新疆吉音水库TH1滑坡体稳定性分析

明德巴依尔

（新疆水利水电勘察设计研究院地质勘察研究所，新疆乌鲁木齐830019）

新疆吉音水库TH1滑坡体稳定性分析

明德巴依尔*

（新疆水利水电勘察设计研究院地质勘察研究所，新疆乌鲁木齐830019）

论述了新疆吉音水库概况、地形地貌、地层岩性、滑坡体的地质条件、滑坡体的结构特征、滑坡体成因分析、滑坡体的稳定分析及计算过程、最终得出的结论等。

TH1号滑坡体；吉音水库；稳定分析

1　工程概况

吉音水利枢纽工程位于新疆和田地区于田县境内的克里雅河干流上，坝址位于克里雅河支流乌什开布隆达里亚河与克里雅河干流吾格也克河交汇口上游，工程区距于田县城约120km，距和田市303km。是一项以灌溉、防洪为主，兼顾发电的综合性水利工程。吉音水利枢纽工程，设计洪水位2509.12m，校核洪水位2510.76m，正常蓄水位2509.00m，死水位2470.00m，正常库容0.78×108m3，死库容0.18×108m3，调节库容0.6× 108m3。拦河坝最大坝高124.5m，坝顶长度536m，电站装机24MW，发电引水流量41m3/s，年发电量1.041× 108kW·h。工程由拦河坝、表孔溢洪洞、底孔泄洪洞、发电引水洞、地面厂房及电站尾水渠等组成。工程建成后，可满足克里雅河灌区灌溉面积70.73万亩的用水要求，将下游防洪堤防洪标准由3年一遇提高到20年一遇。

2　地形地貌

库坝区位于吾格也克河宽谷段，河谷呈“U”形，谷宽1000m左右。水库两岸为侵蚀中、高山区，山顶海拔2400～3100m，相对高差200～400m，岸坡大部分为风积粉土覆盖，自然坡度30°～40°，库区两岸冲沟较发育，冲沟切割深度一般1～5m，个别8～10m，局部冲沟底有基岩出露。现代河流为一深切河槽，偏右岸，河流流向74°，河床纵坡10‰左右，水库回水长9.3km。河槽深50～60m，槽底宽20～30m，槽顶宽60～100m。河槽左岸发育有宽阔的Ⅲ级阶地，阶地面宽300～500m，地表为风积粉土覆盖。

3　地层岩性

库坝区为大范围的风积粉土覆盖，仅现代河床两岸及近坝库岸有基岩出露。地层岩性主要有中元古界（Pt2）、元古界第二期侵入岩（β）及第四系（Q）。

4　TH1滑坡体

4.1基本地质条件

TH1滑坡体位于坝轴线下游500m右岸边，该处河流流向由NEE转为NW向，河流整体靠右岸。TH1滑坡体在地貌上呈一略凸出鼻状山梁，上游为Ⅲ级阶地凹岸，下游为垂直河流走向的冲沟切割形成的小山梁。滑坡体所在岸坡自然坡度35°～45°，地表大部分为风积粉土覆盖，结构疏松，其厚度8～12m，下伏基岩为中元古界斜长角闪片岩，属中硬岩，片理不明显。TH1滑坡体顶部高程2585m，底部位于河边2370m，底部顺河长200m。该滑坡体中部2460～2480m高程段出露堆积的岩块，2460m高程以下为崩滑形成的块石堆积体，2480m以上为风积粉土覆盖。

4.2滑坡体结构特征

在滑坡体中部及下游侧不同高程处分别布置PD29及PD13平硐。中部PD29平硐内大部分硐段进行了强支撑，硐内岩体呈块石状或解体岩体，块石直径1～4m，拉裂缝纵横交错，缝宽0.3～1.2m。由于硐内岩块为滑体内物质，因而成硐困难，平硐打至29m深度时，坍塌严重。下游侧PD13平硐与PD29平硐情况相似。通过地面地质测绘及勘探成果，TH1滑体内物质可分为2个部分，其一，滑体表部0～5m范围内为粒径较小的块石，其直径0.3～1.2m；其二，5～30m范围内为直径较大的块石组成，直径1.5～4.0m。经剖面计算其总方量约30×104m3。

通过地面地质测绘及平硐的揭露，在滑坡体后缘可见滑坡陡坎，在近后缘处下游侧可见滑坡光面，结合平硐内滑体物质的特性，综合判断该滑坡体滑距离较小10～15m。本次虽未能揭露底滑面，但从地质测绘及勘探成果来看，其底滑面为平行岸坡且倾坡外的一组结构面。其主要为滑坡角砾岩。

4.3滑坡成因分析

通过地面地质测绘表明，TH1滑坡体处主要发育一组平行岸坡且倾坡外的结构面，其产状为：320°～340°SW∠40°～50°。另在坡脚上游侧发育断层F1，其产状：330°SW∠60°，倾坡外，断层带宽1.5～2.0m，带内主要为灰黄色的糜棱岩及碎裂岩。崩、滑的块石堆积体下部分布有掩埋的砂砾石层。综合分析得出：现代河流紧靠右岸，由于河流的侵蚀，加之两侧冲沟切割及F1断层的存在，三面临空，造成上部岩体沿320°～340° SW∠40°～50°这组结构面产生滑坡，见图1。

5　滑坡体稳定分析

通过与TH2滑带物质类比，取c=15～20kPa，φ= 38°。

TH1滑坡体的稳定性计算采用传递系数法（图2）。

按式（1）～式（5）计算：

图2　折线滑动面稳定系数计算

式中：Wi——第i块滑体的重力，kN；

Ri——第i块滑动面上的抗滑力，kN；

Rn——最末块滑动面上的抗滑力，kN；

Ni——第i块滑动面上的法向分力，kN；

Ti——第i块滑动面上的切向分力，kN；

Ci——第i块滑动面上的内摩擦角，（°）；

Li——第i块滑动面上的粘聚力，kPa；

θi——第i块滑动面上的长度，m；

ψj——第i块剩余下滑力传递至i+1块时的传递系数（j=i）；

φi+1——第i块滑动面与水平角的夹角，（°）。

按4种工况进行计算，其结果如下：

①工况一，天然状态，K=1.18；②工况二，天然状态+Ⅷ度地震，K=1.11；③工况三，饱和状态，K= 0.82；④工况四，饱和状态+Ⅷ度地震，K=0.78。可见，饱水及在地震工况下，滑坡体将失稳。

6　结论

TH1滑坡体自然工况下处于基本稳定状态，自然+地震工况下安全系数为1.11，在蓄水后安全系数为0.82，饱水+地震工况安全系数为0.78。根据计算结果，滑坡体在自然工况和地震工况下是稳定的，非正常工况下尤其是饱和加地震工况下有进一步失稳的可能，失稳形式以崩塌、滑塌为主。各水工建筑物须避让，避免对滑坡体坡脚开挖，对滑坡体中上部堆填，影响边坡的稳定。电站尾水须避免对坡脚冲刷掏蚀。

［1］新疆吉音水库初设地质报告［R］.

［2］GB 50487-2008水利水电地质勘察规范［S］.中国计划出版社，2009.

P642.22

A

1004-5716（2016）04-0021-03

2015-12-28

明德巴依尔（1960-），男（蒙古族），新疆塔城人，工程师，现从事水利水电地质勘察工作。