长江三峡库岸带崩滑灾害的预测与预防
长江三峡库岸带崩滑灾害的预测与预防
长江三峡库岸带崩滑灾害的预测与预防杨达源;李徐生;韩志勇;陈英勇;黄典【摘要】三峡水库蓄水后,库区水位的大幅度上涨及水位变动带(消落带)的形成等一系列因素将导致原谷坡地貌过程发生较大的变化.通过长期的野外考察认为,除了原有的几百处大大小小的崩塌滑坡堆积体以外,在今后的库岸再造过程中,必定还会发生大量的崩岸或塌岸事件,对沿岸局部地段的生态安全、工程安全与移民城镇家园的安全将构成较严重的威胁.对三峡水库库岸带各种堆积物的不稳定性及其危害方式和程度进行了评价,并对这些地段的开发利用提出了建议.【期刊名称】《地质学刊》【年(卷),期】2010(034)001【总页数】5页(P52-56)【关键词】三峡库区;滑坡灾害;预测预防;评价【作者】杨达源;李徐生;韩志勇;陈英勇;黄典【作者单位】南京大学地理与海洋学院,江苏,南京,210093;南京大学地理与海洋学院,江苏,南京,210093;南京大学地理与海洋学院,江苏,南京,210093;南京大学地理与海洋学院,江苏,南京,210093;南京大学地理与海洋学院,江苏,南京,210093【正文语种】中文【中图分类】P694;P642.21在长江干流长期的深切作用下,长江三峡两岸发育了大量的岩壁陡崖与岩块碎屑陡坡,同时还有大大小小几百处崩塌滑坡堆积体 (图 1)。
长江三峡水库蓄水后,库区水位将从海拔 66m~160m普遍上升到 170m~175m,并且在 145m~175m之间将成为水库水位的变动带(消落带)。
与此同时,长江三峡库岸总长将超过1 500km。
可以预见,今后几十年,在三峡地区这样复杂的地质地貌条件下,水库蓄水及其库岸再造过程对原来的长江河谷谷坡的地貌过程将产生深刻的影响,沿岸局部地段的生态安全也将面临严重威胁。
根据长江三峡阶地的分布,估算出近 10多万年以来,长江河谷的深切速率达到81.1cm/ka,其中,重庆附近 10万年的下切速率为 80.0cm/ka、近几万年来达到92.4cm/ka;忠县附近为 79.0cm/ka;奉节附近为 75.1cm/ka;三峡大坝坝址附近为74.3cm/ka。
三峡坝区库岸边坡塌岸预测及治理方案建议
第11期(总第188期)中国水直总及电气化No.11(TOTAL No.188) 2020年11月China Water Power&Electrification Nov.,2020DOI:10.16617/ki.11-5543/TK.2020.11.17三峡坝区库岸边坡塌岸预测及治理方案建议周柯宇1张宏2张勇1(1.中国水利水电第七工程局有限公司试验检测研究院,四川成都611730;2.四川久隆水电开发有限公司,四川成都610094)【摘要】为研究库岸治理在设计、治理过程中的难点,文章依托三峡坝区茅草坡4号库岸工程,在综合分析 已有资料基础上,通过钻孔施工、物探全孔摄像、声波测试等方法,对地表变形现象再核实,进行塌岸预测及对M4斜坡库岸带进行分段工程治理。
成果表明:库岸带岩体在库水作用可能发生冲蚀剥蚀型及崩(坍)型塌岸,当库岸不断扩展时,局部可能发生滑移型塌岸。
预测茅草坡4号库岸175m水位以上塌岸宽度为32.36~76.46m,塌岸上边界高程为203.74~251.08m,塌岸强烈。
库岸带有危岩1处,破坏模式为滑移式,体积32m3,现状基本稳定,建议清除。
所得结论可为其他库岸的治理起到示范作用。
【关键词】三峡坝区;库岸边坡;塌岸预测;治理方案中图分类号:TV62文献标识码:&文章编号:1673-241(2020)11-064-05Prediction of&ank Collapst of Reservoir&ank Slope in Three Gorget Dam Area and Suggestion of Treatmeni SchemeZHOU Keyu1,ZHANG Hong2,ZHANG Yong1(1.SinohyclT'o B ureau7Co.,Ltd.Institute of Testing$Inspec/op and Research,Chengdu611730,China+2.Sichuan Jiong Hydropooer DeHopment Co.,Ltd.,Chengdu610094,China)Abstract:The paper is based on Three Goryes Dam Maocaopo No•4bank project,the ground surfacc deformation phenomenon is rechecked through drilling construction,full-hole photography of geophysical exploration,sound wave test and other methods on the basis of comprehensive analysis on existing data for studying the diXicuVies of reservoir bank yovernancc in the process of design and yovernancc•The collapse bank is predicted,and sexmented yovernancc is implemented on M4slope reservoir bank zone.The result shows that the reservoir bank zone rock mass may suffer from washout denudation and bank collapse due to reserveir water role.When the reservoX bank is constantly expanded,sliding bank collapse may occur locally•It is predicted that the bank collapse width of Maocaopo No•4reserveir bank above175m water lever is32.36-76.46m•The elevation of the bank collapse upper boundaro is203.74-251.08m with strong bank collapse•There is one dangerous rock in the reservoir bank,the failure mode is sliding,the velume is32m3,the current situation is basically stable,and it is recommended to remove the eck.The conclusion con be used as a modd for other reservoir bank governance.Key words:Three Gorges Dam area;reservoir bank slope;bank collapse prediction;governance plan经验交流Expe/enca Exchange坝区库岸边坡由于与自然水文的密切联系,对其稳定性造成巨大隐患。
三峡水库地质灾害防治措施分析与建议
实施 《 峡库 区地 质 灾 害 防 治 总 体规 划 》 期 地 质 灾 三 二
害 防治 ;0 3— 0 9年 , 20 20 实施 《 峡库 区地 质灾 害 防 治 三
的滑 坡 、 塌 体 有 1 13处 , 形 体 2 9处 , 共 约 崩 5 变 9 总 15 0 。其 中 1 8 0 处 5处 滑 坡 体 体 积 约 3 . 0 7 4亿 m , 沿 岸 2 9处 变形体 面积 6 .4 k 9 0 3 m 。滑坡 以云 阳 、 万县 市
显 的差异 性 。三峡 库 区 已调查 的 2 8 8处 高切 坡 中 , 4
2 防 治 工 程 分 析
2 1 措 施 类型 分 析 .
通过对 三峡 库 区地 质灾 害 已实 施 的 10 0余 处 防 0 治工 程 的措 施 进 行 分 析 … , 不 同地 质 灾 害类 型 、 按 规 模 及 岩土类 别 , 取其 对应 的常 用 的防治措 施类 型 , 选 进
形褶皱 带 中低 山 一低 山宽 谷亚 区分布 高 切坡 19 9 , 2 处 占总量 的 2 3 为库 区高切 坡分 布最 多 的地貌 区域 。 /,
收 稿 日期 :0 1 0— 5 2 1 —1 1
作者简介 : 童广 勤 , , 男 高级 工 程 师 , 士研 究 生 , 要 从 事 地 质 灾 害的 成 因及 防 治 技 术研 究 。E—m i t gunqn 13 tm 博 主 a : nga gi@ 6 .o lo
:危体程 堂塑壁 危体业危体测 — 7i。 五 岩工 堡堑 岩专 岩群 丽 — 面
治 / 数 / XMX 监 预 / 群 监测 处 段 理处 量处 / 测 警处 防 / k 处 万 gt 防 2' i群
长江三峡库区崩滑地质灾害与防治
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三 唐 地崩 匀翰治
硬 完整。水库 区则是 我国崩滑地质灾 害 多发 区 ,这里的 自然与地 质环境易于诱 发崩滑地 质灾害 .困此 崩滑 地质灾害较 严重 目前国 家正不断加大防灾 力度 。 第二级 阶梯 的东缘 .地 貌区划为板 内隆 升蚀余 中低 山地 ;在大地构造 上属于扬 子 准地 台 上 的 四川 台坳 和 八 面 山台 褶 带 ,各 时代地层均 有出露 .岩类 以中上 三 叠 系 至 侏 罗 系碎 屑 岩 ( 岩 、 泥 岩 砂
I 库区 质 害 治 作 导 组 员 办公 任 .~ 三峡 地 灾 防 工 领 小 成 兼 室主 I 土 资 源 部 地 质 环 境 司 长 烈荣 国 司 李
长江三峡工程坝 址位 于湖北 省宜昌 县三斗 坪 .设计 大坝坝 顶 高程 1 5 . 8米 正 常蓄水位 1 5 。水 库涉 及湖 北省 和 7米
奉节 以东 为 八 面 山 台 褶带 的一 部 分 .各时代地 层都 有出露 .但 震 旦系
至三 叠系碳酸盐岩 夹碎屑岩为主 .紧密
地质 调查
对崩 滑地 质灾害又有进一 步
重庆 市2 个县怄 、市】 o 。库 区长 江干流
库段 从大坝所在 地三 斗坪到 上游库 尾所 在地 重庆 市 巴南区大 塘坝 、全长 5 4 7 公 里 ,主要 支流 有5 余条 。水库干支流库 0 I岸岸线 总长达53 0 ,0 公里。
地 质 环 境 复 杂 ,崩 滑地质灾害易于 形成
一
裂 ;喜 山运 动相对 较弱 ,除使 岩层 轻微
褶皱和 断裂继承性活动外 .主要表现 为 地 壳的 间歇性 整体 隆起 .形 成现代 山川 地 貌。 三峙库 区不 周岩 类、岩性 和地 质构 造特 征及其分布所 表现 出来的 山川地 貌 是非 常吻合的 ,太体 以奉节为界 .其东 西 有一定差异 奉节 以西为 四川台坳 . 在地质 构造 上和地形 上都 是一个典型盆 地 。库 区在 台坳的东部 .主要 出露侏罗 系碎屑岩 。褶皱呈 隔档 式” .背斜 紧 密 .向斜 宽缓 .褶皱轴 向自西而东由北 东渐转为近东西 ,呈弧形 向北西 凸出 , 西南端有南 北向构造 插人 。地势 自西向 东 升 高 . 高 程 由 3 0 , 0 升 至 0~0米 5 1 0 米 左 右 .山脉走 向 与构 造线 方 向 0 0
三峡库区塌岸防护方法适宜性分析
三峡库区塌岸防护方法适宜性分析三峡库区塌岸防护方法适宜性分析根据组成库岸的岩土类型和组合型式,将三峡库区库岸地质结构概括为岩质、土质、岩土混合三大类及若干亚类,并对各类库岸的破坏方式进行了分析与总结,认为三峡水库蓄水后,库岸的破坏形式主要表现为崩塌与滑坡.根据库岸地质结构类型、破坏方式与规模,对三峡库区库岸防护设计的适宜性进行了详细的研究,认为三峡库区库岸宜采用如下5种方案进行防护:(1)对于易风化岩质岸坡或软硬互层岩质岸坡,宜以喷锚工程为主,结合局部支撑与挖方等进行防护;(2)对于土层比较厚(≥10m),地表有明显的变形破坏迹象的岸坡;或夹软弱层的易滑顺向岩质岸坡,宜以抗滑桩工程为主,结合护坡与地表排水等进行防护;(3)对于下伏完整基岩,且土层较薄(<6m)的土质岸坡或混合型岸坡,宜以挡土墙工程为主,结合地表排水等进行防护;(4)对于土层较厚(≥6m)且坡度较缓(<20°)的土质岸坡或混合型岸坡,宜以干砌条石护坡工程为主,结合石笼、水下抛石压脚等进行防护;(5)对于坡度较陡(>20°)、厚度较大(≥6m)的土质岸坡、或强风化的花岗岩岸坡,宜以格构锚工程为主,结合地表排水等进行防护.针对这5种防护方案,选择典型库岸段进行库岸防护设计.结果表明,采用这5种方案防护库岸1 km直接工程费用分别为:857.2万元、2246.0万元、931.5万元、625.5万元、2288.8万元.作者:简文星殷坤龙余宏明晏鄂川刘礼领汪洋桂树强JIAN Wen-xing YIN Kun-long YU Hong-min YAN E-chuan LIU Li-ling WANG Yang GUI Shu-qiang 作者单位:中国地质大学工程学院,湖北,武汉,430074 刊名:地球与环境ISTIC PKU英文刊名:EARTH AND ENVIRONMENT 年,卷(期):2005 33(3) 分类号:X4 关键词:三峡库区库岸地质结构破坏形式塌岸防护方案适宜性典型设计。
三峡工程康家咀滑坡区库岸塌岸预测分析
三峡工程康家咀滑坡区库岸塌岸预测分析
三峡工程康家咀滑坡区库岸塌岸预测分析
水库塌岸(岸坡再造) 是影响三峡水库移民工程安全的重大地质灾害问题.三峡库区蓄水后,库岸防护问题尤其是城镇库岸防护安全问题变得日益突出,以重庆开县为例,探讨该段岸坡变形破坏的特征及其形成原因,并进行了塌岸预测和提出了治理方法.
作者:刘玉国伍志石康爱华 LIU Yu-guo WU Zhi-shi KANG Ai-hua 作者单位:刘玉国,LIU Yu-guo(成都理工大学环境与土木工程学院,成都,610059;南江水文地质工程地质队,重庆,401147)
伍志石,WU Zhi-shi(南江水文地质工程地质队,重庆,401147)
康爱华,KANG Ai-hua(天津市地质矿产测试中心,天津,300191)
刊名:水土保持研究 ISTIC PKU英文刊名:RESEARCH OF SOIL AND WATER CONSERVATION 年,卷(期):2007 14(1) 分类号:P642.22 关键词:三峡工程塌岸预测分析边坡稳定性。
2007-长江三峡水库库岸消落带地质灾害防治研究_周彬
长江三峡水库库岸消落带地质灾害防治研究周彬1,2,朱晓强2,杨达源2(1.宁波大学文学院旅游系,浙江宁波315211;2.南京大学地理与海洋科学学院,江苏南京210093)[关键词]水库库岸;消落带;地质灾害;综合防治;三峡水库[摘要]长江三峡水库建成后,由于水库水量调度,将会在水库岸坡上形成垂直落差为30m左右的库岸消落带。
由于水库建成后动力作用的变化,造成库岸消落带上的岩块错落、滑移或蠕动以及古滑坡体和倒石堆的再活动,库岸消落带会成为地质灾害的多发地带。
在研究长江三峡水库库岸消落带的地质地貌灾害形成机理的基础上,提出了基于G IS和R S相结合的灾害监测手段和以建设排水工程、防波护岸工程、固坡抗滑工程、植树种草工程为主的灾害防治工程体系。
[中图分类号]TV697.3;TV882.2[文献标识码]A[文章编号]1000-0941(2007)11-0043-03水库消落带又称水库涨落带或水库涨落区,指的是水库因季节性水位涨落而使周边被淹没土地周期性地出露于水面的一个特殊的区域[1-2]。
三峡水库于2003年6月开始蓄水,到2009年水库将建成竣工。
水库竣工后,将采取/蓄清排浑0的运用方式,即在每年6)9月把水库水位降至145m,到10月汛期结束后开始蓄水,将水库水位上升至最高水位175m,并保持至11~12月;1)4月为供水期,将水库水位逐步降至156m,5月底降至145m。
这样在1年内就会形成垂直落差达30m、宽度超过60m的库岸消落带。
一些学者已注意到库岸消落带的某些特征[3],其中有可能诱发古滑坡的复活[4]。
事实上,2003年以来就已经发生过个别古滑坡再滑移的现象。
鉴于此,笔者开展了对三峡水库库岸消落带地质灾害防治的研究。
1三峡水库库岸消落带的地貌结构过去,有的学者将长江三峡河段分为宽谷段与峡谷段2种类型[5],其实所谓的宽谷段,就是河谷上口比较宽敞、江水面也比较宽阔的河段,而峡谷段是指河谷上口比较狭窄、江水面也较狭窄的河段。
三峡库区万州区崩、滑地质灾害主要诱因及防治建议
三峡库区万州区崩、滑地质灾害主要诱因及防治建议【摘要】三峡库区腹心地带的万州区长期受到地灾威协,尤其是突发性是崩滑(边)坡地质灾害呈上升趋势,直接威胁当地人民群众生命财产的安全,影响百姓生活质量。
文章就该地区地灾的分布规律、产生原因进行了分析,并以近年发事件进行了验证。
同时提出了完善地质灾害群测群防体系、工程活动避开危险地段、高风险难治理的地方提前实施搬迁的预防建议;找出了控制关键地带;对地质灾害防治给出了较为可行的建议。
【关键词】万州区;地质灾害;诱因;防治引言万州区地处三峡库区腹心地带是地质灾害多发城市。
太白岩崩滑体、安乐寺、枇杷坪、吊岩坪、草街子五大滑坡就坐落在主城,有专家曾戏称万州城区是“脚踩滑坡,头戴紧箍咒(危岩)”的危险城市。
由于万州地处四川盆地边缘,境内山高坡陡,加之长江穿城而过,受三峡水库蓄退水以及建设重庆第二大城市建设活动的影响,近年来突发性是崩滑(边)坡地质灾害呈上升趋势,直接威胁当地人民群众生命财产的安全,影响百姓生活质量。
库区地质问题可概括为地质灾害的防治和地质环境的保护两方面,其中滑崩灾害及防治问题,人工边坡的防护及开发利用问题[1]。
三峡工程的兴建,必然带来地质、环境、生态等一系列的问题。
对此国务院高度重视,专门成立三峡库区地质灾害防治指挥部开展库区内地质灾害的防治。
自2002年以来,三峡库区二、三期地质灾害防治工程对万州库区内177处地质灾害进行了工程治理和搬迁避让,为人民安居乐业奠定了坚实的基础。
但是由于万州区是一个三峡库区半淹城市,由于历史的原因,旧城建设时对地质灾害的影响因素考虑较少,近年来受城市改建、扩容以及极端天气的影响,新增或诱发老滑坡复活现象时有发生。
本文在收集、整理万州区排查及近5年应急调查资料的基础上,对该区崩滑地质灾害形成的主要诱因进行分析,并提出今后地质灾害预防工作建议。
1万州区地质灾害发育状况及空间分布规律1.1全区地质灾害发育状况目前全区发育的地质灾害类型有:滑坡、崩塌、不稳定斜坡、地面塌陷等4大类型。
三峡水库地质灾害防治规划
三峡库区地质灾害防治总体规划(简本)国土资源部二OO一年十月目录前言一、地质灾害现状与防治工作进展二、指导思想与规划原则三、规划范围及对象与规划类别及重点四、防治目标与主要任务五、规划内容(一)调查评价规划(二)崩滑防治规划(三)塌岸防护规划(四)监测预警规划(五)高切坡防护和深基础处理规划六、经费估算七、保证措施附件一长江三峡工程与库区地质附件二长江三峡库区地质灾害现状和防治工作进展前言长江三峡库区自然地质条件复杂,环境容量有限,暴雨、洪水频繁,地质灾害严重。
库区地质灾害对三峡工程和库区人民生命财产安全的影响日益增加,有效防治库区地质灾害已成当务之急。
2001年7月17日,朱镕基总理在三峡工程移民暨对口支援工作会议上强调指出,“三峡工程是一个整体,防治地质灾害和生态环境建设,是三峡工程密不可分的组成部分。
”“加强对崩滑体等地质灾害的监测和治理,是关系到库区人民生命财产安全和子孙后代的大事,刻不容缓,必须在水库蓄水前抓紧治理。
特别是对那些在蓄水后可能产生滑坡的崩滑体,要集中力量,抢先治理。
”“对治理工程项目,要快调查、快规划、快立项、快审批、快实施,做到科学论证,简化程序,加快进行。
”根据国务院领导关于搞好三峡库区地质灾害防治工作的指示精神,三峡库区地质灾害防治工作领导小组,于2001年8月27日在京成立并召开第一次工作会议。
会议审议了由国土资源部提交的三峡库区地质灾害防治规划编写原则和规划大纲,确定了要集中力量抓紧组织编写三峡库区地质灾害防治规划,尽早提交领导小组审议的工作安排。
领导小组办公室随即组织湖北省国土资源厅、重庆市国土资源和房屋管理局等部门开展了防治规划的编写工作,并于10月上旬完成防治规划(讨论稿)。
讨论稿形成之后,领导小组办公室派专人到湖北省和重庆市与两省(市)有关领导、有关部门进行协商,征求修改意见,并同时召开专家咨询会和领导小组成员单位联络员会议,进一步征求专家和各成员单位的修改意见。
长江三峡库岸带崩滑灾害的预测与预防
长江三峡库岸带崩滑灾害的预测与预防
长江三峡库岸带位于重庆市、湖北省和湖南省交界处,是中国三大峡之一的长江三峡的核心区域。
由于地质构造复杂和岩土条件差异性,库岸带经常发生崩滑、滑坡等地质灾害,给当地居民和旅游业造成了巨大的损失。
因此,预测和预防长江三峡库岸带的崩滑灾害非常重要。
一、预测方法
1. 定期监测
定期监测库岸带的地质变形情况,包括测量地表变形、地下水位、土壤含水率等参数,建立完整的监测系统,及时发现地质变形趋势,为出现灾害预留时间。
2. 预警系统
运用遥感技术获取库岸带的实时信息,结合现代科技分析仪器,建立预警系统,通过监测前期预警,降低崩滑灾害发生的可能性。
3. 模拟预测
依据三峡区域的地质构造和物理力学性质,运用有限元、离散元、点云等技术,对可疑区域进行模拟预测,提前发现潜在的崩滑点,防止重大灾害的发生。
二、预防措施
1. 合理开发
采用可持续性发展战略,合理开发长江三峡库岸带,减少大规模开发建设,防止破坏生态平衡,避免给当地环境带来不可逆转的影响。
2. 加强监管
加强对开发商、建设单位和监理单位的执法监管,建立健全的土地资源规划和管理制度,对涉及三峡库岸带的土地开发建设实施全过程监管,保障施工安全和质量。
3. 建设防护工程
在可疑地段建立防护工程,采用互锁式喷射混凝土支护墙技术等方法,防止岩石滑坡和崩塌现象的发生。
在决堤地段加强水位控制,预防大规模洪水冲毁,降低库岸带地质灾害的发生风险。
总之,长江三峡库岸带崩滑灾害的预测与预防是必须要解决的问题,需要全社会共同努力,采取综合的方法,有效降低库岸带灾害带来的危害。
长江中下游崩岸险情类型及预测预防
长江中下游崩岸险情类型及预测预防
张幸农;应强;陈长英
【期刊名称】《水利学报》
【年(卷),期】2007(000)0S1
【摘要】本文针对长江中下游崩岸现象,指出主要有侵蚀型、坍塌型、滑移型和流滑型等4种类型,并分析各类崩岸险情特征及其形成条件,有针对性地提出崩岸险情的预测、预防措施,包括水文、近岸河床地形、水文地质、外观和人类活动等内容的监测,以及河势分析、地质调查、近岸地形分析、水文条件分析、外观检查等方面的预测预防措施,为有关部门制定防洪减灾和河道治理工程决策提供参考。
【总页数】5页(P)
【作者】张幸农;应强;陈长英
【作者单位】南京水利科学研究院;南京水利科学研究院;江苏南京;江苏南京
【正文语种】中文
【中图分类】TV698.1
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1.长江中下游河道崩岸预测方法 [J], 唐金武;邓金运;由星莹;汪飞
2.长江中下游崩岸预测若干问题的探讨 [J], 彭良泉;周波
3.浅析抛石固基工程在河道崩岸险情处理中的应用 [J], 王云耸
4.长江中下游崩岸治理工程水生态保护研究——以安徽省长江崩岸应急治理工程为例 [J], 周松涛
5.长江中下游崩岸预测方法研究 [J], 彭良泉
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论三峡库区不稳定岸坡的治理目标和设计原则
文章编号 ) ) )论三峡库区不稳定岸坡的治理目标和设计原则李天扶国家电力公司西北勘测设计研究院 西安关键词 三峡库区 边坡治理 设计原则摘要 三峡库区不稳定或潜在不稳定边坡大部分属于堆积体边坡 水库蓄水后可能发生变形!坍岸和滑坡∀城镇区边坡治理目标是控制极限变形 治理难度大 应做效益与投资分析 制定现实可行的设计方案 非城镇区边坡应对其失稳形式和失稳风险做分析 以抵消蓄水效应 保持原有稳定状态原则作决策依据 以地表和地下排水作为首选治理方案∀中图分类号 ÷ 文献标识码收稿日期作者简介 李天扶 男 北京人 教授级高工 长期从事水电工程地质工作三峡库区不稳定或潜在不稳定边坡大部分属于堆积体边坡∀这些堆积体成因复杂 有些是崩坡积体 有些是崩滑堆积体 有的是过去滑动过的老滑坡 有的则近期有活动迹象∀许多地方这些堆积体连接成片 形成堆积群∀许多城镇!工厂!农田就位于这些巨大的堆积体上∀一般来说 这些堆积体在长期形成过程中已经与周围的环境因素处于平衡状态∀三峡蓄水后 地下水位将相应壅高 即使渗透性很小 那也只是时间的问题∀这些堆积物可能发生变形!坍岸和滑坡等不同形式的破坏∀因此 必须在蓄水前进行必要的增稳或加固处理∀这需要有个治理的全盘规划 主要是要明确治理目标与设计原则∀现提出一些粗浅的看法与大家交流∀1 城镇区所在边坡的治理目标和设计原则1 1 治理目标是控制极限变形三峡库区有许多重要的城镇坐落在库岸堆积体上 如万州!奉节!巫山!巴东等∀这些城镇居民密集 建筑物林立∀要保证城镇建筑物在蓄水后不受影响 首先要保证其地基不发生超限的变形∀因此 治理目标应是变形极限控制∀实际上 在许多城镇 或新搬迁的居民点 近来年已经有地面或建筑物变形迹象 一般发生在雨季说明是地下水变化引起的地基变形的结果∀众所周知 土的含水量影响着土的变形特性和承载力 地下水位的上升增加了孔隙水压力 新增加的建筑物又会影响地基内应力的分布∀随着居民的增加 生活和生产用水的排放引起地下水位上升 其影响在平时没有显露出来 当遇雨水下渗叠加时 大范围的土体处于饱和状态 若饱和含水量超过一定阈值 就足以引起地基不均匀沉降或向边坡临空面发生侧向蠕变 使建筑物发生开裂!倾斜等变形∀如果是老滑坡 就可能重新活动 否则 可能发生剪切位移 逐渐形成贯通性滑面 继续发展下去就会形成滑坡∀三峡水库蓄水后 奉节!巫山等县江水水位将上升 左右∀堆积体内的地下水位也不断被壅高∀首先应调查清楚这些堆积体的组成物质 其内部有无滑面或软弱层带 在长期浸水的情况下 其物理力学特性是否会发生恶化∀如果经地质勘察和稳定分析认为堆积体有可能发生滑坡 治理的稳定标准不是稳定极限 而是变形极限控制∀否则 就不能保证建筑物不发生变形∀1 2 做效益与投资分析一般说来 对堆积体滑坡以控制变形作为治理标准 在处理工程量!投资和施工技术方面都有很大难度∀这要求对设计原则和基本方案有周密的考虑∀在国外有这样的做法 把失稳可能造成的经济损失与失稳概率相乘 将此乘积与要达到一定安全程度所需的工程投资相比较 来衡量所应选择的安全系数≈ ∀笔者认为可以采用这个概念作效益与投地质与勘测 西北水电# 年#第 期资分析∀如果投资远大于失稳带来的损失 工程治理就是不划算的∀这时可以考虑局部治理或采用减少损失的措施 例如改变土地利用的方式 加强监测预警系统等∀1 3制定现实的设计原则首先看一下可能采取的工程措施∀如果堆积体的变形模量较低 则采用抗滑桩来加固边坡是不可行的∀抗滑桩属于被动受力结构 必须在坡体有较大变形发生后 才能发挥抗力∀这时 虽然滑坡没有大动 但是坡顶上的建筑物已经不能承受这种变形∀如果坡体没有大的变形 这可能是因为堆积体有较高的变形模量 也可能是边坡本身没有失稳 这可以通过安装在抗滑桩侧面的应变计来证明抗滑桩是否真的起了作用∀应该说 抗滑桩用于稳定极限标准 即只要求不发生大滑动的情况 还是很好的加固措施∀要控制变形 最好采用预应力加固 例如地表做格构梁 在格构的节点作预应力锚索 锚固段深入完整的基岩内∀对于巨大的堆积体 由于要限制其顶部作为地基的变形 必须自上而下层层锚固∀又担心其下部可能发生滑动 就要一直把预应力锚索做到最底部∀在满足安全系数要求时其工程量和技术难度是巨大的 其投资能否接受也是个问题∀根据地形和建筑物分布情况 还可以采用减载和压脚的办法∀在城镇区 因建筑物密集 减载很难做到 压脚则应考虑其自身稳定问题∀如果稳定分析压脚能满足要求 则压脚比抗滑桩好∀因为压脚在分层压实后可以增加堆积体下部密实度 而且施工简便 质量和安全都易于保证∀但是压脚的材料最好是有反滤的透水料 可能在料源上有困难∀比较经济而有效的处理措施是地下排水 地表排水是不言而喻的 ∀地下排水是减少不利环境因素的釜底抽薪的办法∀事实上 任何抗滑措施 包括抗滑桩和预应力锚索 实施之前首先要做好排水才能使这些措施更有效 否则施工时也可能遇到很大困难 被迫做地下排水∀所谓治坡先治水绝非泛泛之谈∀地下排水治理并不排除与其他加固措施的结合 最合理的做法是以地表!地下排水为先导的综合处理措施∀如果在作了地表!地下排水和其他加固措施后 仍然有变形发生 应该考虑土地的合理利用 或者对建筑物作地基处理∀在以地下排水治理滑坡方面 中国水电工程界有许多好经验 采用的方法主要是排水洞和排水孔∀比较有效的布置是在滑床以下基岩内打水平的主洞 再在主洞内打多个支洞穿过滑面进入滑体 在主洞和支洞内打扇形排水孔∀然而 这些大多属于以稳定极限作为控制标准的治理 主要是保证边坡下方建筑物的安全∀以地下排水治理地基变形的一个成功实例是对陕西韩城火电厂滑坡≈ 的治理∀韩城滑坡实际是一个蠕滑变形体 造成厂房结构变形柱梁裂缝∀曾采用 根抗滑桩加固未能达到治理目标∀后增加了地下排水洞和扇形排水孔 使蠕滑速率降低到历史最低记录以下 再加上对厂房结构进行加固 终于达到设计目的∀在国外 有许多居民稠密区滑坡采用地下排水治理成功的经验∀例如意大利采用大口径排水井网≈ 和微型排水洞≈ 治理城镇区滑坡 可以逐步减缓滑坡的滑动速率∀他们的具体方法也许不适应中国的国情 但设计思路很值得借鉴∀三峡水库每年汛前要腾空有效库容 库水位要在短期内 大约一个月 下降 ∀此外 汛期内洪水涨落时 也有库水位快速下降的情况∀如果坡体渗透性较小 排水较慢 坡体内将产生较高的渗透压力 对边坡稳定极为不利∀三峡库区许多滑坡稳定分析证明 这常常是最不利的控制工况∀有效的处理措施是在略高于最低运行水位处布置地下排水洞∀当水位升高时 库水将向洞内倒灌 当水位下降时 洞内的水及时排出∀关键在于地下水和库水有直接的水力联系 内水和外水随时处于平衡状态∀这虽然有点/引狼入室0的意味 但是只要把排水洞支护好 对边坡的稳定性一般是没有什么危害的∀笔者认为 做好地表截水和排水 做好地下排水 对重要建筑物地段作预应力锚固 有条件的地方作减载和压脚 对允许大变形的地段作抗滑桩 完善监测预警系统 对局部变形作有针对性的地基处理 结合城镇建设 允许局部地段有大变形 合理利用可能大变形地段的土地 可能是比较现实的设计原则∀2非城镇区不稳定边坡的治理目标和设计原则非城镇区边坡一般是有分散居住的农户!农田或林木分布或仅有公路通过的地区 大部分也是位于巨大的堆积体上∀其边坡治理目标和设计原则与前述地区有很大不同∀2 1失稳形式与失稳风险度分析由于这些堆积体规模巨大 从治理效益与投资分析来讲 全面治理常常是很不划算的∀因此 自然会考虑 如果不处理失稳风险有多大 只作局部处理使损失避重就轻是否可行 做好预测和临滑预报使损失减到最小程度是否可行等问题∀这要求勘测设计者判断边坡可能的失稳形式和失稳过程∀关键是西北水电# 年#第 期预测蓄水期间和水库运行期间边坡滑动是整体的!高速的 还是解体的!低速的∀堆积体物理力学特性遇水弱化也有其有利的一面∀那就是它易于调整其位置和状态以适应环境的变化∀它很难有滑动势能的积蓄∀许多水库滑坡都有蠕变或蠕滑特点∀例如奥地利的格帕齐 水库冰碛土滑坡 水位每次抬升都引起一次新的蠕滑 而水位维持不变或略有下降时 蠕滑就减速并趋于停止∀因此他们采用分期抬高水位的方法 使滑坡逐步缓慢下滑 终于安全达到正常蓄水位∀黄河李家峡水库坝前¬!号滑坡≈ 距离大坝分别为 和 方量分别为 万 和 万 蓄水前都处于蠕滑状态 经过长期监测和试验研究 认为它们对降雨和河水位的变化很敏感 坡体内孔隙水压力的微小变化都会反映到蠕滑速率的变化上来 滑坡一直处于临界平衡状态∀实际上 滑面上的剪应力已经大于长期强度或屈服强度 但却始终不能超过峰值抗剪强度∀因此 滑坡的运动始终处于蠕滑状态而不能发生剧滑∀李家峡水库也采用分期蓄水 初期蓄水期间 一开始滑坡曾短时间加速滑动 但到达一定水位后即进入减速蠕滑阶段∀除在施工期曾进行少量减载和压脚外 没有做其他加固措施∀应该说勘探期间很多贯通主滑面和次滑面的深平洞起了很好的排水作用∀现在水库水位已接近正常蓄水位∀这里的关键是没有滑动势能的聚集∀这与滑床形状 滑带组成 滑体结构 环境因素以及运动历史有密切的关系∀意大利瓦依昂 ∂ 水库滑坡和中国柘溪水库滑坡是由于有长期积蓄能量的释放 所以发生高速滑坡或剧烈滑动∀因此 堆积体的勘察!试验和监测是重要的研究基础∀在此基础上才能进行滑坡运动学的研究 例如预测最大一次下滑量 滑速和滑程 可能发生的涌浪高度和传播距离等∀如果有了这些失稳风险分析 自然能选择最佳处理方案∀2 2以/抵消蓄水 恢复现状0原则作决策依据国外有些水库滑坡由于规模巨大 要加固到满足安全系数要求 工程量和投资难以承受 技术也不现实 又由于上面没有什么居民或建筑物 主要风险在于可能发生剧滑形成危害性涌浪 于是采用/抵消蓄水效应 仍使滑坡稳定性恢复到现状0的原则来治理∀他们提出相对安全系数的概念 即以现状安全系数为 计算蓄水后安全系数 看比 下降了多少 然后采用增稳工程措施 把蓄水后滑坡的安全系数仍补回到 ∀例如加拿大哥仑比亚河雷夫尔斯托克 √ 水库 其右岸为方量达 亿 的道尼 ⁄ 滑坡≈ ∀假定现状安全系数为 计算蓄水后安全系数为 ∀采用地下排水方案治理∀滑坡治理包括勘察设计总费用 在 年为 万加元∀水库蓄水始于 年 月 日至 日∀ 年 月 日达到满库水位∀水库运行期间 水库水位在数米范围内变化 滑坡位移速率一直在 Ù 以下∀仅在坡脚表层有活动迹象∀根据监测到的地下水压力计算主剖面安全系数 排水后比排水前增加了 ∀值得注意的是 在后来总结经验时 他们认为 年代初作的初步设计 由于 年意大利瓦依昂水库滑坡原因尚未完全查明 /处理采取了比较保守的态度∀否则 对体积达 亿 !地面坡度仅 β的巨型滑坡可能采取控制水位和全面监测的措施∀0此外 对于地震 他们认为/考虑到在数千年长期有地震作用的情况下 滑坡未发生灾害性滑动 这个事实胜于技巧性的分析0 因此未予考虑∀这些思路值得借鉴∀又如新西兰南岛克卢萨 ≤ ∏ 河克莱德 ≤ 水库≈ 内 克若姆维尔峡谷 的岸坡由滑坡构成 其中 个大滑坡 最小的 万 最大的大于 亿 发生年代在 万至 万年以前∀水库蓄水前或静止不动 或以小于 Ù 的速率蠕滑∀稳定性分析预计 蓄水后滑坡安全系数将下降 ∗ ∀由于滑坡数量多 体积巨大 治理原则是抵消蓄水效应并使失稳风险降低到可接受程度 治理措施以兼作勘探的排水洞为基础∀对无危害滑坡仅做监测∀总处理工程量相当大 计有 排水洞 地下排水孔 地面钻孔 土石方工程 万 ∀大部分排水洞刚位于库水面以上且低于滑面 ∗ 处∀有两个滑坡 ≤ 和 ≤ 排水洞低于库水位 为此 在靠近库岸一侧还设了灌浆帷幕∀有一个滑坡 ≤ 不适用排水 仅采取了压脚处理∀蓄水后又根据排水效果增补少量排水孔∀处理工程总造价达 亿美元∀水库自 年 月蓄水 此后分 个阶段缓慢抬升∀蓄水期间各滑坡均未发生明显加速 仅在坡脚公路和压脚部分因浸水而发生沉降∀这些工程实践证明这种充满辩证思维的设计原则是符合实际合理可行的∀实际上 中国很多水电工程边坡的处理也都做过类似的考虑和决策 只是缺少较详细的报道∀李天扶 论三峡库区不稳定岸坡的治理目标和设计原则2 3 以地表和地下排水为首选方案从以上的分析和工程实例来看 地表排水简单易行 是常规要做的 地下排水是有效而经济的治理措施 应作为首选方案∀这些方案也应作详细的分析计算来论证 施工和运行期要以实际监测到的地下水压力和位移变化为依据 随时调整设计和维护或增设排水设施∀例如前述的加拿大道尼滑坡 设计时作了数学模型 证明在坡脚作少量的排水工程即可使增高的水压力得以解除∀ 年完成第一期排水工程 计有排水洞 排水孔 ∀ 年底和年 月又增加了 排水洞和 排水孔∀经排水后滑体内地下水位下降 ∗ 不等∀钻孔倾斜仪监测到的位移速率 年为Ù 到 年降为 Ù 在 ∗ 年水库蓄水期间暂时略有升高 以后又回到Ù ∀一般来说 采用排水方案不能使滑坡彻底停止位移 但是可以把滑坡位移速率降低到肉眼难以发现的程度∀实际上 很多自然界的堆积体边坡在降雨和河水的作用下 是处于人类难以察觉的蠕变状态的∀除不适宜作建筑物地基外 堆积体仍然可以作为农林用地和铺设交通道路使用∀参考文献≈ ⁄∏ ƒ≈ ∏ √ ∞≈ 西北勘测设计研究院 韩城滑坡治理第一期工程技术总结≈ 西安 国家电力公司西北勘测设计研究院≈ ⁄ ° ≥ ∏≈ √ ≈≤ ≥ ∞ ⁄ √≈× √ √ ∏ ∏ ∏ ≈ × ° ≈≤ × ×≈ 西北勘测设计研究院 黄河李家峡水库坝前¬!号滑坡科研报告≈ 西安 国家电力公司西北勘测设计研究院≈ ≥ °⁄ ≥ ≈ ≈≤ ≈ ≥ ≤° ° ≈ ° ⁄ ≈≤ΟντρεατµεντταργετσανδδεσιγνπρινχιπλεφορδεσταβιλιζεδβανκσλοπεσοφτηεΤηρεεΓοργεσρεσερϖοιρ× 2 ∏√ ⁄ ∏ ≥°≤ ÷Κεψωορδσ × √ °Αβστραχτ × √ ∏ ∏ √ ∏ √ ∏ ∏ √ ∏ ∏ ∏ ∏ ∏ ∏ ∏ √ × ∏ ∏西北水电# 年#第 期。
三峡库区滑坡灾害风险评估研究
三峡库区滑坡灾害风险评估研究一、本文概述本文旨在深入研究三峡库区滑坡灾害的风险评估。
三峡库区,作为我国重要的水利枢纽,其地质环境的稳定性对于整个区域的生态安全和经济社会发展具有重大影响。
库区地形复杂,地质条件脆弱,滑坡灾害频发,严重威胁着人民生命财产的安全。
对三峡库区滑坡灾害的风险进行科学、准确、全面的评估,对于预防灾害、减轻灾害损失具有重要的现实意义和理论价值。
本文将首先对三峡库区的地理环境、地质条件以及滑坡灾害的历史数据进行详细的分析,以了解库区滑坡灾害的基本特征和分布规律。
基于灾害风险评估的理论和方法,构建滑坡灾害风险评估模型,通过定量分析和定性评估,确定库区滑坡灾害的风险等级和潜在风险区域。
在此基础上,本文还将探讨滑坡灾害风险的影响因素,提出针对性的风险防控措施和建议,为库区滑坡灾害的预防和治理提供科学依据。
本文的研究不仅有助于提升三峡库区滑坡灾害风险评估的准确性和有效性,也为我国其他类似地区的滑坡灾害风险评估提供参考和借鉴。
通过本文的研究,我们期望能够为库区滑坡灾害的防控工作提供有力的技术支撑和决策依据,为保障人民生命财产安全和促进区域可持续发展贡献力量。
二、三峡库区滑坡灾害概述三峡库区位于中国长江上游,是世界上最大的水利工程——三峡大坝的所在地。
由于库区地形的特殊性,以及长期的地质构造运动、降雨、人类活动等因素的影响,滑坡灾害在三峡库区频发,成为威胁当地生态环境和人民生命财产安全的重要自然灾害之一。
三峡库区的滑坡灾害具有多样性、复杂性和频发性的特点。
从地形地貌上看,库区内地形起伏大,沟谷纵横,山坡陡峭,这为滑坡灾害的发生提供了有利的地形条件。
同时,库区内的地质构造复杂,断层、节理等地质构造发育,岩石破碎,抗剪强度低,这也是滑坡灾害频发的重要原因。
降雨是诱发滑坡灾害的重要因素之一。
三峡库区属于亚热带季风气候区,降雨量大,且多集中在夏季,暴雨、大暴雨等极端降雨事件频发,为滑坡灾害的发生提供了充足的水源。
三峡库区某滑坡特征-稳定性分析及治理建议
三峡库区某滑坡特征\稳定性分析及治理建议摘要:陈家沟滑坡规模大,稳定性差,通过地质勘察,对其特征、形成原因、影响因素进行了分析,并选定不同的工况对其稳定性进行了演算,提出了初步的治理建议。
关键词:滑坡特征稳定性治理三峡库区地处山地峡谷地带,属亚热带季风性气候,山高坡陡,降雨充沛,且时有暴雨发生,在三峡枢纽建成蓄水厚,库区内水位将从以前的海拔几十米提高到175m,且每年均要在145m与175m之间进行周期性调节。
岸坡中的大量古滑坡体或在外荷载、库水等环境因素的作用下产生的新滑坡体将受到潜水和长期周期性的流水冲刷、浮力减重、静动水压力、浸泡作用及水位变化产生的动荷载的影响,势必会对三峡水库、库区生产生活环境、交通安全造成一定危害。
因此,有必要对岸坡滑体进行特征分析,并进行稳定性评价,提出可行的整治措施。
1.滑坡特征1.1滑坡规模、形态特征。
该滑坡位于奉节梅溪河左岸河口地段,场地高程82m—410m,滑坡平面呈多个扇形叠加的不规则形状,滑体平均厚度53.86m,最厚达到99.35m,分布面积28.50×104㎡,体积约1500×104m3。
滑坡体形态保持比较完整,滑体两侧均有冲沟围切,滑坡区地形坡度较大,发育有多级缓坡平台,平均坡度在25°左右,但局部高达50°。
1.2滑体的基本地质结构。
由于滑体成因、序次及物质组成的差异使滑体的物质组成具有成层性,自上而下依次为:一.滑体表层土夹碎石层,为粉质粘土夹少量碎块石,厚约0m—6m,分布不连续;二.块石、碎石夹土,为滑体的主要组成部分,厚度不等,最厚可达90m,在整个滑坡中连续分布;三.似基岩层状破碎块体,厚.7.30m—36.23m,分布不连续;四.碎石、碎屑土层,挤压破碎强烈,多具一定的磨圆特征,底部发育滑动带,厚约0.4m—3m。
滑体岩土矿物成分分析显示,其矿物成分以方解石、白云石为主,含量高达60%—80%,其次为水云母、绿泥石、石英等,易溶盐含量较高,由此推断滑体岩土在水的作用下其内部结构以及力学性质均会发生不同程度的改变。
三峡库区城镇库岸防护问题
三峡库区城镇库岸防护问题当前,随着三峡库区移民迁建安置的有序实施,城镇迁建工作的全面开展,库岸防护问题尤其是城镇库岸防护问题开始日益突出,已成为一个影响制约城镇迁建安全的重要问题。
(一)库区城镇库岸防护形势严竣而重要长江三峡水库是一个狭长的河道型水库,正常蓄水位175米时,库区淹没涉及重庆、湖北两省市的26个县(市、区),需要迁建两座城市、11个县城及114个集镇。
水位在175米~45米之间调度,水位调幅变化高达30米。
从1993年起随着库区城镇迁建工作的全面展开,城建中的地质灾害问题频繁出现,结合滑坡治理的城镇库岸防护问题日益突出,并成为一个制约城镇建设、港口建设、沿江公路建设,进而影响城镇安全和人民群众生命财产安全不容忽视的问题。
l、库区城镇库岸防护形势严峻三峡库区城镇库岸防护形势严竣主要表现在库区地质地形条件复杂,水库蓄水对库岸的影响,浪蚀影响,城镇迁建人为不当活动影响等诸多方面。
(1)复杂的地质地形条件三峡库区地处东经106°50'~110°07',北纬29°16'~31°41',地跨川鄂中低山峡谷区和低山丘陵宽谷区,北靠大巴山麓,南依云贵高原北缘,东西长667公里,南北宽百余公里。
三峡库区地质上处于大巴山断褶带、川东褶皱带和川鄂湘黔隆起褶皱带三大构造单元的交汇处,强烈的造山运动所引起的海陆变迁和江水下切,形成了独特的峡谷地貌和典型的山岭地区;全库区山地占74%,丘陵占21.7%,平坝仅占4.3%;库区沿江多为碳酸盐岩,土壤以黄色棕色石灰土、黄壤等为主。
三峡库区库周干支流长5927公里,由于长期地壳运动活跃、频繁,加之河床冲刷、切割的侵蚀,库岸变形破坏强烈;有关科研部门调查,平均线变形破坏密度为0.19个/公里,平均线变形破坏模数为120万立方米/公里,因此,库区干支流库岸稳定性较差。
据长江委勘测统计:库区干支流库岸稳定性较差或稳定性差的有140多段,约403公里,占整个库岸线的6.8%.同时库区干支流库岸有各种类型的崩滑体1494处,方量约139.5亿立方米,其中有相当一部分崩滑体就在城镇迁建区。
山峡工程库区崩滑地质灾害及防治方法
山峡工程库区崩滑地质灾害及防治方法郭希哲黄学斌郭满长一、地质背景1.地层岩性山峡工程坝址位于东端莲沱—庙河间及其两岸(黄陵背斜核部)前震旦系变质岩和岩浆岩之上,库区岩性包括:(1)大坝以西:震旦系至三叠系浅海、滨海相碳酸盐岩夹碎屑岩(庙河—香溪<黄陵背斜西翼>、官渡口—大宁河、乌江段);三叠系上统至侏罗系陆相碎屑岩(香溪—官渡口<秭归盆地>、奉节以西<川渝盆地即原四川盆地东部>库段);(2)大坝以东(坝下游):白垩—第三系陆相碎屑岩(江汉盆地东部);(3)第四系松散堆积物:零星分布。
2.地质构造库区东端:北北东穹窿状黄陵背斜;西端:鄂西渝东北北东(西部)至北东东(东部)向弧形梳状褶皱带;北部:大巴山与荆山——大洪山北西西(西部)至北西(东部)向弧形线状褶皱带;南部:八面山北东(西部)至东西(东部)向弧形箱状褶皱带。
主要定型于侏罗纪末的燕山运动,新生代以来,库区地壳运动主要表现为间歇性隆起。
3.地形地貌奉节以西为渝东低山丘陵,河谷大部较开阔;以东为鄂渝中低山地,河谷大部深切。
库区地形特征与岩性相吻合,山地走向与构造基本一致。
4.气候亚热带季风气候,温和湿润,降雨充沛。
多年均温16.7——18.7°,平均降雨量987——1326mm,5——9月多暴雨。
5.水文宜昌站多年平均年径流量约4510亿方,平均流量14300方/秒,洪峰流量71100方/秒,最枯流量2770方/秒,5——10月为汛期。
6.岸坡类型(1)按岩性区分:松散松软土质岸坡、块状结晶岩岸坡、层状碳酸盐岩岸坡、层状碎屑岩岸坡。
层状碎屑岩岸坡占绝大多数,崩塌、滑坡最发育,其次为层状碳酸盐岩岸坡、再次为零星分布的松散松软土质岸坡,块状结晶盐岸坡灾害发育最少。
(2)按岩层与坡面的产状关系区分:顺向、斜向、横向、反向。
岸坡的稳定性和崩滑变形破坏机制在很大程度上受控于组成岸坡的岩土性质及软弱面(层、带)的有无、多少、产出状态、以及坡体的形态。
三峡库区铁水沟库岸塌岸预测及防护措施分析
摘
要 :以铁 水沟库岸 为研 究对 象,对库 岸进行 稳定 性分析 ,采用佐 洛塔廖 夫法和 计算 法进行塌 岸预 测,
并提 出防护措 施 ,防止三峡 水库 蓄水后库岸再造 ,维护坡面设计形态。
第2 9卷 第 6期
2 0 1 5年 l 2月
资源环境与 工程
Re s o u r c e s En v i r o nme n t& Eng i n e e r i ng
三 峡 库 区铁 水 沟 库 岸 塌 岸 预 测 及 防 护 措 施 分 析
王金波 ,杨俭波 ,何钰铭 ,廖伟杰 ,陈 雪
2 . 2 变形特 征
铁 水沟 岸坡 变形 破 坏 类 型 主要 为 : 人 工 填 土岸 坡
变形 以下沉 、 拉裂 、 坍滑 及流砂 为 主 ; 全、 强 风化 岩质 岸
收 稿 日期 :2 0 1 5— 0 8— 2 6 ; 改 回 日期 :2 0 1 5—1 0— 0 9
作者简介 :王金波 ( 1 9 7 5一) ,男 ,工程师 ,水工环地质专业 ,从 事水工环地质勘查 、设计工作 。E—m a i l :2 7 0 7 4 8 4 9 3 @q q . c o n 数字 出版网址 :h t t p : / A  ̄w . c n k i . n e t / k c m s / d e t a i l / 4 2 . 1 7 3 6 . X. 2 0 1 5 1 0 1 6 . 1 7 2 4 . 0 1 8 . h t m l 数字出版 日期 :2 0 1 5—1 0—1 6 1 7: 2 4
坡 和 土质岸坡 两 种 类 型 , 岩 质岸 坡 主 要 分 布于 山脊 部 位( 2 、 4区 , 6 、 7区局 部 ) , 由全 、 强 风 化 黑 云母 石 英 闪
三峡库区库岸塌岸机理与防治措施研究
第39卷第12期
20 0
人
民
长
江
V01.39,No.12
长江三峡水库是一座狭长的河道型特大型水库,其岸线长 度约为5
311
km。据《长江三峡水利枢纽初步设计报告》,三峡
水库建成后,坝前水位为175 m,而6月中旬至9月底(汛期)水 位将保持在145 m左右的防洪限制水位,10月至次年的4月上 旬坝前水位保持在145—175 m间波动,库水位变幅30 m。水位 抬升近百米。水库建成后采用“冬蓄夏泄”的水位调度方式,水 位调幅变化可达30 m。随着三峡水库21302年蓄水以及蓄水后 的正常运行,如此大的水位变幅,使库岸地质条件将大大改变。 库岸在库水浸泡、风浪冲击、水流侵蚀以及干湿交替作用下发生 坍塌,使水库岸线后退,在水库周边波浪作用范围内形成浅滩, 这种现象称为水库塌岸现象,促使塌岸现象发生的作用称为塌 岸作用。
对于现在稳定性较好的岸坡,易受风浪淘刷的部位,常采用 护坡或护岸工程,增强库岸的抗冲刷性和稳定性。在适当地段 可种植植被,构筑生态型护坡。护坡结构有利于减弱纵向水流 和横向环流对库岸的侵蚀,也有利于减小波浪的作用。砌石科 应选用抗冲刷和抗风化能力强的新鲜岩石,砌石体要留滑水孔, 以排泄岸坡内的地下水。对于可能失稳的岸坡,建议采用挡水 墙。挡水墙不仅可以防止水流对岸坡坡脚的冲刷,还可结合挡 土墙的要求,起到支撑岸坡岩土体稳定岸坡的作用。对于已经 失稳滑动变形的岸坡,可以采用的治理措施主要有:削坡、减重 反压、设置抗冲刷挡墙等措施。要特别注意的是此类岸坡不但 要提高它的抗滑能力,还要进行护坡处理来提高它的抗冲刷能 力。对于松散堆积物进行防治应先将其夯实;如果是块石堆积 可先用填土碎石充填再行夯实,如是碎石堆积可直接进行夯实。 对于库岸为冲洪积层构成的阶地(如黄土状土岸坡),因其前缘 陡立,常被风浪淘蚀,失稳坍塌。其治理方法是:蓄水前在其脚 部抛石填渣,使其形成平缓的斜坡,再在其上砌石护坡或修筑挡 水防浪墙,阻挡浪蚀。 在对库岸边坡进行整治时,除了防止水对岸坡的冲刷和浪 蚀外,还要特别注意采取措施防止地表水和地下水对边坡的影 响。地表排水一般采用设置外围截水沟的方法。同时,还要对 岸坡坡面进行整平夯实,减少坑洼及裂隙,并做好岸坡的绿化工 作。地下排水一般采用排水洞、排水孔、支撑盲沟、截水暗沟等 措施。
苏爱军-长江三峡工程库区滑坡防治工程设计讲座
地质灾害防治工程设计应遵循目标优先,安全第一,经济合 理,美化环境的原则,具体体现在以下几个方面:
工程设计所有方案必须从属于地质灾害防治工程要达到的目 的;
1.
防治工程应与主体工程建设相协调,与周边环境相融洽,防 治工程的有效性与主体工程使用寿命一致;
2. 3. 4.
工程措施应因地制宜、对症下药、简单易行,力求安全可靠;
据有关工程表明: 地下排水工程对控制深 层滑坡稳定性有相当好 的作用。对于深层滑坡 而言,当其它常用措施 难以实施时,深层排水 措施可由辅助措施变为 主导措施。
②集水井:最适于集中地汇集基岩面上及其附近的地下水。在滑 坡区内外,地下水最集中的地段附近,设置直径达3.5m以上的坚 井,并在井壁上打辐射状的短水平钻孔,使附近的地下水汇集于 水井中,利用带有浮动开关的水泵抽出,或从竖井底部,设置长 的水平钻孔,使集水自然流出滑坡下方地表。若只是为了汇集从 井壁来的涌水,井的直径为 0.3—1.5m 左右。辐射水平钻孔可布 设2—3层,它不仅可排深层地下水,亦可排浅层地下水。集水井 深度一般为15~30m。在正在滑动的滑坡区内施工集水井时,应 达到比滑动面浅的部位即行停止,并尽量缩短工期;在暂未滑动 的滑坡区内或滑坡区外,集水井应深入基岩2~3m。 如日本茶臼山滑坡设置的集水井深度 21.5m ,内径 3.5m ,外径 5.0m;又如日本地附山滑坡,在滑坡中部布置20个集水井,深度 17—35m。
(1)治理地表水
①在滑坡体周围做截水沟,使地表水不能进入滑 坡体范围以内。 ②在滑坡范围内修筑各种排水沟,使地表水排出 滑坡体范围以外,但应注意沟渠的防渗,防止沟 渠渗漏和溢流于沟外。 ③整平地表,填塞裂缝和夯实松动地面,筑隔渗 层,减少地表水下渗并使其尽快汇入排水沟内, 排出于滑坡体外。
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52-56,2010地 质 学 刊第34卷 第1期doi:10.3969/j .issn .167423636.2010.01.52长江三峡库岸带崩滑灾害的预测与预防杨达源,李徐生,韩志勇,陈英勇,黄 典(南京大学地理与海洋学院,江苏南京210093)摘要:三峡水库蓄水后,库区水位的大幅度上涨及水位变动带(消落带)的形成等一系列因素将导致原谷坡地貌过程发生较大的变化。
通过长期的野外考察认为,除了原有的几百处大大小小的崩塌滑坡堆积体以外,在今后的库岸再造过程中,必定还会发生大量的崩岸或塌岸事件,对沿岸局部地段的生态安全、工程安全与移民城镇家园的安全将构成较严重的威胁。
对三峡水库库岸带各种堆积物的不稳定性及其危害方式和程度进行了评价,并对这些地段的开发利用提出了建议。
关键词:三峡库区;滑坡灾害;预测预防;评价中图分类号:P694;P642121 文献标识码:A 文章编号:1674-3636(2010)01-0052-05收稿日期:2009-10-12;修订日期:2009-10-21;编辑:陆李萍作者简介:杨达源(1941—),男,江苏武进人,教授,博士生导师,长期从事自然地理学与地貌学的教学与科研工作.0 引 言在长江干流长期的深切作用下,长江三峡两岸发育了大量的岩壁陡崖与岩块碎屑陡坡,同时还有大大小小几百处崩塌滑坡堆积体(图1)。
长江三峡水库蓄水后,库区水位将从海拔66m ~160m 普遍上升到170m ~175m ,并且在145m ~175m 之间将成为水库水位的变动带(消落带)。
与此同时,长江三峡库岸总长将超过1500km 。
可以预见,今后几十年,在三峡地区这样复杂的地质地貌条件下,水库蓄水及其库岸再造过程对原来的长江河谷谷坡的地貌过程将产生深刻的影响,沿岸局部地段的生态安全也将面临严重威胁。
图1 长江三峡水库库区的水位变动示意图1 库岸带堆积物不稳定的主要影响因素111 长江深切较快,库岸带岸坡较陡且岸坡岩块被卸荷拉裂 根据长江三峡阶地的分布,估算出近10多万年以来,长江河谷的深切速率达到8111c m /ka,其中,重庆附近10万年的下切速率为8010c m /ka 、近几万年来达到9214c m /ka;忠县附近为7910c m /ka;奉节附近为7511c m /ka;三峡大坝坝址附近为7413c m /ka 。
这么快的下切速率,导致三峡河段的谷坡普遍偏陡,尤其是坡脚部位,一般情况下坡度都在30°。
长江的快速深切,不仅导致岸坡坡度较陡,而且导致岸坡岩石产生卸荷拉裂。
岩石山丘被拉裂后,有的第34卷杨达源 等:长江三峡库岸带崩滑灾害的预测与预防53称“裂口山”,有的称“危岩”(图2),所示滑坡与危岩的成因及长江快速深切和岸坡的卸荷拉裂有密切关系。
图2 三峡两岸几处岩石滑坡与山体裂口剖面图Ⅰ2嘉陵江口镇江寺拉裂裂块滑移;Ⅱ2巫山横石溪拉裂裂块与裂块滑移;Ⅲ2链子崖裂块12地面裂口与裂缝;22二叠系下部的煤层;32堆填土;42钻孔编号;52崩塌滑坡体112 岸坡物质结构的脆弱性三峡库区岸坡绝大部分由上三叠统和侏罗系碎屑岩构成的陡坡。
碎屑岩容易发生张裂。
长英质砂岩与中薄层粘土岩或粘土质粉砂岩相间,砂岩层风化破碎多成棱块状,粘土岩层风化为易吸水而性状多变且富塑性的土质层。
因此,三峡库区岸坡的基本特点就是岩体破碎,堆积物稳定性差,易发生碎屑物质的蠕动和崩塌滑坡。
113 多暴雨冲刷并诱发崩塌滑坡长江三峡地带多年平均的年降水量普遍超过1000mm,而且如神农架、巫山及齐岳山等有许多山区是暴雨中心,暴雨是三峡库区泥石流滑坡活动的主要诱发因素。
据在云阳县一些地方的监测,连续降水量超过200mm之后,就会有越来越多的滑坡发生。
1981年四川及重庆地区的大暴雨,曾导致几万处滑坡活动。
114 水库的蓄水与水位的上升及对岸坡堆积物的浸泡 库岸地带,原本都是粗碎屑堆积,如危岩块、残坡积、崩塌堆积或者滑坡堆积,在水库水位上升与库岸再造情况下,水的浸泡消弱了粗碎屑堆积物颗粒之间的凝聚力,且大大降低了堆积物上下层之间的摩擦阻力,所以就容易诱发坡地上不稳定堆积物发生塌岸或滑坡等。
2006年的秭归千江坪滑坡就是在三峡水库水位上升到140m情况下发生的,主要是由于阻挡古滑坡的岩块被水泡了之后,大大降低了摩擦阻力的缘故。
115 较厚的细颗粒堆积物在雨后易发生蠕动三峡库区岸坡地带,如崩塌滑坡堆积体的前端往往会出现扇形较细颗粒堆积,再如宽缓坡段的坡积往往也有较细颗粒构成,虽然它们的成因类型不同,但在雨水浸泡情况下,一般都会发生顺坡蠕动,由于蠕动速度不均匀会造成地面开裂与局部沉陷等现象,特别是对房屋、河道、公路等会产生严重破坏。
116 三峡河谷谷坡自上而下物质运动方式的变化图3是在笔者关注某些滑坡难以治理情况下所发现的现象,重庆市巴东县长江左岸的大坪附近,谷坡上段为岩壁陡崖,经常发生崩塌而慢慢后退;谷坡中段为崩塌的岩块碎屑物质在下垫的细碎屑残坡积层之上慢慢向坡下蠕动;蠕动物质在谷坡下段的上部不断积累,由此而经常发生向长江江心的滑坡活动。
117 盖房、筑路等工程的影响在三峡库区岸坡上的盖房、筑路等人为活动与工程建设,通常都要切坡和平整地面。
人为的切坡会切出又高又陡的临空面,促进崩塌滑坡的发生。
2005年在武隆县城发生的滑坡,就与切坡及不规范的护坡工程有关。
2 库岸带堆积物质运动的主要方式库岸带堆积物质运动的主要方式有崩塌或坍塌(R col)、滑动(R del)、蠕移(R cre)、沉降或沉陷(R dep)、碎石流与泥石流(R fl)、洪冲(R p l)垮塌等6种方式。
211 崩塌或坍塌(R col)坍塌是边坡上堆积物的前缘部位,在重力作用下发生倒塌、错落或坍塌;人工弃土以及厚层残坡积物结构松散,在坡面流水的侵蚀冲刷下,也容易发生坍塌。
岩崖发生崩塌后退,在崖壁的下部形成倒石堆。
212 滑动或滑移(R del)滑动是指边坡上的堆积物在重力作用下发生滑动或滑移。
三峡库区岸坡地带有几百处规模比较大的滑坡(表1、表2、图3)。
1985年发生在长江北岸秭归新滩的大滑坡,体积达6000×104m3,一时间曾将长江江面堵塞2/3。
54 地 质 学 刊2010年3月图3 重庆市巴东县长江左岸大坪附近谷坡上下段物质运动的关联性(左图为长江谷坡全景,右上图为谷坡上段千米高度岩崖的崩塌后退,右中图为谷坡中段崩塌物质的蠕动,右下图为谷坡下段由蠕动物质的积累而经常发生滑坡活动)213 蠕移(R cre)蠕移是较厚细颗粒堆积物发生向坡下的蠕动现象,它一般发生在较厚的含有较多细颗粒物质的坡积物或残坡积物之中,并且由于坡度的不同与颗粒物质粗细的不同以及含水量的不同等原因,导致相邻物质的蠕移速率有时会有较大差别,从而导致地面建筑遭受严重破坏。
214 沉降或沉陷(R dep)沉降或沉陷一般发生在滑坡堆积体或厚层残坡积堆积上,往往与地下水的潜蚀作用有关。
但奉节宝塔坪的几处地面沉陷,主要与地下溶洞有关,地下水将地下溶洞中的物质潜蚀一空,导致地面突然沉陷。
215 碎石流与泥石流(R fl)较陡山坡上的小沟谷,在暴雨急流冲刷下通常会出现碎石流,在沟口出现冲出锥(堆积体)。
但山间溪沟河谷中,比较多的是泥石流,在谷口常发育溪口滩,如在原来的巫山大宁河口与在秭归九龙镇柳林溪口等长江岸边都有规模较大的溪口滩。
表2 三峡库区滑坡体体积、厚度、坡地物质组成分类统计体积(万m3)分级指标类型数量/个频率/% V<10小型431316 10≤V<100中型963014 100≤V<1000大型1193716V≥1000特大型581814合计316100厚度(m)分级指标等级类型数量/个频率/% D<10浅层882718 10≤D<25中层1243913V≥25深层1043219合计316100坡地物质组成分类数量/个频率/%第四系松散堆积类321811碎屑岩类1226819碳酸盐岩类231310合计177100第34卷杨达源 等:长江三峡库岸带崩滑灾害的预测与预防55 表3 三峡库区与部分滑坡活动有关的T L 测年编号 放射性元素含量U /(μg/g )Th /(μg/g )K 2O /%年剂量率/(Gy ×103/a )等效剂量E D /Gy样品年龄/kaZg00121941615113621392201092105±7128Zg00221861011119811991301065133±5155Bd00621049145211811751201068157±5183W s006(1)2193161521282158621524122±2106W s006(2)2160121721332119871539185±3139Fj001(1)21981211213721261215 5135±0147Fj001(2)1193713511521142151510192±0193Fj0042131081318214021431151047133±14178FJ00422119991132177118432010173191±14178Fl0131591814217221992010 6169±0156Fd014118410101171116528010169169±14142注:采样地点Zg001为秭归范家坪滑坡体前端石块下;Zg002为秭归树坪滑坡体中部;Bd06为巴东县杜公祠滑坡体中上部滚石下;Fj001为奉节马道子西滑坡体下部。
另外,奉节马道子西滑坡体另一个样为(10192±0193)ka 。
这两个样品的测年数据比较可信,但很可能是古滑坡边部次生后生的再崩滑的时代;Fj00422为奉节何家屋滑坡体底部;Fd014为丰都县龙河口西滑坡体滑动面216 洪冲(R p l)垮塌概指缓坡上的小沟谷,在洪水的冲动下发生谷坡的垮塌,甚至也会导致农舍或田园的坍塌。
另外,在三峡水库的库岸消落带,在水涨水落之际也会有大量小规模的碎屑物质的垮塌。
3 库岸带堆积物不稳定程度的评价可以将三峡水库库岸带堆积物的不稳定程度分成四级。
一级(R 1):稳定,几十年内不会有明显的变化。
二级(R 2):较稳定,几十年内会有较明显的变化。
减轻灾害损失的主要办法为保持地表水流和地下渗流的畅通。
三级(R 3):较不稳定,十几年内会有明显的变化,减轻灾害损失的主要办法为采取工程措施,或者选择避让。
四级(R 4):不稳定,几年内就会有明显的变化,减轻灾害损失的主要办法是避让。
例如,图4中R cre为该地440m 距离内,可能发生蠕动,R 2为不稳定程度达到二级。