水电站运行对宝成线路基边坡稳定性影响评价

李 明 李 宁 杨治国

(1.中铁二院西安勘察设计研究院有限责任公司，陕西 西安 710054； 2.中国地震局第二监测中心，陕西 西安 710054)

水电站运行对宝成线路基边坡稳定性影响评价

李 明1李 宁2杨治国1

(1.中铁二院西安勘察设计研究院有限责任公司，陕西 西安 710054； 2.中国地震局第二监测中心，陕西 西安 710054)

针对宝成铁路部分地段沿嘉陵江右岸前进，荷叶坝水电站的蓄水运行易导致水库塌岸等问题，从边坡地层岩性、地质构造、边坡形态、库水位变化、水库淤积等方面对铁路路基的稳定性进行分析，并对其进行了分段评价，提出了路基边坡的防护措施。

稳定性，塌岸预测，边坡防护

1 工程概况

拟建的荷叶坝水电站工程位于陕西省略阳县境内的嘉陵江干流上，为河床径流式电站。宝成铁路位于拟建水电站库区的右岸，路基的路肩高程在640.7 m～651.1 m之间，正常蓄水位距离路基中线的最短水平距离为28 m。由于现有的铁路路基是在没有考虑水电站蓄水条件下设计和施工的，路基局部岸坡的稳定性问题已是荷叶坝水电站建设中所面临和必须解决的重要工程地质问题。

2 水电站运行对铁路路基的稳定性影响分析

水电站建成蓄水后，影响铁路路基边坡稳定性的因素主要有边坡地层岩性、地质构造、边坡形态、库水位变化、水库淤积等。

3 水电站运行对铁路路基稳定影响分段评价

根据宝成铁路路基边坡的工程地质条件，分四段对铁路路基稳定性进行评价，每一段的工程地质特征见表1。

表1 库区影响范围内宝成铁路路基工程地质特征表

目前，水库塌岸预测方法包括类比法、动力法、统计法[1,2]等3大类，它们都属于半理论、半经验方法，各具特点，本文主要采用地质类比法。地质类比法可以考虑库岸位置及形态，地层岩性及地质构造，风浪作用，库水的浸泡、升降、冲刷作用，水文地质条件及水库淤积[3]等因素对坍岸宽度的影响，因此，类比法预测结果比较接近实际情况。

1)K209+674～K211+282，水库蓄水后，水位抬升0 m～2.4 m，距离铁路路基边坡外缘60 m～155 m，左侧路堤边坡平缓，植被茂盛，淤后P=1%洪水位与天然P=1%洪水位相同，因此蓄水后对铁路路基稳定性无影响。2)K211+282～K213+320，水库蓄水后，水位抬升2.4 m～5.6 m，淤后P=1%洪水位和天然P=1%洪水位相同，对铁路路基稳定性无影响。但是本段位于略阳县城繁华地段，沿江边建筑物密布，建筑物基础基本位于坡积碎石土上，边坡防护方式参差不齐，库区水位上升将冲刷已有浆砌片石护坡坡脚，并且浸润、软化坡表土体，使边坡失稳，因此本段边坡应进行加固防护。3)K213+320～K215+130，本段水位抬升5.6 m～7.0 m，淤后P=1%洪水位和天然P=1%洪水位相同。其中K213+469～K213+524段路基，坡面采用了浆砌片石护坡，但是护坡底高程小于正常蓄水位，水位上升将浸润、软化护坡坡脚，同时江水冲刷、淘蚀作用将会破坏既有护坡的稳定，使整个路基边坡失稳，因此应对本段边坡坡脚重新加固。4)K215+130～K219+150，本段淤后P=1%洪水位大于天然P=1%洪水位。其中K215+790～K215+885段浆砌片石护坡防护质量差，水位抬升会冲刷已有的浆砌片石护坡，将导致上部片石护坡失稳，威胁铁路路基的安全；K216+025～K216+130段路堤为填土，边坡未进行挡护，根据淤后P=1%洪水位，水位上升15 m以上，路基边坡坡脚将因库水浸润而软化，同时也将导致边坡抗冲刷淘蚀作用减弱，从而引起铁路路基失稳，因此，此段路基边坡应采取防护措施。

4 铁路路基边坡防护措施

1)对于略阳县城范围内河岸：本段铁路路基远离江边，但是沿江边紧密分布有属于铁路产权的房屋建筑，建筑物基础基本位于坡积土和人工填土上，并且沿线河岸防护形式参差不齐，稳定性较差，考虑到县城的美观和沿河建筑物的安全，本段均采用挡土墙+浆砌片石护坡进行防护，防护范围K212+027～K213+320。2)对于右侧靠山侧位于基岩上，左侧临库区侧位于坡积土或人工填土上的路基，采用挡土墙防护，基础设置在基岩上，墙顶位于正常水位以上1.0 m。采用路堤墙的防护段，墙顶以上至百年洪水位高程之间采用浆砌片石护坡。如：K213+469～K213+524,K215+790～K215+885。3)对于路基位于填土上，且靠河侧有较厚坡积土的段落，在坡脚位置设置抗冲刷挡墙，挡墙高平均按8 m考虑，挡墙墙顶高于正常蓄水位1 m，挡墙基础置于稳定基岩上。挡墙顶至淤后P=1%洪水位采用浆砌片石护坡。如：K216+025～K216+130。

5 结语

1)由于水库运行影响路基边坡的稳定性，且不易在工程勘察阶段表现出来，但在施工及运营阶段对铁路工程影响极大，必须采取措施处理。2)根据水库蓄水后对铁路路基的影响范围，有针对性地进行防护工程设计，保证铁路运营的安全顺畅。

[1] 何良德，朱筱嘉．水库塌岸预测方法评述[J]．华北水利水电学院学报，2007(2)：69-72．

[2] 刘天翔，许 强，黄润秋，等．三峡库区塌岸预测评价方法初步研究[J]．成都理工大学学报(自然科学版)，2006(1)：77-83．

[3] 范云冲，张友谊，胡卸文．库岸再造预测方法及其评价[J]．四川水利发电，2002(4)：69-71．

Evaluation on the impact of hydropower station operation upon Bao-Cheng railwag subgrade slope stability

LI Ming1LI Ning2YANG Zhi-guo1

(1.Xi’anSurveyandDesignInstituteCo.,ChinaRailway2ndInstitute,Xi’an710054,China;2.ChinaSeismicBureau2ndMonitoringCenter,Xi’an710054,China)

A section of Baoji-Chengdu railway lies along the right bank of the Jialing river, and the consequences of some disaster such as the reservoir bank collapse-prone because of water-impoundment and running of Heye dam hydropower station have great negative influence on the railroad. Accordingly, in this paper, the stability of the railway embankment is analyzed from the slope lithology, geological structure, slope morphology, reservoir water level changes, reservoir sedimentation, etc. And then the railway has been segmented evaluated. Finally, the subgrade slope protection measures have been put forward.

stability， bank collapse prediction， slope protection

1009-6825(2014)03-0166-02

2013-11-14

李 明(1980- )，男，工程师； 李 宁(1985- )，女，助理工程师； 杨治国(1977- )，男，工程师

U213.1

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