属复杂。（3）评价区大地构造单元位于扬子准地台（Ⅰ）上扬子台坪（Ⅱ）八面山台褶带（Ⅲ）中的恩施台褶束（Ⅳ），评价区位于中间河背斜一翼，在中间河一带岩层倒转，该处出露地层为二迭系（P）至志留系（S）滨浅海相沉积岩和第四系（Q4）松散堆积物，其地质构造较复杂，岩性变化较大。（4）评价区地层多为崩坡积、冲积堆积和页岩、粉砂质页岩和粉砂岩。工程地质、水文地质条件较差。（5）评价区下游兴建水电站蓄水发电，导致评价区地下水位大范围上升，其破坏地质环境的人类工程活动较强烈。依据上述五条，评价区地质环境复杂，同时该区域下游xx水利水电枢纽为2等大（=2\*ROMANII）型水利工程，属于重点建设工程。因此，依据《xx省三峡库区滑坡防治地质勘察与治理工程技术规定》，结合本工程的实际情况，确定“xx省宣恩县xx水利水电枢纽工程库区瞿家湾一带滑坡体”地质安全性评价级别为Ⅲ级。2评价区地质环境条件2.1气象、水文忠建河是清江中游南岸最大的支流，流域跨xx省咸丰、宣恩、恩施三县、市，总体流向自西南向东北，干流全长120km，流域面积1656km2。区内岩溶发育，植被较好，属中亚热带季风气候，多年平均降水量1505mm。坝址多年平均流量46.4m3/s，年径流总量14.62亿m3。暴雨中心多位于宣恩县城以上，从上至下游递减，主汛期为6～9月。评价区雨量充沛，气候温和，年平均气温15.8℃最高气温40.8℃，最低气温-12.7℃。2.2地形地貌本区地处鄂西南山区，总地势是西南高而东北低，属云贵高原的延伸地带，平均海拔800m左右，山脉走向受构造线控制，平行褶皱轴部方向呈带状展布。顺构造线发育的主干河流忠建河及斜穿构造的各级支流构成树枝状水系，将山体切割成大小不等的河间地块及分水岭，河谷深切，相对高差300～600m，呈现出构造剥蚀岩溶和构造侵蚀中低山地貌景观。自燕山运动后，本区地壳运动以大面积的继承性间歇抬升运动为主。在漫长的地质历史过程中地表水及地下水对碳酸盐岩进行着不同形式、不同强度的改造，造就了区内各级岩溶台面、斜坡和峡谷相伴的地貌景观。根据地表特征，区内可划分三级岩溶台面（见表2-1）。表中岩溶台面大多数已被后期水流所改造，峰顶高程有所降低。在邻忠建河一侧，由于河谷急剧下切，一般未见Ⅱ、Ⅲ级岩溶台面。Ⅰ级岩溶台面与忠建河谷之间多是30°～60°的陡坡或峻坡（见图2-1）。岩溶台面分级表表2-1岩溶台面高程（m）形成时代与下级台面关系系岩溶组合形态典型地段工程区内相当于区域内分期Ⅰ级Ⅲ级山原期1200左右早第三纪末30°左右斜坡坡相连。溶丘洼地为主大青山、加大湾湾地表分水水岭Ⅱ级Ⅳ级山盆期850左右晚第三纪末15°～25°°的斜坡相相接。峰丛洼地为主万寨、芋荷坪、板板场、金龙龙坪一带Ⅲ级Ⅴ级云盆期600左右早更新世末峰丛（或溶丘）洼地，盲盲谷槽地为为主千师营，金龙坪坪，向家乡乡等图2-1石心河、万寨、金龙坪地区东西方向地形剖面图河谷形态多为深切“V”或“U”形峡谷，河床坡降大，水流湍急，险滩多。岸坡陡峻，峡谷中阶地少见，在中间河乡政府及宣恩县城可见多级河谷阶地。2.3地层岩性本区地层属扬子区恩施咸丰小区，从志留系至第四系除个别统段缺失外，皆有分布，具体岩性，厚度及接触关系见表2-2。2.4地质构造与区域地壳稳定性2.4.1地质构造本区大地构造单元位于扬子准地台（Ⅰ）上扬子台坪（Ⅱ），八面山台褶带（Ⅲ）中的恩施台褶束（Ⅳ）。由于受长阳东西向构造带的影响，构造线方向呈现往东偏转，同时在总体构造组合形态上，带有扭动迹象，表现为一系列的北东向褶皱和压扭性断裂及其与之直交或斜交的张扭性断裂，在构造形式上组成“多”字型构造。区内以宣恩—崔坝向斜为主要构造形迹，断裂较少。（见构造纲要图2-2）宣恩—崔坝复向斜（见图2-2中5）：位于宣恩、板场、崔坝一线，向北延出区外，向南在宣恩县城附近扬起，长约90km。向斜平缓开阔，轴部方向为北20°～25°东，在北端北西翼，发育有次级小背斜和小向斜。核部由T2b地层组成，两翼为T2j3、T2j2、T2j1及T1d等地层，南东翼120°～145°∠10°～35°，北西翼产状345°∠30°～43°，在中间河附近发生倒转。中间河背斜（见图2-2中7）：北起老渡口，向南经茅山、中间河抵老南山延出区外，长约45km。轴向北10°～20°东，起伏明显。核部地层为S，两翼地层为D2+3、C2、P、T１d及T2j1。在中间河一带岩层倒转，在长潭河一带转为正常。西北翼产状N10°～35°E/SE∠25°～35°；南东翼产状N30°～50°E/SE∠12°～25°。区域地层表表2-2界系统组段符号厚度（m）岩性描述新生界第四系全新统Qn10～20现代河床、河漫漫滩：卵石石、砂、砂砂埌土更新统Qp2.5～25阶地卵石、砂埌埌土、冰川川、冰水砾砾石和洞穴穴堆积中生界三叠系系中统巴东东组五段T2b521紫红、灰绿色微微晶白云岩岩夹灰绿色色页岩四段T2b4149.5紫红色含钙质粉粉砂质粘土土岩夹含粘粘土粉砂岩岩及泥灰岩岩三段T2b3366浅灰、灰色薄至至中厚层状状含粘土质质微晶灰岩岩夹泥灰岩岩二段T2b2485.3紫红色中至厚层层状粉砂质质粘土岩夹夹钙质粉砂砂岩、下部部夹中厚层层灰岩一段T2b1160.3灰色厚层微晶灰灰岩，微晶晶白云岩，顶顶部为含粉粉砂质粘土土岩，底部部为溶崩角角砾岩嘉陵江组组上段T2j3111.7～1125.33灰色细晶白云岩岩夹溶崩角角砾岩、微微晶白云质质灰岩，底底部为含膏膏假晶细晶晶白云岩中段T2j2396.6～5570.99上部：深灰、浅浅肉红色中中至厚层微微晶灰岩，下下部：中厚厚层微晶白白云岩，溶溶崩角砾岩岩及灰岩下段T2j191.5～3774.5灰色中厚层微晶晶灰岩夹泥泥灰岩，下下部黄绿色色页岩，顶顶部中厚层层微晶灰岩岩下统大冶T1d285.8～7776.11灰色薄层微晶灰灰岩夹泥灰灰岩，下部部黄绿色页页岩，顶部部中厚层微微晶灰岩古生界二迭系上统大隆组P2d29.6～311.6灰黑色薄层硅质质岩夹炭质质页岩吴家坪组P2w55.9～777.35深灰色厚层含燧燧石结核微微晶灰岩夹夹条带状生生物碎屑灰灰岩，下部部黑色页岩岩夹煤层下统茅口组P1m97.3～1448.7上部：灰黑色薄薄层硅质层层夹炭质页页岩及泥灰灰岩，中下下部：深灰灰色中至厚厚层含燧石石结核灰岩岩栖霞组P1q139.3～2272.66深灰色中厚层含含燧石结核核微晶灰岩岩、钙质页页岩石碳系上统黄龙组C2h0～59.3上部浅灰色微晶晶灰岩、下下部浅灰色色微晶白云云岩下统岩关组C1y0～29.9灰褐色粉砂质粘粘土岩、下下部黄绿色色页岩夹鲕鲕状赤铁矿矿层泥盆系上统写经寺组D3x0～79.2灰色微晶灰岩夹夹泥灰岩，下下部黄绿色色页岩夹鲕鲕状赤铁矿矿层黄家磴组D3h16.3灰、灰绿色页岩岩、粉砂质质页岩夹22—3层鲕状赤赤铁矿层中统云台观组D2y33.4灰白、浅黄色厚厚层状石英英岩状砂岩岩夹紫红色色粉砂质页页岩早古生生界志留系中统纱帽组S2sh205.8灰黄、灰绿色石石英砂岩夹夹页岩，顶顶部夹生物物屑灰岩下统罗惹坪组S1lr575.0黄绿、灰绿色页页岩夹灰绿绿色粉砂岩岩，粉砂质质粘土岩，钙钙质砂岩图2-2区域构造纲要图狮子关向斜（见图2-2中8）：位于狮子关至长潭河一线，长约10km，核部地层为T2j2，两翼地层为T1d及T2j1等地层，向北扬起。咸丰背斜（见图2-2中6）、长潭河背斜、新塘向斜等褶皱，离工程较远，不予叙述。恩施断裂（图2-2中F1）：区域性断裂，走向NE15°左右，倾向SE，倾角65°～80°，延伸长约35km，形成恩施断陷盆地。咸丰断裂带（图2-2中F2）：走向NE45°倾向NW，倾角78°，由两条并驾齐驱的断裂构成，形成数条分支断裂，构成许多眼球状透镜体，并有活动迹象。土地垭断裂：位于长潭河至东乡一线，规模较小。2.4.2区域地壳稳定性本区新构造运动特点是大面积间歇性隆升，发育多期层状地貌和阶地。第四系分布零星，未发现构造变形迹象，显示自喜山运动以来，区内断裂活动微弱或不活动。区域性断裂主要有恩施断裂、建始断裂和咸丰断裂，据xx省地震局资料，恩施断裂Q1～Q2期间有明显活动，1931年于该断裂南端黄金洞发生5级地震。建始断裂有局部活动，离本坝址较远。咸丰断裂在Q2期间有明显活动，1856年咸丰大路坝曾发生6.2级地震。坝区位于宣恩—崔坝向斜南东翼，库区范围无区域性大断裂通过，枢纽处于相对稳定的构造环境。自有地震记载的二千余年间，区内共发生有感地震26次（其中包括历史记载Ms＞3级；1958年以来鄂西南地区地震台网观测Ms＞2.5级的地震），主要分布在咸丰、利川等地区，其中具破坏作用的地震共两次，即黄金洞和大路坝，震中烈度分别为Ⅵ度和Ⅷ度、距本区分别为60km和90km。总之，在本区邻近50km范围内，历史上无中强震记录，仅有三次微震，震级皆为2～3级，震中烈度小于Ⅴ度，黄金洞及大路坝发生的中强地震距离比较远，至本区烈度衰减小于Ⅴ度。根据1/4000万《中国国地震动参参数区划图图》（GBB183006—20011），本区区地震动峰峰值加速度度为0.005g，地地震动反应应谱特征周周期为0..35s，相应的地地震基本烈烈度为Ⅵ度。2.5工程程地质条件件按照评价区各地地层的岩性性结构和成成因不同，可可以划分为为松散土体体、岩体两两大类。根根据土体工工程地质特特征，松散散土体类型型分为1--1碎石土土中偏高压压缩性土体体、1-22卵、漂石石中偏低压压缩性土体体；岩体类类型分为22-1中～厚层灰岩岩坚硬岩体体、2-22中-薄层灰岩岩中硬岩体体、2-33粉砂岩与与页岩较软软岩岩体、2-4中厚层坚硬碎屑岩岩体。各岩土特征分述如下：1-1碎石土中中偏高压缩缩性土体：：该土体厚厚约1～20m，主主要由崩坡坡积成因碎碎石夹粘性性土组成，一一般呈稍密密状态，具具中偏高压压缩性，力力学性质一一般。1-2卵、漂石石中偏低压压缩性土体体：该土体体一般厚约约3～8m，卵、漂漂石含量50～75%，主要为为灰岩、石石英砂岩、砂砂岩，呈次次圆形，分分选性一般般，粒径变变化较大，卵卵石间充填填物为中粗粗砂、砾石石，一般呈呈稍密～中密状态态，具中偏偏低压缩性性，力学性性质较好。2-1中～厚层层灰岩坚硬硬岩体：由由黄龙组（C2h）厚层状状微粒灰岩岩、粗晶灰灰岩、白云云质灰岩，栖栖霞组（P1q）瘤状燧燧石灰岩，茅茅口组（P1m）中厚层层状硅质灰灰岩、微粒粒灰岩组成成，岩体为为层状结构构，裂隙发发育较少，岩岩体较完整整，岩石属属坚硬岩，岩岩石单轴饱饱和抗压强强度大于60MPPa，岩体结结构类型为为Ⅱ类，以脆脆性变形为为主，抗风风化能力强强。2-2中～薄层层灰岩中硬硬岩体：由由大冶组（T1d）薄～中层状石石灰岩组成成，岩体为为层状结构构，结构面面较发育，裂裂隙发育较较少，岩石石抗压强度度一般为40MPPa左右，岩岩体抗风化化能力较强强，岩体结结构类型为为Ⅲ类，以脆脆性变形为为主，力学学强度一般般。2-3泥质粉砂砂岩与页岩岩、炭质钙钙质页岩、泥泥灰岩较软软岩体：由由大隆组（P2d）炭质页页岩夹薄层层炭质硅质质岩、栖霞霞组（P1q）炭质页页岩夹炭质质泥灰岩、写写经寺组（D3x）泥质灰灰岩夹泥岩岩、罗惹坪坪组（S1lr）砂质页页岩、泥质质粉砂岩夹夹薄层粉细细砂岩组成成，岩体为为层状结构构，岩体结结构面与裂裂隙较发育育，岩体较较破碎，岩岩石多属软软岩，抗压压强度一般般为5～15MPPa，岩体结结构类型为为Ⅳ类。岩体体抗风化能能力较差，力力学强度较较低。2-4石英砂岩岩、粉砂岩岩硬质岩岩岩体：由云云台观组（D2y）中厚层层状石英砂砂岩、纱帽帽组（S2sh）中厚层层长石砂岩岩组成，岩岩体为层状状结构，裂裂隙发育稀稀少，岩体体较完整，岩岩石属中硬硬质岩至硬硬质岩，岩岩石单轴饱饱和抗压强强度40～60MPPa，岩体结结构类型为为Ⅱ～Ⅲ类，以脆脆性变形为为主，抗风风化能力强强。2.6岩溶溶与水文地地质本区碳酸盐岩分分布广泛，出出露面积约约占测区面面积70%%以上，灰灰岩出露区区岩溶发育育，各类岩岩溶形态均均有分布，岩岩溶洼地、漏漏斗，落水水洞、暗河河、天窗、岩岩溶坡立谷谷及溶洞等等随处可见见。根据地下水在各各类岩中赋赋存条件、水水力特征及及水理性质质，将地下下水分为三三类：第四系松散岩类类孔隙水：：存在于第第四系松散散堆积物中中，零星分分布河流两两侧河漫滩滩和两岸山山麓。地下下水的补给给来源于大大气降水和和基岩地下下水补给，以以渗流和泉泉流形式排排泄。碳酸盐岩岩类岩岩溶水：主主要发育于于石碳系、二二迭系栖霞霞组、茅口口组与三叠叠系大冶组组、嘉陵江江组地层中中，以岩溶溶泉形式排排泄。碎屑岩类型裂隙隙水：发育育于志留系系、泥盆系系等地层中中。地下水水沿裂隙运运移，多以以裂隙泉形形式排泄。隔水岩组：主要要有志留系系、泥盆系系、二迭系系吴家坪组组、大隆组组等地层，岩岩性主要为为页岩、粉粉砂岩页岩岩等碎屑岩岩类，隔水水性能良好好。相对隔水岩组：：主要有三三叠系大冶冶组，二迭迭系栖霞组组下部的硅硅质岩、泥泥灰岩和碳碳质页岩等等，其相对对隔水性能能好。岩溶含水岩组：：主要有石石碳系、二二迭系栖霞霞组、茅口口组与三叠叠系大冶组组、嘉陵江江组灰岩等等。基岩裂隙水和孔孔隙水富水水性较差，且且分布有限限。岩溶水水由于岩溶溶发育程度度不同，其其富水性差差异极大。溶溶洞暗河地地带流量可可达60～10000l/ss，溶洞泉泉流量一般般数升～1100ll/s，溶蚀蚀裂隙泉水水流量更小小，一般小小于10l/s。地下下水埋藏较较深。本区区地下水接接受大气降降水和地表表水补给、向向河流方向向迳流，以以泉的方式式向忠建河河或清江排排泄。忠建建河及清江江为本区最最低排泄基基准面。本区地下水化学学类型一般般为低矿化化度的重碳碳酸钙镁型型，对人蓄蓄无害，水水质较好，对混凝土土无侵蚀性性。2.7人类类工程活动动对地质环环境的影响响水电工程建设库库区蓄水是是本区域内内人类活动动的主要方方式，它将将改变地质质环境的总总体动态平平衡，成为为引发滑坡坡地质灾害害的重要因因素。xx水库设计蓄蓄水水位为为490mm，蓄水后评评价区内水位位上涨1000余m。水位的的大幅度上上涨将瞿家家湾至秦家家湾一线高高程范围为为490mm以下的坡坡体全部淹淹没，淹没没区底部为为泥质页岩岩基岩，中中部为强风风化的泥质质页岩局部部夹含砾石石、砂砾的的的粉质粘粘土，表层层为松散的的坡积物和和冲积物堆堆积体。蓄蓄水后，忠忠建河的水水渗入坡体体，导致坡坡体地下水水位上升，表表层坡积物物主要成分分为含碎石石、砾石、砂砂砾的的粉粉质粘土，其其本身的力力学性质就就比较差，浸浸水后土体体之间的粘粘聚力大幅幅度下降，内内摩擦角也也将减小，使使坡角抗剪剪强度大大大降低；坡坡体的粉质质粘土含量量较大，浸浸水后坡体体将发生一一定程度的的变形；同同时由于坡坡体渗透性性强，中部部及下部裂裂隙发育广广泛，河水水水位的反反复涨落，引引起坡体内内部地下水水的渗流作作用，再加加上库水的的波浪反复复冲刷作用用，坡体极极易发生变变形和局部部垮塌。在在这些影响响因素的综综合作用下下，滑坡体体的前缘坡坡脚极易变变形失稳，首首先发生滑滑移和垮塌塌，继而牵牵引带动整整个坡体向向下滑移，造造成滑坡灾灾害。3地质安全全性现状评价3.1地质质灾害的特特征和类型型3.1.1地质灾害害类型根据地质测绘和和钻孔勘察察，评价区内的主主要地质灾灾害类型为为滑坡，崩崩塌、泥石石流、岩溶溶塌陷等类类型地质灾灾害不发育育。由于滑坡坡体后缘为为顺向坡，岩岩层倾角较较陡，多基基岩裸露，不不存在大的的崩塌；滑滑坡体虽有有物源，但但坡度较缓缓、距离水水库较近，不会形成大规模的泥石流；本区多为碎屑岩，岩溶不发育，亦不存在岩溶塌陷问题；由于为水库库岸，局部存在塌岸，但规模较小，主要在滑坡前缘。据详细的勘察，评价区域表层分布着厚度为2.5～32m不等的松散冲积物和坡积物，下部基岩为砂页岩，岩层倾向河床，倾角在60～75º。上部土体空隙大、透水性强、粘性差，受蓄水和地表雨水渗透的影响，表层土体容易沿基岩面发生顺层变形滑动，滑坡的类型为基岩与第四系堆积物接触面的浅层滑坡。3.1.2滑坡特征征1）地质概况瞿家湾滑坡体位位于忠建河河左岸瞿家家湾至秦家家湾一带（桩桩号13++259mm～14+7557m），长长14988m，宽5000～700mm。河流在在此段形成成“L”型弯曲，河河床高程3389m，库库水深近1100m，滑滑坡体前缘缘高程3889～393mm，后缘高高程5900～630mm，平面形形态为扁长长形，滑坡坡体顶部为为一较平缓缓的平台，面面积约0..79kmm2，体积估估算为11131×1104m3，后缘山山体呈靠背背椅形，滑滑坡体基座座及后缘山山体地层为为S2sh及S1lr砂页岩岩，滑坡体体地形呈阶阶梯状分布布，靠近水水面处（4470m）较较陡，坡角角在20～32º之间间，中间部部分相对较较平缓，后后缘地形陡陡峻，坡角角均大于330º，山山势起伏大大，山顶高高程在7000m～900mm之间。该该区域上部部山体雄厚厚，下部河河谷深切。山山脊的走向向与河流流流向基本一一致，坡体体被冲沟切切割成扇状状阶梯式。滑滑坡体后缘缘较窄，前前缘宽。冲冲沟：自下下游至上游游滑坡体上上共发育66条冲沟，将将其切割成成大小不等等的5块，分别别为瞿家湾湾、刘家坝坝、大沟湾湾、姚家湾湾及秦家湾湾，以刘家家坝上游侧侧冲沟为最最大。冲沟沟上部切割割较浅，下下部靠近水水面处切割割较深，沟沟深在2～18m之间间。沟底狭狭窄，沟坡坡较陡，呈呈“V”字型。冲冲沟的流向向基本与河河流流向正正交，冲沟沟内多有水水流。阶地地：瞿家湾湾至秦家湾湾一线之间间的坡体前前缘均为阶阶地地貌，分分布二、三三级的阶地地，高程分分别为4770m和520mm左右，表表层主要为为含碎石粉粉质粘土为为主的坡积积物，底部部局部可见见砂砾石，深深度18～32m之间间。下部为为泥质、粉粉砂质页岩岩。坡体表层为第四四系全新统统坡积堆积物（QQ4dl），下下部为滨浅浅海相志留留系中统纱纱帽组（SS2sh）和志志留系下统统罗惹坪组组（S1lr）砂页页岩。为了查清滑坡体体的空间形形态、物质质构成及滑滑床面的起起伏状况及及力学参数数，采用地地质测绘、钻钻探及室内内试验等手手段进行了了勘察研究究。我院在该区布置置了10个钻孔孔取芯勘察察，勘探深深度为400m左右，各各孔均钻至至基岩面以以下。勘探探线布置在在瞿家湾（4个勘探孔）、刘家坝（3个勘探孔）、秦家湾（3个勘探孔）三处滑坡趋势比较明显的地带，勘探线布设在滑坡主滑方向厚度最大的部位，纵贯整个滑体，兼顾滑坡体前、后缘。据钻孔揭露，表层为第四系（Q4）坡积物：主要成分为含碎石粉质粘土；基岩岩性主要为页质、粉砂质页岩，基岩出露深度统计见表3-1。基岩出露深度统统计表表3-1孔位基岩岩性深度（m）高程（m）孔位基岩岩性深度（m）高程（m）ZK401泥质粉砂岩24.4482.19ZK406页岩27.7500.91ZK402页岩15.4507.18ZK407页岩6.1545.69ZK403页岩18.6523.89ZK408泥质粉砂岩18.2475.64ZK404页岩26.1539.43ZK409页岩6.1510.19ZK405页岩32462.22ZK410页岩2.5524.91本区内主要地质质构造为褶褶皱和裂隙隙。（1）褶皱本区位于中间河河背斜之北北西翼，岩岩层倾向发发生倒转，岩岩层倾向为为110ºº，岩层倾角角为32～70º，在在滑坡体的的后缘均有有完整的志志留系岩层层出露，瞿瞿家湾滑坡坡体后缘岩岩层为粉砂砂质页岩，层层面为灰色色，产状为为113ºº∠67º。在在瞿家湾和和刘家坝之之间的冲沟沟552mm高程岩层层也为粉砂砂质页岩，产产状为1116º∠63º。秦秦家湾滑坡坡体后缘岩岩层也为粉粉砂质页岩岩，层面为为灰色，岩岩层产状为为168ºº∠70º。（2）裂隙：该区裂裂隙主要为为构造裂隙隙，其次为为风化裂隙隙。区内裂裂隙发育广广泛，具体体情况如下下：①瞿家湾滑坡体后后缘；较大大的裂隙有有一组：走走向2933º，倾角角接近900º，延伸伸长度小于于1m，间距20～50cmm。②瞿家湾和刘家坝坝之间5990m高程程的冲沟：：较大的裂裂隙共有22组，第一一组为NWW组：走向向290ºº，倾向NEE/SW，倾倾角30～40º，贯贯通性良好好，间距44～30cmm；第二组组为NE组，走走向2044º，倾向向SE/NNW，倾角角75～85º，贯贯通性良好好，间距4～15cmm。除此外外还有一些些风化引起起的小裂隙隙，延伸小小于1m。两组组较大的裂裂隙面上均均呈红褐色色，含薄层层铁质氧化化物。③秦家湾滑坡体后后缘：有一一组较大的的裂隙，为为NW组，走走向1688º，接近近直立，延延伸大于11m，间距5～12cmm，裂隙面为为灰色，部部分黄褐色色。本区地表水系发发育，上部部有裂隙泉泉水沿坡体体之间冲沟沟流出直接接汇入忠建建河，流量量较稳定。本区地下水主要要为基岩裂裂隙水和第第四系松散散堆积孔隙隙水。基岩裂隙水赋存存于基岩裂裂隙中，受受断层、节节理、裂隙隙控制。水水量小，分分布广，受受大气降水水补给，以以裂隙泉的的形式排泄泄于地表。第四系松散堆积积孔隙水分分布于整个个坡体，主主要受大气气降水和地地表径流补补给，碎石石土孔隙度度大，透水水性较强，地地下水为潜潜水类型。具具体地下水水埋藏深度度见下表33-2。各孔地下水埋藏藏深度统计计表表3-2孔号水位埋深（m）相应高程（m）孔号水位埋深（m）相应高程（m）ZK40110.6489.69ZK40618.0510.61ZK4027.5512.28ZK4072.5545.19ZK40310.4532.09ZK4084.2489.64ZK4047.8555.43ZK4091.0515.29ZK4054.5489.72ZK4101.4526.01为了对滑坡体定定量评价，在在现场取样样进行了室室内物理力力学试验，其其物理力学学指标及颗颗粒组成见见表3-33及3-4。土工试验成果表表表3-3土工试验成果表（颗分）表3-42）滑坡体物质组组成滑坡体在平面上上程梯型，剖面上呈倒三角形。滑体物质由碎石土、亚粘土（含碎石）及砾石等组成，多为崩坡积堆积物，局部为冲积堆积。滑体最大厚度32m。滑床面为基岩与第四系接触分界面。基岩为志流系中下统纱帽组、罗惹坪组砂页岩，岩层倾角较陡，倾角50～70º，为顺向坡。基岩风化强烈，岩体破碎，透水性较强。3）滑面特征根据钻孔揭露，滑滑面物质为为含碎石粘粘土，褐黄黄色，含少少量一般，可可塑状，厚厚30cmm左右。滑面面呈斜坡状状，没有明明显的台阶阶，滑坡前前缘略有反反翘。4）形成机制根据瞿家湾滑坡坡所处位置置、地层产产状及岩性性比较软弱弱，后缘地地形较陡及及物质组成成，推断其其成因为随随着忠建河河的快速下下切，形成成高陡临空空面，形成成顺层滑坡坡使松散风风化碎裂岩岩体下滑，后后期在其上上部堆积有有更为松散散的崩、坡坡积块石碎碎石和粘土土。5）滑坡体分区根据地形地貌、地地质条件可可将滑坡体体进行分区区，以分别别评价其稳稳定性，自自下游至上上游，以冲冲沟为界，分分为瞿家湾湾（Ⅰ）、刘家家坝（Ⅱ）、大沟沟湾（Ⅲ）、姚家家湾（Ⅳ）和秦家家湾（Ⅴ）共5个区。（1）瞿家湾滑坡体ⅠⅠ：位于xxx水库上游游忠建河左左岸2.44km处，前缘高程3889m，后后缘高程5595m，主主滑体厚度度15m，滑滑体物质以以含碎石、砾砾石的粉质质粘土为主主，面积0.111km2，估算体体积1666×104m3。该处滑坡坡形态及物物质组成见见（Ⅰ-Ⅰ′）剖面图图。滑坡体体所在的斜斜坡为志留留系泥质页页岩构成的的顺向坡。坡坡度变化情情况如下：：前缘288º，中部20ºº，后缘422º，因水水库蓄水引引起坡体表表层土体严严重变形，坡中部及及后缘发育育三条横向向裂缝，长长约80～150mm。（2）刘家坝滑坡体ⅡⅡ：位于坝坝上游约22.7kmm处，前缘高高程390mm，后缘高高程5900m，主滑滑体厚度220m左右右，滑体物物质以含碎碎石、砾石石的粉质粘粘土为主，面面积0.221km22，估算体体积4166×104m3。该处滑滑坡形态及及物质组成成见（Ⅱ-Ⅱ′）剖面图图，滑坡体体所在的斜斜坡为志留留系粉砂质质页岩构成成的顺向坡坡。坡度变变化情况如如下：前缘缘22～32º，中中部7º，后缘缘34º，因水库蓄蓄水引起坡坡体表层土土体变形，前前缘局部失失稳。（3）大沟湾滑坡体ⅢⅢ：位于坝坝上游约33.0kmm处，前缘高高程390mm，后缘高高程6100m，主滑滑体厚度112m左右右，滑体物物质以含碎碎石、砾石石的粉质粘粘土为主，面面积0.117km22，估算体体积2044×104m3。该处滑滑坡形态及及物质组成成见（Ⅲ-Ⅲ′）剖面图，滑滑坡体所在在的斜坡为为志留系粉粉砂质页岩岩构成的顺顺向坡。坡坡度变化情情况如下：：前缘200º，中部部10º，后后缘30ºº，因水库蓄蓄水引起坡坡体表层土土体局部变变形。（4）姚家湾滑坡体=4\*ROMANIIV：位于坝上上游约3..4km处，前前缘高程391mm，后缘高高程5700m，主滑滑体厚度112m左右右，滑体物物质以含碎碎石、砾石石的粉质粘粘土为主，面面积0.119km22，估算体体积2333×104m3。该处滑滑坡形态及及物质组成成见（=4\*ROMANIVV-=4\*ROMANIV′）剖面图图，滑坡体体所在的斜斜坡为志留留系粉砂质质页岩构成成的顺向坡坡。坡度变变化情况如如下：前缘缘25º，中中部10ºº，后缘255º，水库库蓄水后基基本稳定。（5）秦家湾滑坡体=5\*ROMANVV：位于xxx水库上游游忠建河左左岸3.8Km处，前前缘高程4493m，后后缘高程580mm，主滑体体厚度100m左右，滑滑体物质以以含碎石、砾砾石的粉质质粘土为主主，面积00.11kkm2，估算体积积112××104m3。该处滑滑坡形态及及物质组成成见（=5\*ROMANV-=5\*ROMANV′）剖面图图，滑坡体体所在的斜斜坡为志留留系泥质页页岩构成的的顺向坡。坡坡度变化情情况如下：：前缘300º，中中部14ºº，后缘344º，因水水库蓄水引引起坡体前前缘表层土土体局部变变形。3.2地质质安全性现状评价3.2.1滑坡稳定定性计算极限平衡的计算算方法是边边坡稳定性性计算最常常用的方法法，极限平平衡分析法法抓住了边边坡稳定的的本质问题题：即抗滑滑力与下滑滑力这对主主要矛盾，而而且计算方方法简单易易行，因此此是目前边边坡稳定性性分析最常常用的分析析方法。极极限平衡分分析法在不不断发展中中，基于不不同的假定定，又形成成了多种计计算方法，如如Bishhop法、Jannbu法、Speencerr法等等。这这些方法各各有特点，用用于评价边边坡的稳定定性相互之之间结果虽虽不尽一致致，但差别别不大，均均在工程中中得到了广广泛应用。在在本次计算算中，采用用规范方法法—剩余推力力法为主要要计算方法法，同时采采用毕肖普普（Bisshop）法法进行比较较验证。剩余推力法在计计算滑坡推推力和稳定定性时，假假定该滑面面取单位宽宽度计算，不不计两侧摩摩擦力和滑滑体自身挤挤压力；滑滑动面和破破裂面分别别按直线计计算，整体体呈折线滑滑动。在主滑剖面上取取序号为ii的一个条条块（图33-1）分分析其受力力情况。其其上作用有有垂直荷载载（Wi）和水平平荷载（QQi），前者者如重力和和工程荷载载等，后者者指指向坡坡外的水平平向地震力力KcWi及水压力力PWi等。该条条块承受了了上一分条条的剩余下下滑力Ei-1，倾倾角αi-1，以以及本条块块的剩余下下滑力Ei的反力，倾倾角为αi，底部为为垂直潜滑滑面的反力力Ni，扬压力力Ui及切反力力Ti。图3-1第ii条块受力力分析通过Σxi=00，Σyi=0，进行行联立求解解可得：①基本荷载（仅考考虑重力）第i条块的下滑力：：第i条块的抗滑力：：剩余下滑力其中，E1=TT1-N1，稳定性系数为：：（1-1）第n块的推力为：（1-2）②组合荷载：（主主要考虑重重力、静（动动）水压力力和地震力力的作用）第i块的下滑力：其中，βi为第第i条块所作作用的动水水压力（PPDi）与与滑动面之之间的夹角角；第i块的抗滑力：稳定性系数为：：（1-3）具体计算滑坡推推力时，采采用的方法法有增大下下滑力法（E+n）、减小抗滑力法（E-n）和既不增大也不减小下（抗）滑力法（En），在具体应用时，若滑坡结构及采用的强度参数足够清楚和精确，可采用En，否则，可采用E+n，综合比较研究结果，E-n（采用减小抗滑力）为宜。所以第n条块的下滑力为：（1-4）为推力传递系数数。毕肖普（Bisshop）法法：如图33-2，在在滑体n个条块中中任取一条条记为i，其上作作用的已知知力有：条条块本身的的重量Wi，水平作作用力（例例如地震惯惯性力）QQi，作用于于条块两侧侧的法向条条间力Ei，和切向向条间力TTi，条块底底部孔隙水水压力，土土体底部值值向反力NNi，则根据据每一土条条垂直方向向力的平衡衡条件有（1-5）按照安全系数的的定义及莫莫尔－库伦伦准则，土土体底部的的切向阻力力可表示为为（1--6）式中为滑裂面上上的孔隙压压力。代入入式（2），求得得土条底部部总法向力力为（1-7）式中（1-88）图3-2毕肖肖普（Biishopp）法在极限平衡时，各各土条对圆圆心的力矩矩之和应当当为零，此此时条间力力的作用将将相互抵消消，因此有有（1-99）将式（1-5）、（1--6）代入入式（1--7），得得到安全系系数的计算算公式为（1-100）式中，及是未知知的，为使使问题得解解，毕肖普普假定各土土条之间的的切向条间间力均可略略去不计，也也就是假定定条间力的的合力是水水平的，这这样式（11-10）可可简化成（1--11）计算模型、参数数与工况：：滑坡稳定定性计算所所用的模型型依据5个纵剖面面，即以滑滑坡的（ⅠⅠ-Ⅰ′）、（Ⅱ-Ⅱ′）、（Ⅲ-Ⅲ′）、（Ⅳ-Ⅳ′）、（Ⅴ-Ⅴ′）剖面为为基础。具具体计算条条分剖面见见图3-33。（Ⅰ-Ⅰ′）剖面（Ⅱ-Ⅱ′）剖面（Ⅲ-Ⅲ′）剖面（Ⅳ-Ⅳ′）剖面（Ⅴ-Ⅴ′）剖面图3-3滑坡计算算条分图参数选定：根据土工试验成成果，天然然容重177.0～20.88kN//m3，平均199.0kkN/m33，饱和容容重平均119.5kkN/m33。内摩擦擦角（φ）19.44～30.33°，平均24..1°，凝凝聚力（CC）21.55～85.11KPa，平平均39..6KPaa。考虑实际地质条条件，滑体体天然容重重取16..6kN//m3，饱和容容重取188.0kkN/m33。滑面基基本位于基基岩与覆盖盖层之间，滑滑带土主要要为粉质粘粘土夹碎石石。由于滑滑带土较薄薄，取样较较困难，故故通过反演演分析并参参考同类经经验参数综综合确定滑滑面抗剪强强度指标。野外地质调查表表明，当水水库蓄水至至470mm水位，加加上降雨的的作用，目目前（Ⅰ-Ⅰ′）剖面附附近已经出出现了较为为明显的地地表裂缝，故故设定该剖剖面滑体在在暴雨条件件下的稳定定性系数为为1.0，根根据此种条条件的变形形破坏状况况进行滑面面参数的反反演分析，从从而确定计计算参数。反反演分析结结果见表33-5，敏感性性分析见图图3-4。滑面抗剪强度参参数反演分分析成果表表表3-5C（kPa）φ（º）5101520253035180.46210.53270.60310.68800.77290.84990.9236200.52230.59290.66340.74910.83400.91760.9916220.58370.65440.72490.81150.89640.98131.0607240.64670.71740.78790.87550.96031.04521.1301260.71140.78210.85260.94081.02601.11091.1958280.77800.84870.91931.00741.09371.17861.2634300.84680.91750.98811.07631.16361.24851.3333320.91820.98891.05951.14771.23581.32091.4058（a）（b）图3-4滑体抗剪剪参数敏感感性分析上述图表反映了了滑坡稳定定性系数随随滑动面内内摩擦角和和内聚力的的变化情况况，由图可可知：内摩摩擦角每增增加2°，稳定定性系数仅仅增加5..4%～～13.00%；内内聚力每增增加5kPPa，稳定定性系数增增加6.443%～～15.33%。稳稳定性系数数取1.00时，C=115kPaa，φ=30..5°；C=200kPa，φ=28°°；C=255kPa，φ=25..4°；C=300kPa，φ=22..6°；C=355kPa，φ=20°°。类比xx库区右右岸白家堡堡滑坡，CC=35kkPa，φ=28..5°。综合反演分析成成果、类比比同类工程程经验、结结合勘察试试验成果，滑滑面抗剪强强度建议值值如下：CC=20kkPa，φ=25°°。根据本工程实际际，在计算算过程中主主要考虑滑滑体自重、降降雨、水库库蓄水以及及库水变动动等因素，具具体方案确确定如下：：（1）天然状状况；（22）现今4770m水位位；（3）470m水位+暴雨；（44）正常蓄蓄水位4990m；（5）正常蓄蓄水位4990m骤骤降至死水水位4522m。计算结果分析：：分别采用用剩余推力力法和Biishopp法原理编编制成的计计算程序，对各剖面的滑体进行了稳定性计算，计算结果见表3-6。滑坡稳定性计算算成果表表3-6工况剖面号天然状态现今470m水水位470m水位+暴雨490m水位490m～骤降452mPushBishopPushBishopPushBishopPushBishopPushBishopⅠ－Ⅰ′1.4011.3531.1061.1561.0071.0891.0531.0980.9931.023Ⅱ－Ⅱ′1.9172.0391.2251.3441.1681.2591.5141.5671.4401.504Ⅲ－Ⅲ′1.7441.8231.1781.2211.0961.1541.1051.1931.0451.132Ⅳ－Ⅳ′2.2072.2331.4441.5651.3831.4871.4991.5891.4411.502Ⅴ－Ⅴ′1.1161.2541.0981.1781.0801.1231.1211.2051.0641.137稳定性评价标准准：根据《xx省三峡峡库区滑坡坡防治地质质勘察与治治理工程技技术规定》及结合本工程的实际情况，本区边坡等级为Ⅲ级，并根据其规模和重要性确定：稳定性系数≥1.05时滑坡稳定；1.00≤稳定性系数＜1.05时欠稳定；稳定性系数＜1.00时则不稳定。根据上述两种方方法的计算算结果，可可以得出以以下基本结结论：（1）综合蓄水后的的各种工况况，各剖面面的整体稳稳定性比较较：（Ⅰ-Ⅰ′）剖面最最差，（Ⅲ-Ⅲ′）剖面和和（Ⅴ-Ⅴ′）剖面次次之，（ⅡⅡ-Ⅱ′）剖面和和（Ⅳ-Ⅳ′）剖面最最好，据此此可以对区区内各处库库岸稳定性性进行分区区。（2）天然状态下，各各剖面稳定定性系数均均大于1..10，地地表变形破破坏迹象不不明显，滑滑坡总体处处于相对稳稳定状态。（3）蓄水至4700m水位，加加之长期降降雨，滑坡坡稳定性系系数急剧降降低，最大大幅度达339%，局部出出现一定范范围的滑动动，这也与与目前库区区（Ⅰ-Ⅰ′）剖面所所出现的变变形破坏迹迹象相符合合。（4）当库水位从4470m上上升到4990m时，除除（Ⅰ-Ⅰ′）剖面外外，均出现现稳定性系系数不降反反升的现象象，分析认认为，该现现象说明滑滑坡稳定性性系数的最最小值既不不在4700m水位，也也不在4990m水位位，而是在在上升过程程中经历了了稳定性系系数先降后后升的过程程。在稳定定性系数降降低的阶段段，（Ⅰ-Ⅰ′）剖面、（Ⅲ-Ⅲ′）剖面和（Ⅴ-Ⅴ′）剖面接近极限状态，如果有暴雨等诱发因素，将会发生较大范围的滑动。（5）当库水位从4490m骤骤降为4552m时，由由于渗透压压力的作用用，滑坡稳稳定性系数数降低。其其中，（ⅠⅠ-Ⅰ′）剖面的的稳定性系系数降到00.9933，将发生生失稳破坏坏，（Ⅲ-Ⅲ′）剖面和（ⅤⅤ-Ⅴ′）剖面也也接近临界界状态。（6）对比两种计算算方法的分分析结果，总总体Bisshiopp法所得稳稳定性系数数更大一些些，但各剖剖面稳定性性的总体变变化规律一一致。3.2.2滑坡应力力与变形数数值模拟为了了解天然状状态和蓄水水后区内斜斜坡岩土体体的应力分分布特征及及变形破坏坏特征，并并进行分析析评价，特特选用岩土土工程数值值分析的通通用软件FFLAC3D进行行模拟分析析。目前，工程上常常用的数值值分析方法法主要有两两类模型：：一类基于于连续介质质假设，相相应的软件件有ANSSYS，MARCC，FLACC，ABQUUS等；另另一类基于于非连续介介质假设，相相应的软件件有DDAA，DEM，UDECC等[1-33]。从矿矿山采空区区围岩变形形破坏的理理论分析可可以看出，采采用可以模模拟材料大大变形的FFLAC3D程序序对这种力力学现象进进行数值分分析比较合合理。计算原理与方法法：FLAAC3D（ThreeeDiimenssionaalFaastLLagraangiaanAnnalyssisoofCoontinnua）是是由美国IItasccaCoonsulltinggGrooupIInc开发发的三维快快速拉格朗朗日分析程程序，该程程序适用于于分析渐进进破坏和失失稳以及模模拟大变形形。FLAAC3D是一种种基于三维维显式有限限差分法的的数值分析析方法，它它可以模拟拟岩土或其其他材料的的三维力学学行为。该该方法将计计算区域划划分为若干干单元，每每个单元在在给定的边边界条件下下遵循指定定的线性或或非线性本本构关系，如如果单元应应力使得材材料屈服或或产生塑性性流动，则则单元网格格可以随着着材料的变变形而变形形，这就是是所谓的拉拉格朗日算算法，这种种算法非常常适合于模模拟大变形形问题。三三维快速拉拉格朗日分分析采用了了显示有限限差分格式式来求解场场的控制微微分方程，并并应用了混混合单元离离散模型，可可以准确地地模拟材料料的屈服、塑塑性流动、软软化直至大大变形，尤尤其在材料料的弹塑性性分析、大大变形分析析以及模拟拟施工过程程等领域有有其独到的的优点。它包含了10种种弹塑性材材料本构模模型，有静静力、动力力、蠕变、渗渗流、温度度五种计算算模式，各各种计算模模式间可以以互相耦合合，可以模模拟多种结结构形式，如如岩体、土土体或其它它材料实体体，梁、锚锚、桩、壳壳以及人工工结构如支支护、衬砌砌、锚索、岩岩栓、土工工织物、摩摩擦桩、板板桩、界面面单元等，可可以模拟复复杂的岩土土工程或力力学问题。FLAC3D具具有如下特特点：（1）应用范围广泛泛，可以模模拟复杂的的岩土工程程或力学问问题。（2）具有强大内嵌嵌程序语言言FISHH，使得用用户可以定定义新的变变量或函数数，以适应应用户的特特殊需要。（3）具有强大的后后处理功能能.FLAC3D的的适用范围围广泛，一一般可用于于：边坡稳定分析与与基础设计计，如承载载能力与变变形分析。岩体边坡开挖与与隧洞设计计中的破坏坏或失稳演演化分析。采矿设计中评估估断层的影影响。地质体的锚固分分析。渗流分析及土质质结构的固固结研究。粘性材料的蠕变变分析。地震工程或岩爆爆研究中研研究动力荷荷载对具有有滑移倾向向的地质结结构的影响响。隧洞或采矿中的的爆破荷载载的动力分分析。坝工结构的地震震分析。温度荷载对结构构的影响。大变形分析。计算模型：根据据稳定性计计算结果，选选取稳定性性较差的（Ⅰ-Ⅰ′）剖面、（Ⅲ-Ⅲ′）剖面和（Ⅴ-Ⅴ′）剖面作为计算剖面，两边约束X方向的位移，底面约束Y方向的位移，地表为自由面，底面固定。仅考虑重力，计算工况分为天然状态和蓄水至490m水位两种，库水位的作用采用程序中的渗流模式进行模拟。模拟过程中，物物理力学参参数参照上上一章中极极限平衡分分析结果进进行选取（表表3-7）。FLAC计算所所用岩体物物理力学参参数表3-7项目容重（kg/m3）内聚力（MPa）摩擦角（°）滑体16600.0431滑床基岩2500235滑面/0.0225图3-5为各剖面计算模模型：（ⅠⅠ-Ⅰ′）剖面共共划分188184个个单元，55629个个节点；（Ⅲ-Ⅲ′）剖面共划分26152个单元，6877个节点；（Ⅴ-Ⅴ′）剖面共划分19581个单元，5247个节点。（a）（Ⅰ-Ⅰ′）剖面（b）（Ⅲ-Ⅲ′）剖剖面（c）（Ⅴ-Ⅴ′）剖剖面图3-5计算模型型计算结果：（Ⅰ-Ⅰ′）剖面：（1）斜坡应力场特特征（图33-6）研究区为一斜坡坡地形，自自重应力在在斜坡应力力场演化过过程中起主主导作用。斜斜坡应力受受坡形影响响发生明显显分异，即即在坡面附附近主应力力迹线发生生明显偏转转，最大主主应力平行行于坡面，最最小主应力力显著降低低，斜坡后后缘，最大大为9.66kPa。斜斜坡后缘陡陡缓交接部部位出现应应力集中，最最大主应力力为7.00MPa，蓄蓄水后应力力集中程度度增大。随随着深度的的增加，坡坡形对应力力场的影响响减小，而而表现出自自重应力场场的特征。研研究表明，蓄蓄水至4990m水水位后应力力分布规律律基本不变变。（2）变形破坏特征征（图3--7）从X方向位移等值线线图可以看看出，天然然状态下，斜斜坡变形以以水平向为为主，但量量值较小，仅仅为3.33cm，主主要分布在在滑坡后缘缘陡缓交接接部位，坡坡体内局部部出现反向向运动，表表明滑体在在运动过程程中发生旋旋转。而蓄蓄水至4990m水位位后，斜坡坡水平位移移急剧增大大，最大值值达到188cm，增增大近5倍，最大大位移分布布区出现在在滑坡前缘缘，表明该该滑坡在天天然状态下下后缘为稳稳定性较差差的部位，但但蓄水后失失稳部位由由滑坡后缘缘向前缘转转移。由此此可知，蓄蓄水后滑坡坡前缘是潜潜在失稳的的关键部位位，在治理理和监测过过程中应重重点考虑。（Ⅲ－Ⅲ′）剖面：（1）斜坡应力场特特征（图33-8）研究区为一斜坡坡地形，自自重应力在在斜坡应力力场演化过过程中起主主导作用。斜斜坡应力受受坡形影响响发生明显显分异，即即在坡面附附近主应力力迹线发生生明显偏转转，最大主主应力平行行于坡面，最最小主应力力显著降低低，斜坡后后缘出现拉拉应力，最最大为9..7kPaa。最大主主应力出现现在后缘陡陡缓交接部部位，最大大值为5..0MPaa，蓄水后后应力集中中程度增大大。随着深深度的增加加，坡形对对应力场的的影响减小小，而表现现出自重应应力场的特特征。研究究表明，蓄蓄水至4990m水水位后应力力分布规律律基本不变变。（a）最大主应力等值值线（b）最小主应力等值值线图3-6（ⅠⅠ-Ⅰ′）剖面应应力分布（a）天然状态（b）蓄水至4900m水位位图3-7（ⅠⅠ-Ⅰ′）剖面X方向位移移等值线（a）最大主应力等等值线（b）最小主应力等值值线图3-8（Ⅲ--Ⅲ′）剖面应应力分布（2）变形破坏特征征（图3--9）从位移等值线图图可以看出出，天然状状态下，斜斜坡变形以以水平向为为主，但量量值较小，仅仅为1.99cm，主主要分布在在滑坡后缘缘，而蓄水水至4900m水位位后，斜坡坡水平位移移急剧增大大，最大值值达到5..7cm，分分布规律为为前、后缘缘大，而滑滑坡中部位位移较小，表表明该滑坡坡在蓄水前前后缘最不不稳定，而而蓄水后前前缘和后缘缘的稳定性性同时降低低。由此可可知，滑坡坡前缘和后后缘均为潜潜在失稳的的关键部位位，在治理理和监测过过程中应重重点考虑。（a）天然状态（b）蓄水至4900m水位图3-9（Ⅲ--Ⅲ′）剖面X方向位移移等值线（Ⅴ-Ⅴ′）剖面：（1）斜坡应力场特特征（图33-10）研究区为一斜坡坡地形，自自重应力在在斜坡应力力场演化过过程中起主主导作用。斜斜坡应力受受坡形影响响发生明显显分异，即即在坡面附附近主应力力迹线发生生明显偏转转，最大主主应力平行行于坡面，最最小主应力力显著降低低，斜坡后后缘较陡部部位出现拉拉应力，最最大为9kkPa。河河谷底部出出现应力集集中，但应应力集中程程度不大，最最大主应力力为4.00MPa，蓄蓄水后应力力集中程度度增大。随随着深度的的增加，坡坡形对应力力场的影响响减小，而而表现出自自重应力场场的特征。研研究表明，蓄蓄水至4990m水水位后应力力分布规律律基本不变变。（a）最大主应力等值值线（b）最小主应力等值值线图3-10（Ⅴ－Ⅴ′）剖面应应力分布（2）变形破坏特征征（图3--11）从位移等值线图图可以看出出，天然状状态下，斜斜坡变形以以水平向为为主，但量量值较小，仅仅为2cmm，主要分分布在滑坡坡前缘，而而蓄水至4490m水水位后，斜斜坡水平位位移急剧增增大，最大大值达到99cm，但但分布规律律类似，仍仍为前缘大大、后缘小小，表明该该滑坡在蓄蓄水后首先先在前缘出出现蠕滑，进进而诱发后后缘的斜坡坡岩体滑移移变形。由由此可知，滑滑坡前缘是是潜在失稳稳的关键部部位，在治治理和监测测过程中应应重点考虑虑。（a）天然状态（b）蓄水至4900m水位位图3-11（ⅤⅤ－Ⅴ′）剖面X方向位移移等值线通过上述模拟分分析，可以以得出以下下基本结论论：（1）自重应力在斜斜坡应力场场演化过程程中起主导导作用，斜斜坡应力受受坡形影响响发生明显显分异，即即在坡面附附近主应力力迹线发生生明显偏转转，最大主主应力平行行于坡面，斜斜坡后缘较较陡部位出出现拉应力力，最大为为9kPaa。蓄水至至490mm水位后，斜斜坡应力量量值略有变变化，但总总体分布规规律基本不不变。（2）斜坡变形以水水平向为主主，蓄水后后对斜坡稳稳定性的影影响明显，它它造成位移移值急剧增增大，各剖剖面最大位位移的分布布位置各不不相同：（Ⅰ-Ⅰ′）剖面从蓄水前的3.3cm增大到18cm，失稳部位由滑坡后缘向前缘转移；（Ⅲ-Ⅲ′）剖面由蓄水前的1.9cm增大到5.7cm，蓄水前滑坡后缘最不稳定，蓄水后前、后缘位移大，而滑坡中部位移较小；（Ⅴ-Ⅴ′）剖面由蓄水前的2cm增大为9cm，蓄水前后最危险部位均位于滑坡前缘。由此可见，水库蓄水对（Ⅰ-Ⅰ′）剖面稳定性的影响最大。3.2.3现状评价Ⅰ～=5\*ROMANV号滑坡体前缘均均处于目前前水库蓄水水水位以下下，坡体在在水库蓄水水以后发生生了不同程程度的变形形，其危害害对象主要要为当地居居民。Ⅰ号滑坡体前、后后缘都出现现了较严重重的塌落及及较大的张张性裂缝。前前缘坡体落落差达6～7cm，后缘坡体体最大落差差达到433cm，缝宽达700mm，裂裂缝的走向向与后缘岩岩层的走向向基本一致致。并且裂裂缝还在扩扩展中，另另外在Ⅰ号滑坡体体上分布的的居民家中中房屋和地地面也都出出现了不同同程度的开开裂变形，地地面裂缝宽宽度在2～4mm之间间。此种现现象的出现现，表明该该滑坡体的的原始结构构已经发生生了较大的的改变。根根据对该滑滑坡体地质质测绘和钻钻孔揭示的的地层分布布情况的综综合分析，目目前坡体处处于欠稳定定状态，滑滑坡易发展展，它将直直接威胁到到坡体上88余户居民民的生命财财产安全。其其危害性很很大。Ⅱ号滑坡体上分布布有7余户居民民，该坡体体前、后缘缘也都出现现了小量塌塌落及裂缝缝，后缘裂裂缝4～8mm之间间，前缘住住户地面出出现剪性裂裂缝，宽110mm，错错距为2～3mm，该坡体上上其他住户户的家中地地面和房屋屋也出现了了不同程度度的变形，裂裂缝宽度在在3mm左右右，目前水水位尚未上上升到设计计水位，该该坡体变形形没有继续续发展，坡坡体尚处于于整体基本本稳定状态态。其危害害性为一般般。Ⅲ号滑坡体分布居居民1户，水库库蓄水后未未发现教明明显的变形形和滑塌，该该滑坡体稳稳定性一般般，现状基基本稳定。其其危害性较较小。Ⅳ号滑坡体目前尚尚未发现有有较明显的的变形，其其坡度较平平缓，土质质条件相对对较好，整整体处于比比较稳定状状态。其危危害性小。=5\*ROMANV号滑坡体分布居居民4户，其后后缘出现了了基本沿岩岩层走向发发展的张性性裂缝，缝缝宽达8mmm，前缘也出出现了张性性裂缝，缝缝宽3mmm，居民家中中地面亦出出现了少量量的变形，该该坡体变形形目前尚未未扩展，其其坡体土质质条件相对对较好，结结合地质测测绘及坡体体地层分布布情况综合合分析，该该坡体在目目前水位情情况下不会会发生大的的变形失稳稳，坡体处处于整体基基本稳定状状态。其危危害性为一一般。4地质安全全性预测评价4.1工程程建设可能能引发或加加剧地质安安全性的预测目前，xx水库库初期蓄水水最高水位位为4700m，设计蓄水水水位为4490m，该该水库蓄水水水位还有有20m的蓄蓄水空间有有待利用，在在目前最高高水位基础础上提高以以后，将会会在评估区区470mm～490mm的高程形形成新的淹淹没区。本本身Ⅰ～=5\*ROMANV号滑坡体体前缘已经经处于目前前水库蓄水水水位以下下，水位提提高20mm后，坡脚脚受浸泡和和冲刷的范范围增大，抗抗剪强度也也会有较大大的降低，将将会有更大大体积的坡坡积物发生生变形和破破坏。根据稳定分析成成果：Ⅰ号滑坡体体在库水快快速降落时时将会失稳稳，Ⅱ号和Ⅳ号滑坡体体较稳定，Ⅲ号和=5\*ROMANV号滑坡体基本稳定或欠稳定。4.2工程程建设可能能遭受地质质安全性的预测评价区内的影响水库库运行的地地质灾害类类型主要为为滑坡。Ⅰ号滑坡体已经出出现了明显显的失稳变变形，蓄水水水位提高高以后，将将会进一步步加剧，可可能出现小小到中型的的滑坡，其其上8余户居居民不可避避免会受到到滑坡的影影响，建议议搬迁。该该处滑坡体体体积估算算为1666×1004m3，如果全全部失稳，将将会在库底底堆积使其其抬升100m左右，不不影响水库库蓄水和通通航。另外外，该滑坡坡体滑入水水库后，根根据工程类类比，可能能形成8m高的涌涌浪，对岸岸影响范围围约3m高，至至坝前小于于1m，对拱拱坝影响不不大。Ⅱ号滑坡体目前整整体基本稳稳定，蓄水水水位再次次提升后及及水位快速速降落亦基基本稳定，局局部可能发发生小型的的滑坡，不不会有大的的影响。Ⅲ、Ⅳ号滑坡体稳定或或基本稳定定，上部居居民少，达达到最高蓄蓄水水位以以后，前缘缘表层土体体可能会发发生局部的的塌落，其其体积小，不不影响坡体体整体稳定定性，不会会对水库构构成威胁。=5\*ROMANV号滑坡体目前在在整体上基基本稳定，可可能发生浅浅层的小规规模的滑动动，对水库库影响甚小小。值得注注意的是该该坡体前缘缘有两户民民房距最高高蓄水水位位较近，据据钻孔揭露露该处浅层层土体较易易发生塑性性变形和蠕蠕变，水位位提升后对对该处居民民影响较大大，建议搬搬迁。5地质安全全性综合评价及防治措措施5.1地质质安全性综合评价原则与量量化指标