鄭兆江

（新疆維吾爾自治區(qū)和田地區(qū)水利局，新疆 和田848000）

邊坡穩(wěn)定性問題在工程建設過程中經常出現，一旦邊坡發(fā)生破壞往往會造成嚴重損失，對人員安全和構筑物的使用產生重大影響［1-2］。在庫區(qū)，一旦滑坡發(fā)生破壞，滑體以較大的速度涌入庫區(qū)，將造成難以估量的后果。國內外許多專家學者對邊坡穩(wěn)定性情況進行分析，取得了較多的成果。

根據前人研究成果可知，有較多因素可誘發(fā)滑坡，如：降水［3］、地震［4］、人類工程活動［5］等。 根據滑體類型、運動模式，可將滑坡分為多種類型。影響不同類型邊坡穩(wěn)定性的主要因素也千差萬別。目前，在邊坡研究中較為常用的方法包括：數值模擬［6］、理論分析［7］、物理模擬［8］等。

金溝河引水樞紐建設過程中，在內庫發(fā)現滑坡一處，該滑坡一旦破壞將嚴重影響到水利樞紐的正常使用，堵塞河道，形成淤積，并威脅到下游居民的安全。

1 滑坡地質情況

滑坡所在區(qū)域主要地層包括：海河組（E2-3a）泥巖、泥灰?guī)r、砂巖；沙灣組（E3-N1s）泥巖、礫巖、砂巖及火山堆積物和第四系沖洪積層。在工程區(qū)域內發(fā)育有霍爾果斯背斜和霍爾果斯斷裂，滑坡巖體在長期的地質活動、風化侵蝕作用下結構較為破碎。其中F5-1斷裂位于霍爾果斯背斜核部且穿過內庫左岸滑坡。

2 滑坡變形特征及機理分析

2.1 變性特征

滑坡后緣壁高6～8m。 滑坡體地面坡度15°～33°，后緣至中部坡度15°～20°，滑坡中部至滑坡前緣25°～33°，滑坡體呈圈椅狀，長200m，寬110～130m，前緣至后緣高差50m，面積2.4萬m2，滑體厚度5～20m，估算滑坡體體積30萬～40萬m3?，F場觀察HP1滑坡曾產生過多次臺階狀垮塌，在中部見有多個平臺，判定其應為不同時期塌滑下來的階地臺坎，同時在HP1滑坡表面及其后緣階地面上可見有多條長短不等的張拉裂縫，裂縫與滑坡后緣近于平行，順河長5～10m不等，張開5～15cm，裂縫前緣多呈寬1～4m不等的塌陷臺地，滑體側緣也出現不同程度的滑動錯臺、變形裂縫，根據現場初判該滑坡目前處于臨界穩(wěn)定狀態(tài)。

圖1 內庫左岸滑坡全貌

2.2 滑坡變形機理分析

滑坡位于上壩左岸凹岸，處在F5-1斷層破碎帶，岸坡出露巖性為砂巖、泥巖、砂礫巖互層，河水對坡腳的沖刷和掏蝕及更新世的新構造運動使河流快速下切形成臨空，為滑坡形成提供了有利的地形條件，同時也為滑坡的發(fā)生提供了重力勢能。再加上該段庫岸岸坡上兩處活火山口的存在，火山噴出物沿階地面流向河床，隨著泥火山的多次噴發(fā)，岸坡基巖受泥火山噴出液沖刷浸泡變軟，導致泥巖在重力及強度降低作用下卸荷，最終導致滑塌，形成現狀的圈椅狀滑坡。

3 滑坡體穩(wěn)定性分析及處理

該滑坡位于金溝河引水樞紐工程內庫左岸，該引水樞紐建成后，內庫水位壅高3.7m。蓄水后，滑坡坡腳將位于水位以下，這將對滑坡的穩(wěn)定性造成嚴重影響，一旦滑坡失穩(wěn)將會對上壩段的安全產生極大威脅，因此，分析滑坡的穩(wěn)定性并提出治理措施十分必要。

3.1 滑坡穩(wěn)定性分析

滑坡所在區(qū)域巖體結構較為破碎，地質活動較為強烈，是滑坡等地質災害極易發(fā)生的區(qū)域［9-10］。Geo-studio軟件具有建模簡單、結果準確、計算效率高等特點，在流固耦合等巖土體穩(wěn)定性問題研究中較為常用。依據圖2的剖面，建立數值模擬模型，分析蓄水前后現狀滑坡的穩(wěn)定性情況。數值模擬計算參數依據室內力學實驗和相關的工程經驗確定，計算參數如表1。

圖2 內庫左岸滑坡剖面

表1 滑坡穩(wěn)定計算參數

根據數值模擬計算結果可知，在蓄水前滑坡處于基本穩(wěn)定性狀態(tài)，在蓄水過程中滑坡穩(wěn)定性系數逐漸降低，直至水位達到3.7m時，滑坡穩(wěn)定性系數降為最低值，滑坡處于不穩(wěn)定狀態(tài)。該滑坡主要變形位置位于基巖面之上的覆蓋層，該層巖土體極為破碎，強度較低且堆填厚度較大，在自重作用下發(fā)生較大的位移，在蓄水后，滑坡坡腳位于水面以下，滑坡鎖固段抗滑力大幅度降低，下滑力不變的情況下，滑坡穩(wěn)定性系數降低，滑坡產生破壞。

3.2 滑坡治理措施研究

滑坡的破壞主要原因是滑床以上滑體厚度大、強度低，下滑力較大，因此考慮采用削坡減載的方式對滑坡進行治理。治理斷面如圖3，按照1∶2的坡比進行開挖，開挖兩級坡面，設置兩級平臺，寬度分別為6.0m和7.0m。同樣使用Geo-studio軟件分析治理后的邊坡穩(wěn)定性情況，計算結果如表2。

圖3 處理方案典型斷面

表2 邊坡抗滑穩(wěn)定計算結果

根據計算結果可知，采用削坡減載的治理措施后，不同工況下，該滑坡的穩(wěn)定性滿足規(guī)范要求。開挖工程量共計8.1萬m3。采用削坡減載方式，改變了該滑坡的應力分布情況，降低了斜坡的下滑力，在庫水軟化坡腳的情況下，仍然能保持較高的安全系數。同時，采用該治理措施，減少了滑坡治理過程中抗滑樁、錨索等工程措施的使用，以及工程對當地生態(tài)環(huán)境的擾動，開挖的土石方可在金溝河水利樞紐工程主體工程建設過程中加以使用，大大降低了經濟成本。

4 結語

（1）金溝河引水樞紐工程內庫左岸滑坡位于構造活動強烈區(qū)域，巖體結構極為破碎，在蓄水后滑坡坡腳將位于水面以下，造成滑坡穩(wěn)定性降低，覆蓋層發(fā)生較大的變形，嚴重威脅水利樞紐工程的安全。

（2）通過分析滑坡變形機理，采用削坡減載的治理方式，降低滑坡下滑力，治理后滑坡的變形得到了較好的控制，滑坡穩(wěn)定性情況較好，可為類似滑坡治理工程提供參考。