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(長江水利委員會長江巖土工程總公司，武漢 430010)

西藏林芝市朗縣朗鎮(zhèn)灌區(qū)工程為原渠道改建工程，全長17.3 km，渠道工程等級屬五等小(2)型，渠道沿線分布大小滑坡16個，其中H1滑坡位于高山斜坡中部，后緣為近陡立基巖山體，前緣為腳不郎河漫灘，滑坡體橫向?qū)挾葍H130 m，場地空間狹窄。渠線段滑坡體拉裂縫密集分布，部分地帶出現(xiàn)變形破壞，由于朗鎮(zhèn)灌區(qū)工程投資規(guī)模較小，受工程區(qū)地形環(huán)境限制，如采取避讓H1滑坡方案或采取全面治理滑坡的措施，則工程投資成本較大，而利用滑坡內(nèi)在特征穿越滑坡，直接關(guān)系到工程可行性及建成后工程運行安全，故該項目被朗縣列為重點地質(zhì)災(zāi)害研究項目。

1 滑坡區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件

工程區(qū)位于青藏高原腹地，雅魯藏布江與腳不郎河交匯部位，海拔3 200～5 000 m，屬高原溫帶半濕潤一半干旱氣候區(qū)，極端最高溫30.7℃；極端最低溫-15.1℃。無霜期149天，年降水量636.9 mm。歷史地震活動較頻繁，新構(gòu)造運動十分強(qiáng)烈。

滑坡區(qū)基巖為三迭郎杰學(xué)群姐德秀組(T3j)炭質(zhì)絹云母片巖、砂質(zhì)板巖，以薄層為主，偶夾大理巖透鏡體，巖體傾向南西，傾角50°～80°。第四系堆積物：上部為崩坡堆積層(Qcol+dl)碎塊石、碎塊石土，少量粉土夾碎石，厚薄不均，一般厚3～28 m，接觸面多傾向河溝內(nèi)，來源于T3j；下部為腳不朗河Ⅱ級階地(alQ3)層漂石、卵石、礫石夾粉土，局部為粉土夾礫卵石，最厚150 m。

2 H1滑坡地質(zhì)特征

H1滑坡堆積區(qū)微地貌處于自然山體陡坡前緣，其地表地形地貌呈微凹向腳不郎河的口袋型，屬坡度相對較陡的斜坡地形，滑坡前緣為腳不郎河河岸、后緣為自然山體陡坡，上下游以沖溝溝坎為界限，堆積物成分為碎塊石層碎塊石土層，局部為粉土夾碎石，滑坡堆積體縱向長約140 m，橫向?qū)?30 m，坑槽揭露堆積體厚16～23 m，體積約27.3×104m3?；碌谒南低馏w顆粒一般較大，具強(qiáng)透水性，滲透系數(shù)k=2.6×10-2～7.8×10-2cm/s，向下排泄條件較好，與地表水聯(lián)系不密切，地下水貧乏。

根據(jù)滑動變形的情況將滑坡區(qū)分為未變形區(qū)和滑坡變形區(qū)兩部分，又按變形類型分為變形區(qū)Ⅰ、變形區(qū)Ⅱ兩段(圖1)。

圖1 H1段渠道崩坡堆積區(qū)全貌

變形區(qū)Ⅰ為滑動區(qū)，沿渠道前緣已滑動，主滑方向滑動長0.5～5 m，滑體上見明顯的滑坡臺階和滑坡梗，臺階高20～30 cm；變形區(qū)Ⅱ為拉張裂隙密集分布區(qū)，該段渠基主要表現(xiàn)為拉張裂縫密集分布，裂縫寬5～30 cm不等，裂縫深度1～3 m，滑坡主裂縫寬約20～30 cm，長約10 m，深3～5 m(見圖2)。

圖2 變形區(qū)Ⅱ后緣主裂縫

3 滑坡穩(wěn)定性分析及評價

3.1 滑坡變形區(qū)宏觀穩(wěn)定性分析

據(jù)現(xiàn)場調(diào)查及收集地質(zhì)資料成果分析，變形區(qū)早期為古沖溝，斜坡地帶崩坡堆積物在山洪作用下多年累積堆積于滑坡區(qū)及其附近地帶，變形區(qū)原建的村級引水灌渠毀壞，渠道內(nèi)水流下滲，霜凍季節(jié)，下滲水流快速凍結(jié)形成凍融現(xiàn)象，加上后期鄉(xiāng)村公路及村活動中心等工程對滑坡區(qū)域進(jìn)行了地形地質(zhì)改造，其邊界條件、空間分布、物質(zhì)組成以及水文地質(zhì)條件等均發(fā)生了變化，原渠基以下渠坡沿渠基或渠基附近發(fā)生變形滑動。在2017年4月的施工過程中，施工人員發(fā)現(xiàn)變形區(qū)Ⅱ段拉張裂縫出現(xiàn)了明顯的變形擴(kuò)大跡象，說明H1滑坡變形區(qū)仍處于蠕動變形階段。

3.2 未變形區(qū)宏觀穩(wěn)定性評價

未變形區(qū)原始地形地貌起伏較大，地形呈“鼓丘”狀，根據(jù)坑槽開挖情況，厚度約16～23 m不等，未揭露地下水活動，由于崩坡物質(zhì)堆積于腳不郎河二級階地，堆積平臺地形相對平緩，且堆積物質(zhì)透水性強(qiáng)，雨季大氣降水入滲條件好，地下水活動微弱。其次堆積體形成時間久遠(yuǎn)，具備一定的膠結(jié)，局部平場次級滑動面，不影響堆積體的整體穩(wěn)定。宏觀判斷目前現(xiàn)狀處于基本穩(wěn)定狀態(tài)。

3.3 滑坡穩(wěn)定性計算與評價

(1)滑坡計算參數(shù)確定

由于變形區(qū)第Ⅱ段正處于蠕滑變形階段，故選取該段進(jìn)行穩(wěn)定性反演計算和敏感因素分析。本次滑坡穩(wěn)定性計算采用改進(jìn)傳遞系數(shù)法計算滑坡的穩(wěn)定性，根據(jù)勘察成果提供的滑面(滑帶)條件，按折線滑動計算穩(wěn)定性，依據(jù)《水電水利工程邊坡工程地質(zhì)勘察技術(shù)規(guī)程》(DL/T5337-2006)有關(guān)規(guī)定，采用如下計算公式：

Ψj=[cos(θi-θi+1)-sin(θi-θi+1)tanφi+1]/Fs

Ri=Nitanφi+ciLi

Rn=Nntanφn+CnLn

Ni=Wicosθi

Ti=Wisinθi

式中：

Fs——穩(wěn)定系數(shù)

Wi——第i條塊滑體的重力(kN)

θi——第i條塊滑動面與水平面的夾角(°)

Ri——作用于第i條塊的抗滑力(kN)

Ni——第i條塊滑動面的法向分力(kN)

φi——第i條塊土的內(nèi)摩擦角(°)

Ci——第i條塊土的黏聚力(kPa)

Li——第i條塊滑動面的長度(m)

Ti——第i條塊滑動面上的切向分力(kN)

ψj——傳遞系數(shù)；第i條塊的剩余下滑力傳遞至i+1條塊時的傳遞系數(shù)(j=i)

以主滑剖面在現(xiàn)狀條件下計算，求得相應(yīng)的φ-K、C-K變化關(guān)系見表1、表2，穩(wěn)定系數(shù)與內(nèi)聚力、穩(wěn)定系數(shù)與內(nèi)摩擦角反演關(guān)系見圖3、圖4。

表1 根據(jù)前緣已變形滑坡體反演C值、φ值對應(yīng)關(guān)系

表2 飽和狀態(tài)下C值、φ值變化與Fs值的敏感度關(guān)系表

圖3 飽和狀態(tài)反演分析Fs-C關(guān)系圖

圖4 飽和狀態(tài)反演分析Fs-?關(guān)系圖

(2)滑坡開挖后穩(wěn)定性計算

根據(jù)變形區(qū)滑體物質(zhì)反演得出的物理力學(xué)參數(shù)建議值進(jìn)行未變形區(qū)穩(wěn)定性計算(圖5)，又根據(jù)未變形區(qū)地形地貌特征選取4個擬開挖面，并選取如下兩種工況進(jìn)行穩(wěn)定計算。工況一：天然狀態(tài)的情況下開挖；工況二：在暴雨久雨三分之一飽和狀態(tài)下開挖。穩(wěn)定性計算結(jié)果見表3。

圖5 未變形區(qū)計算剖面H1-H1’條分示意圖

根據(jù)《滑坡防治工程勘查規(guī)范》(GB/T 32864-2016)關(guān)于滑坡穩(wěn)定狀態(tài)劃分，工況一狀態(tài)下:滑面1和滑面4處于穩(wěn)定狀態(tài)，滑面2和滑面3處于基本穩(wěn)定狀態(tài)；工況二狀態(tài)下：僅滑面4處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，其余滑面均為欠穩(wěn)定狀態(tài)。

表3 滑坡開挖后穩(wěn)定性Fs計算成果表

4 渠道穿過滑坡區(qū)對策

根據(jù)對未變形區(qū)定量穩(wěn)定性分析結(jié)果:未變型區(qū)在工況一天然狀態(tài)的情況下開挖不存在變形加劇發(fā)生滑坡的可能性，僅在暴雨久雨工況二情況下開挖不能滿足安全要求。

現(xiàn)狀工況：(1)未變形區(qū)邊界前緣受變形區(qū)原渠道渠水下滲區(qū)域控制，變形區(qū)后期滑動對未變形區(qū)邊界改變影響小。(2)未變形區(qū)為高原地區(qū)半濕潤一半干旱氣候，年降雨量小，暴雨久雨工況概率較低。(3)變形區(qū)堆積體堆積年代久遠(yuǎn)，具一定的膠結(jié)，荷載變化對穩(wěn)定性影響較弱。(4)滑坡位于山體斜坡上，無地表水流，強(qiáng)降水形成的匯流向下游排泄條件好。(5)滑坡物質(zhì)為透水性強(qiáng)的碎塊石、碎石土為主，地下水匱乏，且其下伏巖土為二級階地礫卵石層，降水下滲快，對未變形區(qū)穩(wěn)定影響有限?；緷M足工況一天然狀態(tài)條件下開挖的地質(zhì)環(huán)境條件。

因而，在渠道工程建成后保證渠道水流不下滲的情況下，將渠道布置于未變型區(qū)從理論上是可行的。

根據(jù)對工程區(qū)附近朗縣境內(nèi)引水灌區(qū)工程的調(diào)查，類似H1滑坡地質(zhì)條件多采用鋼管全封閉引水方案，其工程多年運行情況良好，原滑坡未見進(jìn)一步變形跡象。

將渠線工程布置于未變形區(qū)內(nèi)，采取全封閉管道方案，并采取防護(hù)措施確保渠道水流下滲對滑坡的影響。為保證施工開挖人為因素對未變形區(qū)的影響，邊坡開挖宜采用緩坡方案。

鑒于變形區(qū)目前仍處于變形階段，受施工影響可能進(jìn)一步滑動，需對變形區(qū)進(jìn)行一定抗滑處理。建議在滑坡前緣設(shè)置重力式擋土墻，并對已滑動的變形區(qū)Ⅰ進(jìn)行清除，清理后的邊坡采用噴射混凝土護(hù)坡處理，對產(chǎn)生拉裂縫的變形區(qū)Ⅱ采取抗滑樁支擋措施。

5 結(jié) 論

滑坡地形陡峭，滑坡體物質(zhì)主要由碎塊石、碎塊石土組成，滑坡體未變形區(qū)地下水貧乏，高原地區(qū)半濕潤一半干旱氣候，年降雨量小，暴雨久雨工況概率較小，地表水流對未變形區(qū)穩(wěn)定影響有限，穩(wěn)定性計算結(jié)果表明：未變型區(qū)開挖后在自重作用下不存在變形加劇發(fā)生滑坡的可能性。

將現(xiàn)渠線工程上移布置于未變形區(qū)內(nèi)，采取全封閉管道方案，并采取防護(hù)措施確保渠道水流下滲對滑坡的影響。為保證施工開挖人為因素對未變形區(qū)的影響，邊坡開挖宜采用緩坡方案。