天龙湖水电站进水口高边坡稳定性分析.docx

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1、天龙湖水电站进水口高边坡稳定性分析天龙湖水电站进水口高边坡稳定性研究分析杨其国四川省水利水电勘测设计研究院摘要：对天龙湖进水口高边坡工程地质特点的分析，采用多种分析方法对高边坡的稳定性进行计算，提出对其处理方案。其分析思路和成果供其他类似的边坡治理提供了一定的经验和思维方法。关键词：堰塞湖、高边坡、高烈度区、稳定安全系数1. 刖三天龙湖水电站位于四川省阿坝藏族羌族自治州茂县较场乡现为叠溪镇境内，岷江上游太平至两河口河段，是该河段梯级开发方案规划的第二级电站。该电站设计装机容量18X104KW。电站主要建筑物有大坝、引水隧洞及厂房等。电站大坝即为1933年叠溪地震所形成的小海子天然堰塞坝，引水隧

2、洞进水口位于小海子天然坝址上游右岸，距坝址约150m。隧洞总长6.76km,进水口底板高程2130m,为园形有压隧洞，设计洞径6.0m。引水隧洞进水口地段边坡总高度达700Iil以上，由于断层和裂隙发育，岩体风化卸荷强烈，加之又处于高地震烈度区，因此，进水口边坡的稳定问题一直是本工程从可研到技施阶段所研究的重大工程地质问题之一。2. 边坡所处地质环境3. 1地形地貌进水口位于坝址区右岸,边坡总体走向N4050肌倾向NE,坡脚高程2130m,坡顶高程286Om。其中高程21302300m段坡高170m,坡角5060,局部达700；高程23002540m段坡高240m,坡角2030；高程25402

3、860m段坡高320m,坡角3050。边坡坡角总体趋势上、下部较陡，中部平缓。缓坡段高程23502540m相当于岷江IVV级阶地，阶地后缘发育一宽缓冲沟，切深2030m,长200300m见平面地质图1。4. 2地层岩性进水口边坡除缓坡地段分布有第四系覆盖层外，其余地段基岩裸露，出露地层为T2z及C+P层结晶灰岩、变质砂岩夹千枚岩。第四系覆盖层厚2050m,上部为粘土厚510m,下部为孤块碎石夹亚砂土。5. 3地质构造与地震工程区处于松潘一甘孜褶皱带之较场弧形构造带内，褶皱及断裂构造发育。进水口边坡位于较场倒转向斜核部，岩层产状N6090WSWZ3040oN5590ESEN3060,图1取水口平

4、面地质图其岩层走向与边坡走向呈小角度相交，倾向坡内，构成层状结构反向岩质边坡。由于进水口边坡段位于较场弧形构造带中心部位，且位于1933年叠溪地震震中位置，因此，其地质构造复杂，断层及裂隙发育，进口岸坡岩体中分布断层共5条，均为逆断层，挤压紧密，少见架空现象，其特征见表1。其中规模较大的断层有Fl和F8两条，经取样测龄鉴定，两断层均属中更新世活动断裂。断层特征一览表表1断层编号产状厚度（m）破碎带物质可见长度（km）FlN7080WSWZ5570o1015断层糜棱岩、角砾岩9.0F8N6080WSWZ3040o39断层碎裂岩、角砾岩夹糜棱岩L62.0f9N5580ESEZ3050o8断层碎裂岩

5、、角砾岩O.30.5fl0N5580oESEZ3060o11断层碎裂岩、角砾岩0.30.5f11N6080ESEZ40o11断层碎裂岩、角砾岩0.30.5边坡岩体除层面裂隙外，构造裂隙主要发育下列两组：N7180E/NWZ6472。；N7080WNEN6278,其中组与岸坡斜切，组与岸坡走向近于一致，倾向坡外，倾角大于岸坡坡角。历史地震对工程区的最大影响烈度为X度，根据四川省地震局对本工程区地震安全性评价报告，确定本区地震烈度50年超越概率10%为IX度，故地震基本烈度为IX度。2.4岩体风化卸荷特征进口边坡岩体风化卸荷作用强烈，岩体完整性差。据钻孔及平碉揭示，岩体强风化带厚720m,岩体多呈

6、碎块状散体结构，纵波波速Vp一般20002100ms;弱风化带厚2030m,岩体呈碎裂结构，纵波波速VP一般21002300ms0卸荷带水平宽度4060m,其强、弱卸荷带下限与强、弱风化带下限基本对应，卸荷裂隙多顺坡展布，开口0.l.0cm,充填泥质及碎屑，可见延伸长度35m.据天PD7、天PD8平碉揭示，在边坡高程22402300m分布卸荷松动变形体，水平宽度3060m,该段属卸荷倾倒一松动型蠕动变形边坡，且在后期强震作用下已产生明显位移，致使变形体下部挤压紧密，上部架空明显，覆盖在变形体之上的湖相层理状粘土亦随之变位粘土层纹倾角1015。不等。2.5水文地质边坡地段由于断层及构造裂隙发育，

7、岩体破碎，富水性差，致使山体内地下水位较低,据天ZK1、天ZK4及天ZK29钻孔资料,地下水位高程2145.72146.52m,低于同期小海子水位2147.85m1.332.1下界面均构成边坡潜在滑移控制面。3.02高程2303.82300.4半径186.8172.43.3稳定性评价通过上述稳定性计算，进水口高边坡在天然状态和发生IX度地震时整体均是稳定的。鉴于本工程区属高烈度地震区，而该边坡高陡，各个高程的自然坡角差异性较大，根据烈度的地形、地貌效应判断，在斜坡地形的陡坎部位灾害高于缓坡的特点，建议在陡、缓交界处进行工程防护处理措施，以防止地震引起局部崩块。作者简介：杨其国1969-男，四川巴中人，四川省水利水电勘测设计研究院工程师，从事水利水电勘察技术工作。5况工数系全安定稳法方序