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【摘要】随着大型水利水电工程的建设，坝址区潜在不良地质体的稳定性备受关注。不良地质体在降雨及其它诱发因素的影响下，可能形成滑坡、泥石流等地质灾害，不仅给水电工程的建设造成不利影响，还会对施工期间施工人员的安全造成巨大的隐患。通过现场调研、地质调查、物探、坑槽钻探成果及区域背景资料，初步分析坝址区左岸堆积体的稳定性及对工程的危害程度，为岩桑树水电站坝址选择提供比选依据。
【关键词】水电工程；稳定性；滑坡；泥石流；安全
1、前言
滑坡、泥石流等地質灾害是在降雨和渗透作用下，斜坡平衡遭受破坏而向下滑动的现象，包括缓慢长期的斜坡变形和突然急剧的暴发过程[1]。斜坡的稳定性由斜坡本身的物质成分、结构条件等因素决定，受环境条件如降雨、地震、人类活动等影响[2]。每年滑坡、泥石流等地质灾害均造成巨大的经济损失及人员伤亡[3]，近年来因经济的快速发展及能源战略的需求，山区大型水电工程的大规模建设，地质灾害造成的危害有越演越烈的趋势。目前，减灾的主要手段是预测预报，而合理准确的不良地质体稳定性分析是预防及防治的基础。
2、工程概况
岩桑树水电站位于怒江下游河段，为怒江中下游水电规划第12级电站。岩桑树水电站规划装机1000MW，初拟枢纽布置方式为碾压混凝土重力坝和引水式厂房或混凝土重力坝坝后式厂房方案，最大坝高84m，正常蓄水位665m。
前期勘察发现，距下坝址2Km左右怒江左岸存在较大规模第四系松散堆积体，体积约400万m3以上。由于堆积体离下坝址较近，一旦失稳，将对下坝址枢纽建筑物的安全产生较大的影响。因此，对堆积体的稳定性及工程影响进行评价是确保水电站顺利建设及后期安全运行的保证。
3、堆积体稳定性分析
本研究以现场调研、地质调查、物探、坑槽钻探成果及区域资料为基础，分析坝址区左岸堆积体的稳定性及对工程的危害程度，为岩桑树水电站坝址选择提供比选依据。
3.1区域背景资料
3.1.1地形地貌
坝址区位于云南高原西部边缘，河段上游属横断山脉南段，地势整体呈北高南低，西高东低。地貌发育受构造控制，主要山脉及河流呈近南北向延伸，相间展布。地表径流迅速，溶蚀漏斗、洼地不甚发育，多见溶蚀裂隙，谷底常见泉水出露。从三江口至光坡坝址为深切割高中山峡谷地型，山体走向受构造控制，多呈北东～南西向排列，高程2000～3500m，峰顶尖峭，山坡陡峻，高差达1000～1500m。
3.1.2地层岩性及地质构造
研究区内地层发育较全，从元古界至新生界均有分布，并有多种岩浆岩及变质岩。受南北向构造影响，地层走向主要呈近南北向展布。研究区横跨3个一级大地构造单元，即：冈底斯-念青唐古拉褶皱系﹑唐古拉-昌都-兰坪-思茅褶皱系和扬子准地台，其内又分布有若干个二级和三级构造单元。近场区内的断裂构造主要为北东向断裂、北西向断裂和近南北向断裂。
3.1.3水文地质及地震
研究区内地下水根椐其地下水赋存条件、水力特征和水理性质，划分为松散岩类孔隙水、碎屑岩类裂隙孔隙水、碳酸盐岩类岩溶水、基岩裂隙水四种基本类型。受地形、岩性和水文气象控制，具季节性变化特点。经查阅相关资料发现，研究区受地震活动影响较强，地震动反应谱特征周期为0.45s；工程场址区的50年超越概率10%的地震动峰值加速度为227.5gal，100年超越概率2%的地震动峰值加速度为485.3gal，相应地震基本烈度为Ⅷ度。
4、稳定性分析
堆积体稳定性分析采取定性分析与定量分析相结合的方法，根据已有的资料及堆积体变形破坏特征对堆积体的稳定性作出定性、定量评价。堆积体稳定性定性分析主要基于变形迹象及堆积体的环境条件来进行；定量分析以极限平衡方法计算斜坡的稳定系数，进而分析其稳定程度。通过定性分析发现，堆积体中有三部分的稳定性较差，在后续水库蓄水过程中坡体的稳定性变差，有可能诱发滑坡、泥石流等灾害。
根据定性评价的结果、前期考察、试验测得的相关参数及大坝的安全等级，计算坡体的安全系数，并分五种工况讨论其不利组合及稳定性。经计算发现
工况1：天然状况下，除C6堆积体的Ⅱ区外，各堆积体稳定性系数均大于1.2，稳定性较好。
工况2：由于地表及坡体内排水通畅，暴雨对各堆积体稳定性影响较小，稳定性系数降低幅度在0.1左右。
工况3：水库蓄水至665m时，各堆积体坡脚50～55m范围内的土体长期浸泡在水中，其力学强度大大降低。由于该段为抗剪段，水库蓄水导致稳定性系数降低幅度在0.1以上，其影响大于暴雨。
工况4：研究区地震烈度高达Ⅷ度，地震对各堆积体的稳定性影响非常大，稳定性系数降低幅度达0.4以上。
工况5：水库蓄水至665m并遭遇Ⅷ度地震烈度时，各堆积体稳定性系数低于1，但这并不一定表明所有堆积体将整体失稳。事实上，除C6堆积体Ⅰ区外，其余堆积体在天然+地震工况下稳定性系数均小于1，但经历长期地震作用（有可能遭遇过Ⅷ度地震烈度）后并未整体失稳。究其原因：一方面，松散堆积体有一定的消能作用，而计算分析是基于刚体极限平衡理论；另一方面，该堆积体在地震作用下可能已经产生局部破坏，能量进一步释放形成如今的格局。因此水库非运营期间，尽管各堆积体整体稳定性系数较低，但不一定产生整体破坏，很可能以逐步解体方式破坏。
5、结论
根据区域背景资料、野外考察、试验测得的参数及工程区现场情况，引入极限平衡理论计算堆积体不同位置处的安全系数，考虑各工况下不利因素的组合及已有的工程经验，探讨堆积体稳定性以及可能对大坝造成的影响，在此基础上采取合理的措施进行预防及防治，为大坝的选址、建设及后续正常运行提供科学依据。
参考文献
[1]丁继新，尚彦军，杨志法等.降雨型滑坡预报新方法[J].岩石力学与工程学报，2004，23（21）：3738-3743.
[2]乔建平.滑坡减灾理论与实践[M]. 北京： 科学出版社，1997.
[3]易顺民，张首丽.滑坡活动时空结构的信息维特征及其工程地质意义[J].水文地质工程地质，1998，25（5）：48-51.
作者简介
刘鹏，男（1977-12-24），工程师，主要从事水电工程地质勘察工作.
【关键词】水电工程；稳定性；滑坡；泥石流；安全
1、前言
滑坡、泥石流等地質灾害是在降雨和渗透作用下，斜坡平衡遭受破坏而向下滑动的现象，包括缓慢长期的斜坡变形和突然急剧的暴发过程[1]。斜坡的稳定性由斜坡本身的物质成分、结构条件等因素决定，受环境条件如降雨、地震、人类活动等影响[2]。每年滑坡、泥石流等地质灾害均造成巨大的经济损失及人员伤亡[3]，近年来因经济的快速发展及能源战略的需求，山区大型水电工程的大规模建设，地质灾害造成的危害有越演越烈的趋势。目前，减灾的主要手段是预测预报，而合理准确的不良地质体稳定性分析是预防及防治的基础。
2、工程概况
岩桑树水电站位于怒江下游河段，为怒江中下游水电规划第12级电站。岩桑树水电站规划装机1000MW，初拟枢纽布置方式为碾压混凝土重力坝和引水式厂房或混凝土重力坝坝后式厂房方案，最大坝高84m，正常蓄水位665m。
前期勘察发现，距下坝址2Km左右怒江左岸存在较大规模第四系松散堆积体，体积约400万m3以上。由于堆积体离下坝址较近，一旦失稳，将对下坝址枢纽建筑物的安全产生较大的影响。因此，对堆积体的稳定性及工程影响进行评价是确保水电站顺利建设及后期安全运行的保证。
3、堆积体稳定性分析
本研究以现场调研、地质调查、物探、坑槽钻探成果及区域资料为基础，分析坝址区左岸堆积体的稳定性及对工程的危害程度，为岩桑树水电站坝址选择提供比选依据。
3.1区域背景资料
3.1.1地形地貌
坝址区位于云南高原西部边缘，河段上游属横断山脉南段，地势整体呈北高南低，西高东低。地貌发育受构造控制，主要山脉及河流呈近南北向延伸，相间展布。地表径流迅速，溶蚀漏斗、洼地不甚发育，多见溶蚀裂隙，谷底常见泉水出露。从三江口至光坡坝址为深切割高中山峡谷地型，山体走向受构造控制，多呈北东～南西向排列，高程2000～3500m，峰顶尖峭，山坡陡峻，高差达1000～1500m。
3.1.2地层岩性及地质构造
研究区内地层发育较全，从元古界至新生界均有分布，并有多种岩浆岩及变质岩。受南北向构造影响，地层走向主要呈近南北向展布。研究区横跨3个一级大地构造单元，即：冈底斯-念青唐古拉褶皱系﹑唐古拉-昌都-兰坪-思茅褶皱系和扬子准地台，其内又分布有若干个二级和三级构造单元。近场区内的断裂构造主要为北东向断裂、北西向断裂和近南北向断裂。
3.1.3水文地质及地震
研究区内地下水根椐其地下水赋存条件、水力特征和水理性质，划分为松散岩类孔隙水、碎屑岩类裂隙孔隙水、碳酸盐岩类岩溶水、基岩裂隙水四种基本类型。受地形、岩性和水文气象控制，具季节性变化特点。经查阅相关资料发现，研究区受地震活动影响较强，地震动反应谱特征周期为0.45s；工程场址区的50年超越概率10%的地震动峰值加速度为227.5gal，100年超越概率2%的地震动峰值加速度为485.3gal，相应地震基本烈度为Ⅷ度。
4、稳定性分析
堆积体稳定性分析采取定性分析与定量分析相结合的方法，根据已有的资料及堆积体变形破坏特征对堆积体的稳定性作出定性、定量评价。堆积体稳定性定性分析主要基于变形迹象及堆积体的环境条件来进行；定量分析以极限平衡方法计算斜坡的稳定系数，进而分析其稳定程度。通过定性分析发现，堆积体中有三部分的稳定性较差，在后续水库蓄水过程中坡体的稳定性变差，有可能诱发滑坡、泥石流等灾害。
根据定性评价的结果、前期考察、试验测得的相关参数及大坝的安全等级，计算坡体的安全系数，并分五种工况讨论其不利组合及稳定性。经计算发现
工况1：天然状况下，除C6堆积体的Ⅱ区外，各堆积体稳定性系数均大于1.2，稳定性较好。
工况2：由于地表及坡体内排水通畅，暴雨对各堆积体稳定性影响较小，稳定性系数降低幅度在0.1左右。
工况3：水库蓄水至665m时，各堆积体坡脚50～55m范围内的土体长期浸泡在水中，其力学强度大大降低。由于该段为抗剪段，水库蓄水导致稳定性系数降低幅度在0.1以上，其影响大于暴雨。
工况4：研究区地震烈度高达Ⅷ度，地震对各堆积体的稳定性影响非常大，稳定性系数降低幅度达0.4以上。
工况5：水库蓄水至665m并遭遇Ⅷ度地震烈度时，各堆积体稳定性系数低于1，但这并不一定表明所有堆积体将整体失稳。事实上，除C6堆积体Ⅰ区外，其余堆积体在天然+地震工况下稳定性系数均小于1，但经历长期地震作用（有可能遭遇过Ⅷ度地震烈度）后并未整体失稳。究其原因：一方面，松散堆积体有一定的消能作用，而计算分析是基于刚体极限平衡理论；另一方面，该堆积体在地震作用下可能已经产生局部破坏，能量进一步释放形成如今的格局。因此水库非运营期间，尽管各堆积体整体稳定性系数较低，但不一定产生整体破坏，很可能以逐步解体方式破坏。
5、结论
根据区域背景资料、野外考察、试验测得的参数及工程区现场情况，引入极限平衡理论计算堆积体不同位置处的安全系数，考虑各工况下不利因素的组合及已有的工程经验，探讨堆积体稳定性以及可能对大坝造成的影响，在此基础上采取合理的措施进行预防及防治，为大坝的选址、建设及后续正常运行提供科学依据。
参考文献
[1]丁继新，尚彦军，杨志法等.降雨型滑坡预报新方法[J].岩石力学与工程学报，2004，23（21）：3738-3743.
[2]乔建平.滑坡减灾理论与实践[M]. 北京： 科学出版社，1997.
[3]易顺民，张首丽.滑坡活动时空结构的信息维特征及其工程地质意义[J].水文地质工程地质，1998，25（5）：48-51.
作者简介
刘鹏，男（1977-12-24），工程师，主要从事水电工程地质勘察工作.