小湾水电站右岸自然边坡危险源发育特征及分布规律

周新国+郭波+汪志刚

摘 要 小湾水电站开工建设以来，各类工程边坡均处于整体稳定状态；边坡开口线以外的自然边坡由于地形陡峻，物理地质现象发育，加上自然条件和风化卸荷的影响，易产生危岩体、崩塌、落石（群）、松散堆积体等危险源。由于其所在位置相对较高，在诱发因素作用下可能产生失稳现象并对其下方的建筑物和人员安全构成严重威胁。本文针对小湾水电站右岸1 245m高程以上3#山梁～5#山梁边坡危险源的分类、发育特征及分布规律进行了分析总结，能够对类似工程危险源的调查分析提供有益的借鉴和启迪。

关键词 危险源；危岩体；自然边坡；水电站

中图分类号 TV2 文献标识码 A 文章编号 2095-6363（2017）08-0011-01

小湾水电站工程开口线以外的自然边坡，由于岸坡地形陡峻，物理地质现象发育，加上自然条件和风化卸荷的影响，易产生边坡局部不稳定体，会造成工程区内的人员伤亡和财产损失。

本文针对小湾水电站右岸1？245m高程以上3#山梁～5#山梁自然边坡危险源的分类、发育特征及分布规律进行了分析总结，对后期的工程治理提供清晰的基础资料，并对类似工程危险源的调查分析提供有益的借鉴和启迪。

1 调查区基本地质条件及环境条件

调查区整体范围为3#山梁～5#山梁之间，高程1？245m～1？800m。总体上从上往下地形逐渐变陡，大致以1？430m高程为界，1？430m高程以上范围整体地形坡度30°～50°，1？245m～1？430m高程范围整体地形坡度50°～60°。

坝址区分布的基岩为黑云花岗片麻岩和角闪斜长片麻岩，硬度比较坚硬，多裸露，坝址区构造活动强烈，属高应力区。

坝址地段两岸强风化岩体底界埋深一般为10m～20m，右岸局部可达26m，弱风化岩体底界埋深一般为40m～50m。在河流快速下切的过程中，坡体强烈卸荷，在坡体中形成大量规模不等的卸荷裂隙。调查区潜水位平均垂直埋深达到60.1m，地下水出露点少见，且水量小。

调查区立体气候显著，属亚热带气候带。区内年平均气温19.1℃，年平均降雨量976.4mm，区内平均风速2.0m/s，最大风速18m/s，主风向为西南风。

2 调查区危险源的分类

2.1 按地质成因分类

按地质成因分为高位覆盖层、孤石群、危石群、危岩体等4类其中危石群、危岩体两者按其性质可以划分为一类，本次调查为便于后期治理将其加以区分。

2.2 按规模分类

根据调查结果，本报告将调查区孤石群、高位覆盖层按规模分类，体积小于10m3的为小型，在10m3～50m3为中型、早50m3～100m3的为大型，在100m3以上的为特大型。危石群、危岩体按规模分类，体积小于500m3的为小型，在50m3～1？000m3为中型、早1？000m3～5？000m3的为大型，在5？000m3以上的为特大型。另外危险源可按其所处的相对高度分为低位、中位、高位和特高位4类，其中高度小于15的为低位、高度在15～50之间的为中位、高度在50～100的为高位、高度在100以上的为特高位。

3 危险源成因及分布规律

3.1 危险源地质成因分析

调查区高位覆盖层、孤石群类危险源的地质成因较为明朗，主要为风化、崩坡积产物；危石、危岩体主要是由于边坡表层岩体受各种结构面切割后，在自身重力、降雨形成的孔隙水压力等作用下沿一组或几组结构面产生拉张或剪切破坏而使被切割岩块处于极限平衡状态或近极限平衡状态而形成的不稳定地质体。

调查区主要为基岩型自然坡面，自然边坡走向大致为N10°～30°W，整体坡度30°～65°，局部为陡崖。基岩坡面其表层岩体稳定程度主要受结构面及其强度指标、以及岩体卸荷松弛程度控制，根据调查区主要结构面发育情况绘制的结构面赤平投影图见图1。图中①为近SN向组结构面，产状为N0°～10°E，NW∠85°～90°②为近EW向组结构面，产状为N70°～80°W，NE∠70°～85°③为中缓倾角结构面，产状为N0°～10°W，NE∠30°～40°。可能的变形破坏型式主要有：1）平面型滑动破坏：在卸荷带岩体中存在延伸较长的顺坡中缓倾角剪切裂隙时，有可能沿顺坡中缓倾角剪切裂隙③产生向临空面方向产生平面型滑动破坏；2）滑移型崩塌破坏：以近EW向陡倾角结构面②为侧向切割面，近SN向陡倾角节理①为拉裂面，沿中缓倾角节理产生局部平面型滑动破坏；3）倾倒型崩塌破坏：近SN向陡倾角结构面①与以近EW向陡倾角结构面②相对发育，且延伸长度较长时，切割形成的条状块体在边坡面临空方向极易产生局部倾倒型崩塌？破坏。

3.2 危险源发育特征及分布规律

小湾水电站枢纽区右岸3#山梁～5#山梁1？245m高程以上高位边坡共分布危险源146处。

危险源按地质成因可分为高位覆盖层、孤石群、危石群、危岩体等4类，其中高位覆盖层4处，孤石群97处，危石群、危岩体类45处。

从危险源的规模上看，危险源体积大于5000m3的有1处区、1？000m3～5？000m3的有2处、100m3～1？000m3的有26处、10m3～100m3的有57处、小于10m3的有60处。

由于地形地质条件的不同，危险源的分布存在明显的垂直分带性，总体上以1？430m高程为界，调查區1？430m以上地形相对较缓，发育的危险源以孤石群为主，1？245m～1？430m高程边坡陡峻，发育的危险源则以危石群、危岩体为主。

3.3 综合防护治理原则及建议

综合考虑本工程危险源的发育特征、工程场地施工条件和已施工的防护措施，建议对调查区危险源采取主动加固治理与被动防护相结合的原则进行综合治理，按不同的危险源分类采取针对性综合防护措施。

对于孤石群类危险源可采取串联、支撑、SNS主动防护网、封填与嵌补、人工清理等并结合SNS被动防护系统措施处理；对于高位覆盖层类危险源可采用生物治理植被覆盖，并结合SNS主动防护网处理；对于危石、危岩体类危险源可采取锚固、SNS主动防护系统、支撑等并结合SNS被动防护系统措施处理。

结合本工程的地形特点和施工条件，考虑滚石、落石归沟的运动规律，建议在豹子洞干沟沟心设置SNS被动防护网措施，同时建议在1？245m高程上坝公路上方设置SNS被动防护网或构筑明洞，起到系统防护的保障作用。调查区内植被对固定山坡上的松散土石，防治水土流失起到至关重要的作用，建议加强调查区植被的保护。

4 结论

随着水电工程建设的开展，人们对于工程开口线以外的自然边坡上分布的危险源，相对来关注度不高。这些危险源一般所处位置较高，发生失稳后破坏力大，对其下方构筑物和电站运行人员安全构成较大威胁，因此对相关工程区域的危险源开展详细调查，分析其成因，并掌握其分布规律，对于指导后期的工程治理和保障电站的安全运营均有较大的现实意义。

参考文献

[1]董家兴，徐光黎，李志鹏，等.卜寺沟水电站环境边坡危险源分类及危险度评价[J].工程地质学报，2012，20（5）：760-767.

[2]中国电力建设集团昆明勘测设计研究院.云南省澜沧江小湾水电站可行性研究报告[R].2005.