新疆某水库右岸边坡失稳原因分析

孙领辉

（新疆水利水电勘测设计研究院地质勘察研究所，乌鲁木齐830000）

1 工程概况

该工程位于新疆境内，交通便利，开发条件优越。岩性为下石炭统阿吾拉勒组（C1a）晶屑岩屑凝灰岩，多呈厚层—巨厚层，岩层产状近EW向，倾S，倾角较陡，局部近直立。岩层走向与河流近垂直。两岸山体及河边陡坎基岩裸露，两岸基岩岩层层位未见有错动现象，未发现大的顺河向断层。

该边坡位于右坝肩，走向0～20°，岸坡坡度45°左右，受道路施工开挖影响，边坡覆盖层采用1∶1.5，基岩采用1∶0.75的边坡开挖，最大开挖高程1290m，开挖至1185m，边坡高115m。其中1290～1215m为清除表层第四系坡积碎石土，对局部基岩出露高的部位采取了爆破措施，开挖完成后，边坡倾角40°～43°（1∶1.1～1∶1.2），边坡岩体较破碎，为基岩强风化层，为防止后期岩体进一步风化后与上部松散碎石土滑落，在1252m和1220m设置2道被动防护网。1215～1185m为岩质边坡，开挖完成后，边坡为1∶0.5，岩体较破碎，为防止后期运行过程中岩体受风化后局部掉块，采取了喷锚措施，边坡整体稳定，如图1。

图1 边坡地质剖面

2 边坡稳定性评价

根据DL/T 5337—2006《水电水利工程边坡工程地质勘察技术规程》：边坡为天然岸坡、陡坡、超高边坡；边坡破坏类型为崩塌。

CSMR边坡岩体质量分类：

式中ε为边坡高度系数，ε=0.57+34.4/H，H取105m，则ε=0.9；RMB为岩石基本质量，RMB=5+13+6+4+0+2+15=45；λ为结构面条件系数，取1；F1为反应结构面倾向与边坡倾向间关系的系数，取0.15；F2为与结构面的倾角相关的系数，取0.15；F3为反应边坡倾角与结构面倾角关系的系数，取60；F4为边坡开挖方法修正，取5。

根据CSMR=44，查得边坡类别为Ⅲ类，岩体质量中等，边坡基本稳定。

3 灌浆平洞稳定及评价

灌浆平洞走向290°，与大坝走向一致，与岸坡基本正交，岩性为晶屑岩屑凝灰岩，多呈厚层—巨厚层，洞身段处于强弱风化层内，岩层产状285°SW∠80～85°。与平洞走向近乎平行，主要发育顺层裂隙，并有顺层断层发育，岩体较破碎。洞顶发育缓倾角断层，在开挖过程中，出现岩体顺断层面垮塌，综合判定为Ⅳ类围岩。

灌浆平洞开挖采用城门洞形，宽3.0m，高3.5m。在开挖过程中，洞口出现严重垮塌，且未能及时采取支护措施，继续开挖，开挖至深度17m时，洞室出现多次垮塌，如图1，图2。

图1 灌浆平洞垮塌

图2 灌浆平洞再次垮塌

根据GB50487—2008《水利水电工程地质勘察规范》附录P进行详细分类：

式中A为岩石强度评分，取17；B为岩体完整性评分，取22；C为结构面状态评分，取3；T′为基本因素评分；D为地下水评分，取-6；E为主要结构面产状评分岩体完整性为较破碎，不参与结构面产状评分，取0。

按岩石强度、岩体完整程度、结构面状态、产状和地下水对该段围岩工程地质分类为Ⅳ类围岩，洞室稳定性差。

4 灌浆平洞垮塌对上部岩体的影响

洞室进口上覆岩体为基岩强风化层，且顺层断层及顺层裂隙发育，受断层、裂隙及风化影响，岩体破碎。在开挖过程中，未做好洞口锁口，洞口出现垮塌严重，洞内出现较严重垮塌现象，导致上部岩体（高程1185～1195m）松动及轻微变形，导致喷护混凝土出现裂缝，如图3，图4。

图3 洞口边坡喷护混凝土

图4 喷护混凝土裂缝

5 处理措施

为防止洞室进一步垮塌，导致边坡进一步恶化，对洞内采取支护措施，对边坡采取相应的加强措施。

5.1 洞内支护措施

根据工地现有材料，对洞内6.0m段采用 [12槽钢、间距0.5m，并增设锚杆及挂网喷护。锚杆采用φ25螺纹钢，长度3.0m；网片采用φ8钢筋，间距200mm。

5.2 边坡加强措施

在原有支护的基础上，增设9根长度9.0m的锚筋桩；桩径110mm，采用4根φ25螺纹钢焊接而成，并注M25砂浆。

6 结语

（1）通过对洞室及边坡采取相应的支护措施，施工后进行了相应的变形监测，监测结果表明洞室及边坡稳定。

（2）建议后期工程建设过程中，在边坡下部洞室开挖时，应做好洞口锁口，并在洞室稳定性差时及时采取相应的支护措施。

[1]GB 50487—2008，水利水电工程地质勘察规范[S].

[2]DL/T 5337—2006，水电水利工程边坡工程地质勘察技术规程[S].

[3]沙玉.西南某水电站岩质边坡局部失稳模式及稳定性分析[J].中国水运，2012（4）.

[4]巨能攀，黄丘润，许模，等.某水电站地下洞室随机块体稳定性评价及系统锚固设计[J].工程地质学报，2004（2）.

[5]陈柳，李松磊，李英海，等.某硬岩隧硐围岩收敛变形特性分析研究[J].资源与环境工程，2015（5）.