两河口水电站雅江主库区滑坡成因分析

两河口水电站雅江主库区滑坡成因分析

两河口水库位于四川省甘孜藏族自治省。这是雅苏河下游的“龙头”水库。水库位于什刹河下游，约2公里。电站初拟最大坝高288m,正常蓄水位2860m,装机容量2700MW,其水库由雅砻江主库、鲜水河支库和庆大河支库组成。雅砻江主库区库长约124km,隶属于四川省雅江县、理塘县及新龙县管辖,属青藏高原亚湿润气候区,年降水量678mm,多暴雨及特大暴雨。库区内以雅砻江主库区滑坡相对发育,研究该河段滑坡的发育规律,对认识该区斜坡的变形破坏规律、评价和预测水库区斜坡的稳定性等具有重要意义。1新构造活动控制的河谷阶地特征库区位于北东以鲜水河断裂带、南东以玉龙西断裂带、南西以理塘—德巫断裂带、西以甘孜—理塘断裂带等多期继承性活动断裂带构成的“雅江—理塘”菱形Ⅳ级断块中部,距北西向鲜水河地震活动带75km,地震基本烈度为Ⅶ度。库区属雅江弧形褶皱北西翼的一部分,总体呈北西走向,与本段雅砻江河谷近于一致,褶皱形态较紧闭(图1)。库区内断裂发育较差,仅见小规模次级断层。库区内出露地层以三叠系上统两河口组为主,雅江组次之。其中雅江组二段(T3y2)岩性为含炭质、粉砂质绢云板岩夹薄—中厚层变质石英粉砂岩与中厚层—块状变质岩屑石英细砂岩、砂岩夹(条带状)绢云板岩互层,出露库段长9.5km;雅江组一段(T3y1)岩性为薄层—块状变质岩屑石英砂岩为主,与粉砂质、炭质绢云板岩不等厚互层,出露库段长26km;两河口组三段(T3lh3)岩性为绢云板岩夹薄—中厚层变质石英粉砂岩、石英砂岩、变质岩屑石英不等粒砂岩,出露库段长12km;两河口组二段(T3lh2)岩性为绢云板岩夹薄—中层石英粉砂岩、砂岩,与厚层—块状变质石英砂岩夹绢云板岩不等厚互层,出露库段长69km;两河口组一段(T3lh1)岩性为中—厚层、块状(夹薄层)变质石英砂岩为主夹粉砂质绢云板岩,出露库段长7.5km。受新构造活动控制,地貌具三级夷平面及5~6级河谷阶地的特点。新构造活动表现为大面积间歇性强烈抬升。库区河谷总体呈南东向。河谷总体上呈V型峡谷间夹相对宽谷。相对宽谷段总长约34km,谷宽一般为150~250m,局部大于300m,岸坡坡度一般小于35°;峡谷段河谷狭窄,谷肩高差一般在250~550m,岸坡坡度一般为35~50°。2库汉山谷地质结构2.1板岩和砂板岩组库区层状结构岩体由不同类型的砂岩和板岩组合而成,根据岩类的不同比例,其主要可分为板岩、砂板岩、砂岩三种岩组类型。板岩岩组由板岩或板岩夹少量变质粉砂岩、砂岩等组成,岩体成层性好,呈薄层状,岩性相对软弱,易于弯曲变形。砂板岩岩组由板岩与变质粉砂岩、变质砂岩呈互层组合,岩体成层性较好,较有利于变形,其中板岩对岩体的变形起主要控制作用。砂岩岩组由变质粉砂岩或变质砂岩夹少量薄层板岩构成,岩体成层性相对较差,不利于弯曲变形。2.2中陡倾、陡倾纵向谷本段雅砻江总体流向南东,与区内主要褶皱构造走向近于一致,且褶皱紧闭,岩层倾角多大于50°,故库区河谷以中陡倾及陡倾纵向谷为主,陡倾横向谷次之。相应的斜坡地质结构类型以中陡倾顺向坡、中陡倾—陡倾反向坡、陡倾顺向坡、陡倾横向坡为主(表1)。3基性滑坡在不同的土主库区内规模相对较大的滑坡可见9处,在空间上分布具有明显的不均匀性,滑坡主要分布于由T3lh2板岩夹中薄层状砂岩构成的不地—勒德库段,规模较大的甲西滑坡位于库尾段,典型滑坡特征如表2所示。4滑动因素及原因4.1滑动因素的发育规律(1)坡中滑坡不发育滑坡的发育与地层岩性及河谷地质结构密切相关。本段雅砻江河谷滑坡主要发生于由板岩岩组和砂板岩岩组构成的斜坡中,砂岩岩组斜坡中滑坡不发育。根据斜坡地质结构,滑坡主要发育于中陡—陡倾反向层状结构斜坡及陡倾顺向层状结构斜坡中,横向坡处滑坡不发育。中陡—陡倾反向层状结构斜坡的岩性既可以是板岩岩组,如日阿额崩滑体、瓜里滑坡、普巴绒滑坡、勒德1#滑坡、勒德2#滑坡、各龙滑坡等,也可以是板岩与砂岩互层的砂板岩斜坡,如甲西滑坡;陡倾顺向层状结构斜坡的岩性则主要为薄层状板岩,如索依村滑坡。(2)斜坡坡度较大滑坡的发生与新构造活动及河谷地貌演化密切相关。库区滑坡主要发育于雅砻江峡谷河段的凹岸部位,宽谷段、峡谷顺直河段及凸岸部位滑坡不发育,反映了河谷下蚀作用及侧蚀作用对滑坡形成的控制。峡谷段斜坡在河流下蚀冲刷作用下,斜坡坡脚处坡度增大,易于斜坡的侧向卸荷及重力变形,滑坡部位的斜坡坡度一般达45°以上;而宽谷段斜坡,因谷宽较大、斜坡坡度较小,河流下蚀作用对斜坡坡形影响较小,不利于斜坡的卸荷变形。处于峡谷凹岸处的斜坡在河流侧蚀作用下,斜坡底部易被冲刷侵蚀,斜坡岩体在重力场作用下易于变形破坏;峡谷的凸岸部位受河流侵蚀的影响较小,且一般发育河谷阶地,不利于斜坡变形和破坏。此外,雅砻江河弯及干流与其支流间的脊状山体部位,因三面临空,有利于斜坡岩体的卸荷、风化及重力变形,也易于发生滑坡,如甲西滑坡、索依村滑坡即发育于这一地貌部位。4.2滑坡岩体变形形式受上述河谷地质结构的控制,本段雅砻江滑坡的形成模式主要为弯曲—拉裂型。由成层性较好的板岩或板岩与砂岩互层构成的中陡—陡倾反向层状结构斜坡及陡倾板岩顺向层状结构斜坡,在河谷下蚀过程的侧向卸荷作用及重力场作用下,斜坡岩体易向河谷临空方向作“悬臂梁”倾倒弯曲,弯曲的板梁(岩层)之间互相错动并伴生与板梁(岩层)近于垂直的楔形拉裂缝,由于这种斜坡往往发育有与岩层反倾向的坡裂隙。拉裂缝往往追踪先成顺坡构造节理形成。随着斜坡弯曲变形的加剧并逐渐向坡内发展,顺坡拉裂缝相互贯通,形成统一的滑动面,并在暴雨或地震等诱发下失稳破坏。尤其在峡谷凹岸部位,在河流强烈侧蚀作用下,斜坡底部被冲刷侵蚀,斜坡岩体在河谷应力场作用下更易产生“悬臂梁”式倾倒弯曲—拉裂变形。三面临空的脊状山体也有利于斜坡的卸荷松弛及倾倒弯曲—拉裂变形的发展,而形成滑坡。5斜坡变形破坏规律库区滑坡的发生与河谷斜坡地质结构、新构造活动及河谷地貌演化等密切相关。滑坡主要发生于板岩或砂板岩中陡—陡倾反向层状结构斜坡及板岩陡倾顺向层状结构斜坡中,地貌上主要处于峡谷的凹岸、雅砻江河弯及干流与其支流间