文章編號(hào):1006-0081(2019)09-0033-04
摘要:湖南永州涔天河水庫(kù)擴(kuò)建工程庫(kù)首右岸的霧江古滑坡體下游邊緣距大壩僅300余米,一旦產(chǎn)生滑動(dòng),滑坡體可能在水庫(kù)內(nèi)形成涌浪,對(duì)下游面板堆石壩、進(jìn)水口等建筑物安全造成威脅。根據(jù)滑坡體地質(zhì)、地貌、地下水的分布情況,在擴(kuò)建工程建設(shè)中采取減載壓腳等工程措施,同時(shí)對(duì)霧江滑坡監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行了全方位的設(shè)計(jì)和布置。監(jiān)測(cè)項(xiàng)目主要包括降水量、表層位移、深層位移及地下水,并安裝了自動(dòng)化采集裝置。工程投入運(yùn)行2a來(lái)的監(jiān)測(cè)結(jié)果表明,霧江古滑坡體處于緩慢的蠕滑變形狀態(tài),受庫(kù)水位影響不明顯。
關(guān)鍵詞:滑坡體安全監(jiān)測(cè);涌浪;面板堆石壩;霧江滑坡體;涔天河水庫(kù)
中圖法分類號(hào):TV698.1
文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
DOI.10.15974/j.cnki.slsdkb.2019.09.008
湖南永州涔天河水庫(kù)擴(kuò)建工程位于湖南省永州市江華瑤族自治縣境內(nèi)的瀟水十流上游峽谷出口處,系瀟水流域開(kāi)發(fā)的第一個(gè)梯級(jí),下距江華縣城12km。
霧江滑坡位于擴(kuò)建工程庫(kù)首右岸的霧江峽谷進(jìn)口段,下游邊緣距大壩僅300余米,除滑坡體外,兩岸山坡較陡,滑坡滑舌、后緣壁、兩側(cè)雙溝同源、滑坡臺(tái)階等均發(fā)育齊全,是典型的古滑坡[1-2]?;碌那熬墝捈s700m,呈舌狀伸人河床。滑坡主要為順層滑坡,其底滑面為含角礫黏土或黏土,最大埋深達(dá)84m。經(jīng)過(guò)初步計(jì)算,該滑坡總體積為11327萬(wàn)m3。
滑坡體按地層(質(zhì))性質(zhì)可分為表部坡積層,碎塊石黏土大約厚1-10m;上部散體結(jié)構(gòu),碎塊石、大塊石夾少量黏土,松散堆積厚20-40m;中部剪切帶,碎石質(zhì)黏土厚約0.3-1.0m;下部碎裂結(jié)構(gòu),似層狀巖體,厚10-40m。
由于霧江滑坡體位于壩前僅300m,一旦滑坡滑動(dòng),滑坡體可能口在水庫(kù)內(nèi)形成涌浪。按潘家錚經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算,各種水位下滑坡下滑到達(dá)壩前涌浪高度為2.9-5.0m。霧江滑坡破壞產(chǎn)生的危害性涌浪會(huì)對(duì)大壩安全產(chǎn)生不利影響,對(duì)泄洪洞、發(fā)電洞等隧洞進(jìn)水口安全穩(wěn)定造成一定威脅,其危害程度屬“較嚴(yán)重”級(jí)別2級(jí)。擴(kuò)建工程建設(shè)中對(duì)霧江滑坡體采取減載壓腳等處理措施,同時(shí)開(kāi)展安全監(jiān)測(cè)。
1監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)及實(shí)施
1.1監(jiān)測(cè)項(xiàng)目及布置
為了陳測(cè)霧江滑坡體的穩(wěn)定性,確保涔天河水庫(kù)擴(kuò)建工程的安全進(jìn)行,根據(jù)地質(zhì)、地貌、地下水的分布情況,采用減載壓腳等工程措施,同時(shí)對(duì)霧江滑坡進(jìn)行了全方位的設(shè)計(jì)和布置[3-4]。監(jiān)測(cè)項(xiàng)目主要包括降水量、表層位移、深層位移及地下水,并安裝了自動(dòng)化采集裝置。陳測(cè)內(nèi)容及儀器類型見(jiàn)表1。
監(jiān)測(cè)儀器主要布設(shè)在1~4號(hào)縱剖面,監(jiān)測(cè)滑坡體工作性態(tài)如下:
(1)在各縱剖面不同高程分別布置4個(gè)表面變形監(jiān)測(cè)點(diǎn);在壩區(qū)GPS控制點(diǎn)CNOICTH、CN03CTH、CN04CTH附近設(shè)置滑坡體位移監(jiān)測(cè)工作基點(diǎn),形成表面變形觀測(cè)網(wǎng)。
(2)深部變形觀測(cè)采用同定測(cè)斜儀和多點(diǎn)位移計(jì)。每個(gè)縱剖面不同高程布置2個(gè)測(cè)斜孔,孔內(nèi)安裝同定式測(cè)斜儀;在2號(hào)、4號(hào)縱剖面與交通洞外側(cè)線交叉處分別布置2點(diǎn)位移計(jì)孔,安裝2組位移計(jì);沿2號(hào)、3號(hào)縱剖面高程321m以與水平面成45°夾角方向,向滑坡體內(nèi)鉆孔,布置2組4點(diǎn)式位移計(jì)。
(3)地下水觀測(cè)采用測(cè)壓管和滲壓計(jì)。在1號(hào)縱剖面高程385.00m,2號(hào)縱剖面高程321.00,400.00m和415.00m,3號(hào)縱剖面高程395.0m,4號(hào)縱剖面高程321.00m,360.00m和390.00m處分別鉆孔布設(shè)測(cè)壓管,管內(nèi)安裝滲壓計(jì);共安裝8根測(cè)壓管,8支滲壓計(jì)。
(4)建立1套分布式自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)滑坡體內(nèi)部監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集及外部監(jiān)測(cè)(含表面變形、巡視檢查、降雨量、排水量等)的人工或批量錄入。實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)資料自動(dòng)化管理與分析,有效發(fā)揮監(jiān)測(cè)作用[5]。
1.2儀器埋設(shè)安裝與觀測(cè)
涔天河水庫(kù)擴(kuò)建工程庫(kù)首霧江滑坡體安全監(jiān)測(cè)工程于2016年6月28日開(kāi)工,2017年5月完成3座位移工作基點(diǎn)、16座表面位移測(cè)點(diǎn)、8根測(cè)壓管及8支滲壓計(jì)、8孔測(cè)斜管及60套同定式測(cè)斜、4套多點(diǎn)位移計(jì)的安裝埋設(shè)(見(jiàn)圖1)。儀器安裝完好率93.8%。
安全監(jiān)測(cè)儀器埋設(shè)安裝后,及時(shí)測(cè)取初始值。表面位移觀測(cè)頻次為1次/季,內(nèi)部監(jiān)測(cè)儀器觀測(cè)頻次為6次/月。安裝初期或洪水、暴雨時(shí)段加密測(cè)次。霧江滑坡體安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)投入運(yùn)行了2a,初步積累了滑坡體監(jiān)測(cè)成果。
2監(jiān)測(cè)成果
2.1變形
變形監(jiān)測(cè)成果表明:地表順坡向(A向)位移變化在4.55-39.21mm之間、順?biāo)飨颍˙向)位移變化在-16.93-5.13mm之間、沉降在-3.4-19.9mm之間變化。尤以TP1測(cè)點(diǎn)變化較為明顯,順坡向、順流向及沉降測(cè)值分別達(dá)39.21,-13.17mm和19.9mm。8個(gè)同定測(cè)斜孔內(nèi)位于滑帶內(nèi)的測(cè)點(diǎn)測(cè)值不同程度地反映了滑坡體內(nèi)深層變位現(xiàn)象,IN8測(cè)斜孔內(nèi)高程311.5m,A方向測(cè)值90.2m,B方向測(cè)值132.1mm,位移變化明顯,見(jiàn)圖2。各測(cè)斜孔累計(jì)位移特征值監(jiān)測(cè)表2。
2.2地下水位
埋設(shè)在滑坡體內(nèi)的測(cè)壓管測(cè)得所處部位的地下水位特征值見(jiàn)表3。P4變幅最小(0.86m),P2變幅最大(10.67m)。除P2、P6外,其余各孔地下水位的變幅均位于高程330m以上。P2、P6水位較低,受庫(kù)水位的影響明顯。尤其是P2地下水位變化在庫(kù)水位達(dá)到280m后,幾乎與庫(kù)水位持平,變化趨勢(shì)基
2.3成果分析
結(jié)合庫(kù)水位的變化及降雨情況,分析IN8孔內(nèi)高程311.5m左右產(chǎn)生的較大變形現(xiàn)象,揭示滑坡體變形趨勢(shì)。
庫(kù)水位最高達(dá)287.48 m的時(shí)間為2017年7月8口,與IN8相近的P7(測(cè)壓管)測(cè)得所處部位地下水位為336.83m,與庫(kù)水位變化無(wú)關(guān),P2所處部位地下水位286.9m,與庫(kù)水位密切關(guān)聯(lián)。
2017年6月30至7月12日連續(xù)下雨,共計(jì)降水量達(dá)105.5mm。在此期間,IN8測(cè)得高程311.5m左右產(chǎn)生較大的變形:A向90.2mm,B向132.1mm。此后,隨著降水過(guò)程結(jié)束,變形趨于穩(wěn)定,這表明該滑坡體內(nèi)位移與庫(kù)水位變化無(wú)關(guān),見(jiàn)圖4。
2.4滑坡體性狀評(píng)價(jià)
監(jiān)測(cè)成果表明,在庫(kù)水上漲及連續(xù)降雨時(shí)段產(chǎn)生了變形現(xiàn)象,如IN8測(cè)得A向位移90.2mm及B向位移132.1mm。表面變形與測(cè)斜孔測(cè)值趨勢(shì)大體相同,但靠近IN8的測(cè)壓管測(cè)得地下水位變化與庫(kù)水位變化無(wú)關(guān)。IN8測(cè)得高程311.5m左有產(chǎn)生的變位可能與當(dāng)時(shí)的降雨有關(guān)。同時(shí),綜合分析滑坡體內(nèi)、外變形及地下水位變化,未見(jiàn)滑動(dòng)趨勢(shì)及滑坡體內(nèi)排水阻塞現(xiàn)象,也未發(fā)現(xiàn)有明顯的拉裂縫。整體來(lái)看,滑坡體處于緩慢的蠕滑變形狀態(tài),水庫(kù)水位變動(dòng)目前對(duì)滑坡體的影響不明顯。
3結(jié)語(yǔ)
針對(duì)霧江滑坡體采取的工程措施對(duì)于加強(qiáng)滑坡穩(wěn)定性效果明顯。布設(shè)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)完整、有效、可行,能準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)滑坡體穩(wěn)定性態(tài),監(jiān)測(cè)成果可作為水庫(kù)運(yùn)行調(diào)度的依據(jù)?;麦w目前處于緩慢的蠕滑變形狀態(tài),受庫(kù)水位變化影響不明顯。建議加強(qiáng)在極端環(huán)境條件(如暴雨、地震等)下對(duì)滑坡的監(jiān)測(cè)。
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(編輯:李慧)
收稿日期:2019-07-15
作者簡(jiǎn)介:丁輝,男,高級(jí)工程師,碩士,主要從事水利水電工程管理與工程安全監(jiān)測(cè)等方面的工作。E-mail:dhznv01@163.com