某小型水电站地质安全性评价报告

某小型水电站地质安全性评价报告1评价工作概述忠建河是清江中游南岸之最大支流，其开发研究始于20世纪60年代。xxxx工程系世行贷款项目，由多家股东组成。建设单位为xx宣恩xx水电有的监测，若有向后缘发展趋势，应及时疏散或迁移该处居民，研究处置方案。”勘测设计院有关领导和专业技术人员到xx库区瞿家湾进行了现场查勘，并进行缘裂缝已形成30cm错台。表明滑坡体自xx水库蓄水和运行期间已发生明显的xx水库正常蓄水位490.0m，设计洪水位492.23m，校核（最高）洪水位错动现象日趋明显，最大落差达43cm。滑坡体上居民生命财产安全威胁，必须进行地质安全性评价，并确定滑坡2006年4月，受xx宣恩xx水电有设计院对xx水库瞿家湾一带滑坡体进行地质安全性评价工作。先后对评价区进野外调查和室内资料整理均按国土资发（2004）69号文要求进行，工作质量达到了技术要求的规定，所获取的资料为本报告表2-1km2km23km2点组组6幅5套1（1）评价区域自然条件下的地质灾害类型为滑坡，地质灾害发育程度属中（2）评价区处于鄂西南山地，属云贵高原的延伸地带，评价区域内的山脉呈东北～西南走向，河谷深切，山势陡峻，海拔高程在370m～800m（4）评价区地层多为崩坡积、冲积堆积和页岩、粉砂质页岩和粉砂岩。工2等大（II）型水利工程，属于重点建设工程。因此，依据《县xx水利水电枢纽工程库区瞿家湾一带滑坡体”地质2评价区地质环境条件忠建河是清江中游南岸最大的支流，流域跨xx省咸丰、宣恩、恩施三县、下游递减，主汛期为6～9月。的地质历史过程中地表水及地下水对碳酸盐岩进行着不同形式、不同强度的改谷之间多是30°~60°的陡坡或峻坡（见图2-1）。表2-1岩溶台面高程形成与下级台面关系岩溶组合典型地段工程区内相当于区域内分期Ⅲ级山原期左右早第三纪末30°左右斜坡相连。溶丘洼地为主大青山、加大湾地表分水岭Ⅳ级山盆期850左右晚第三纪末15°~25°的斜坡相接。峰丛洼地为主万寨、芋荷坪、板场、金龙坪一带Ⅲ级云盆期600左右早更新世末峰丛（或溶丘）为主千师营，金龙坪，向家乡等河谷形态多为深切“V”或“U”形峡谷，河床坡降大，水流湍急，险滩多。岸坡陡峻，峡谷中阶地少见，在中间河乡政府及宣恩 向褶皱和压扭性断裂及其与之直交或斜交的25°东，在北端北西翼，发育有次级小背斜和小向斜。核部由T2b地层组成，两翼为T2j3、T2j2、T2j1及T1d等地层，南东翼120°~145°∠10°~35°,北西翼产状345°∠30°~43°,在中间河附近发生倒转。出区外，长约45km。轴向北10°~20°东，起伏明显。核部地层为S，两翼地层西北翼产状N10°~35°E/SE∠25°~35°;南东翼产状N30°~50°E/SE∠12°~25°。表2-2界系统中生界系中统巴东组灰色厚层微晶灰岩，微晶白云岩，顶部为含粉砂质粘土T2j3灰色细晶白云岩夹溶崩角砾岩、微晶白云质灰岩，底部T2j2T2j1灰色中厚层微晶灰岩夹泥灰岩，下部黄绿色页岩灰色薄层微晶灰岩夹泥灰岩，下部黄绿色页岩古生界P2dP2w深灰色厚层含燧石结核微晶灰岩夹条带状生物碎屑灰岩，P1mP1q2sh1lr黄绿、灰绿色页岩夹灰绿色粉砂岩，粉砂质区域性断裂主要有恩施断裂、建始断裂和咸丰断裂，据xx省地震局资料，范围内，历史上无中强震记录，仅有三次微震，震级皆为2～3级，震中烈度小中-薄层灰岩中硬岩体、2-3粉砂岩与页岩较软岩岩体、2-4岩石单轴饱和抗压强度大于60MPa，岩体结构类型为Ⅱ类，以脆性变形为主，炭质页岩夹薄层炭质硅质岩、栖霞组（P1q）炭质页岩夹炭质泥灰岩、写经寺组岩，抗压强度一般为5～15MPa，岩体结构类型为Ⅳ类。岩体抗风化能力较差，完整，岩石属中硬质岩至硬质岩，岩石单轴饱和抗压强度40～60MPa，岩体结构类型为Ⅱ~Ⅲ类，以脆性变形为主，抗风化能力强。同，其富水性差异极大。溶洞暗河地带流量可达60～1000l/s，溶洞泉流量一般数升～100l/s，溶蚀裂隙泉水流量更小，一般小于10l/s。地下水埋藏较深。本3地质安全性现状评价细的勘察，评价区域表层分布着厚度为2.5～32m不等的松散冲积物和坡积物，下部基岩为砂页岩，岩层倾向河床，倾角在60～75º。上部土体空隙大、透水性瞿家湾滑坡体位于忠建河左岸瞿家湾至秦家湾一带（桩号13+259m~14+757m长1498m，宽500～700m。河流在此段形成“L”型弯曲，河床高程1131×104m3，后缘山体呈靠背椅形，滑坡体基座及后缘山体地层为S2sh及S1lr砂页岩，滑坡体地形呈阶梯状分布，靠近水面处（470m）较陡，坡角在20～32º沟坡较陡，呈“V”字型。冲沟的流向基本与河流流向正交，冲沟内高程分别为470m和520m左右，表层主要为含碎石粉质粘土为主的坡积物，底部局部可见砂砾石，深度18～32m之间。下部为泥质、粉砂质页岩。坡体表层为第四系全新统坡积堆积物（Q4dl下部为滨浅海相志留系我院在该区布置了10个钻孔取芯勘察，勘探深度为40m左右，各孔均钻家湾（3个勘探孔）三处滑坡趋势比较明显的地带，勘探线布设在滑坡主滑方向表3-1孔位基岩岩性深度高程孔位基岩岩性深度高程ZK401泥质粉砂岩24.4482.19ZK406页岩27.7500.91ZK402页岩507.18ZK407页岩545.69ZK403页岩523.89ZK408泥质粉砂岩475.64ZK404页岩26.1539.43ZK409页岩510.19ZK405页岩32462.22ZK410页岩2.5524.91缘岩层为粉砂质页岩，层面为灰色，产状为113º∠（2）裂隙：该区裂隙主要为构造裂隙，其次为风化裂隙。区内裂隙发育广均呈红褐色，含薄层铁质氧化物。表3-2孔号水位埋深相应高程孔号水位埋深相应高程ZK401489.69ZK406510.61ZK4027.5512.28ZK4072.5545.19ZK403532.09ZK4084.2489.64ZK4047.8555.43ZK409515.29ZK4054.5489.72ZK410526.0130cm左右。滑面呈斜坡状，没有明显的（2）刘家坝滑坡体Ⅱ：位于坝上游约2.7km处，前缘高程390m，后缘高（3）大沟湾滑坡体Ⅲ：位于坝上游约3.0km处，前缘高程39（5）秦家湾滑坡体V：位于xx水库上游忠建河左岸3.8Km处，前缘高程推力法为主要计算方法，同时采用毕肖普（Bis在主滑剖面上取序号为i的一个条块（图3-1）分析其受力情况。其上作用外的水平向地震力KcWi及水压力PWi第i条块的下滑力：Ti=Wisinαi+Ei-1cos(αi-1-αi)第i条块的抗滑力：Ni=cili+Wicosαitanφi+Ei-1cos(αi-1-αi)tanφi剩余下滑力Ei=Wisinαi-+Ei-1En=Wnsin+En-1（1-2）②组合荷载主要考虑重力、静（动）水压力和地震力的作用）Ni=Wisinαi-KcWcosαi+(PWi-1-PWi)sinαii+Ei-1cos(αi-1-αi)+PDicosβii-n和既不增大也不减小下（抗）滑力法（En在具体应用时，若滑坡结构及采用E-n（采用减小抗滑力）为宜。所以第n条块λn为推力传递系数。作用的已知力有：条块本身的重量Wi，水平作用力（例如地震惯性力）Qi，作用于条块两侧的法向条间力Ei，和切向条间力Ti，条块底部孔隙水压力ui，土Wi+Xi-Xi+1-Tisinαi-Nicosαi=0（1-5）按照安全系数的定义及莫尔－库伦准则，土体底部的切向阻力Ti可表示为式中ui为滑裂面上的孔隙压力。代入式（2求得土条底部总法向ΣWixi一ΣTiR+ΣQiei=0（1-9）式中，Xi及Xi+1是未知的，为使问题得解，毕肖普假定各土条之间的切向计算模型、参数与工况：滑坡稳定性计算所用的模型依据5个纵剖面，即,凝聚力（C）21.5~表3-5C（kPa）5202530350.46210.53270.60310.68800.77290.84990.9236200.52230.59290.66340.74910.83400.91760.9916220.58370.65440.72490.81150.89640.98131.0607240.64670.71740.78790.87550.96031.04521.1301260.71140.78210.85260.94081.02601.1958280.77800.84870.91931.00741.09371.17861.2634300.84680.91750.98811.07631.16361.24851.3333320.91820.98891.05951.14771.23581.32091.4058水变动等因素，具体方案确定如下1）天然状况2）现今470m水位3）470m水位+暴雨4）正常蓄水位490m5）正常蓄水位490m骤降至死水位计算结果分析：分别采用剩余推力法和Bishop法原理编制成的计算程序，表3-6工况剖面号天然状态现今470m水位470m水位+暴雨490m水位490m~骤降452mPushBishopPushBishopPushBishopPushBishopPushBishop0.9932.039Ⅲ-Ⅲ′Ⅳ-Ⅳ′2.2072.233Ⅴ-Ⅴ′稳定性评价标准：根据《xx省三峡库区滑坡防治地质勘察与治理工程技术（3）蓄水至470m水位，加之长期降雨，滑坡稳定性系数急剧降低，最大470m水位，也不在490m水位，而是在上升过程中经历了稳定性系数先降后升剖面接近极限状态，如果有暴雨等诱发因素，为了了解天然状态和蓄水后区内斜坡岩土体的应力分布特征及变形破坏特征，并进行分析评价，特选用岩土工程数值分析的通用软件FLAC3D进行模拟论分析可以看出，采用可以模拟材料大变形的FLAC3D程序对这种力学现象进计算原理与方法：FLAC3D（ThreeDimensionalFastLagrangianAnalysisofContinua）是由美国ItascaConsultingGroupInc开发的三维快速拉格朗日分析程序，该程序适用于分析渐进破坏和失稳以及模拟大变形。FLAC3D是一种基于三维显式有限差分法的数值分析方法，它可以模拟岩土或其他材料的三维力学行它包含了10种弹塑性材料本构模型，有静力l地震工程或岩爆研究中研究动力荷载对具有滑移倾向的地质结构的影至490m水位两种，库水位的作用采用程序中的渗流模式进行模拟。模拟过程中，物理力学参数参照上一章中极限平衡分析结果进行选取（表表3-72/ FLAC3D2.10JobTitle:SlopeFLAC3D2.10JobTitle:SlopeFLAC3D2.10JobTitle:Slope缓交接部位出现应力集中，最大主应力为7.0MPa，蓄水后应力集中程度增大。表明，蓄水至490m水位后应力分布规律基本不变。从X方向位移等值线图可以看出，天然状态下，斜坡变形以水平向为主，反向运动，表明滑体在运动过程中发生旋转。而蓄水至490m水位后，斜坡水平(Ⅲ-Ⅲ′)剖面：最大主应力出现在后缘陡缓交接部位，最大值为5.0MPa，蓄水后应力集中程度研究表明，蓄水至490m水位后应力分布规律基本不变。FLAC3D2.10JobTitle:SlopeFLAC3D2.10JobTitle:SlopeFLAC3D2.10JobTitle:SlopeFLAC3D2.10JobTitle:SlopeFLAC3D2.10JobTitle:SlopeFLAC3D2.10JobTitle:SlopeFLAC3D2.10JobTitle:SlopeFLAC3D2.10JobTitle:Slope9kPa。河谷底部出现应力集中，但应力集中程度不大，最大主应力为4.0MPa，出自重应力场的特征。研究表明，蓄水至490m水位后应力分布规律基本不变。FLAC3D2.10JobTitle:SlopeFLAC3D2.10JobTitle:Slope滑坡前缘是潜在失稳的关键部位，在治理和监FLAC3D2.10JobTitle:SlopeFLAC3D2.10JobTitle:Slope