泄洪导流进口边坡设计

2.6.1.1　前期勘察结论

泄洪洞进口段涉及的地层自下而上主要有：太古界登封群（Ard）、中元古界汝阳群（Pt2r）、寒武系馒头组（1m）及第四系上更新统古崩塌体（colQ3）。

泄洪洞进口段位于龟头山褶皱断裂发育区，该处主要发育一系列的北西西向褶皱，同时断层也较发育，主要以近东西向为主，造成该区“人”字形褶皱束NE翼临河一侧，岩层产状凌乱，裂隙发育，岩体破碎，块度一般小于1m。因F11逆掩断层斜切岸坡，出露高程为220.00～230.00m，其倾向坡内，走向与洞线交角为30°～65°，对稳定较有利。

人字形褶皱NE翼至F11断层间，岩体破碎，呈碎裂结构，岩层倾角较陡，且倾向坡外，同时，由于层间错动作用，沿层面间发育有较多的泥化夹层和软弱夹层，该段岩体稳定条件较差，建议对该地层边坡采取放缓坡比及加强支护等措施，同时，洞脸开挖施工过程中，由陡倾角地层组成的临时性边坡稳定性较差，应引起注意。

在泄洪洞进口右侧坡，可能存在对边坡稳定不利的结构面组合。根据赤平投影分析，第4组节理和F11断层切割形成楔形体，楔形体交棱线的倾向为163°，倾角为17°，可能会沿交棱线方向产生侧向剪出，对边坡稳定影响较大，建议采取相应的加固措施。

泄洪洞进口开挖影响范围内分布有两处古崩塌体，分别位于塔架上下游。塔架上游侧1号古崩塌体，分布范围较小，坡度20°～35°，呈长条形，厚3～13.1m，平均宽20～40m，分布底高程230.00m，顶高程约为320.00m，方量约3万m3。塔架下游侧2号古崩塌体，分布面积较大，坡度15°～35°，崩塌体厚5～10m，平均宽度60～100m，分布底高程260.00m左右，顶高程约为400.00m，方量约12万m3。

自然状态下，两处崩塌体处于稳定状态，但在施工扰动、水位骤降或饱水的条件下，崩塌体力学参数将有所下降，存在局部坍塌或由坍塌引起的分级滑塌的可能，应进行相应处理，建议重点做好水位以下边坡的支护工作。

进口边坡建议开挖坡比为：colQ3地层1∶1.2～1∶1.5，1m3地层1∶0.75～1∶1，1m1+1m2地层1∶0.5～1∶0.75，Pt2r～Ard地层1∶0.3～1∶0.4。

2.6.1.2　施工开挖揭露地质条件及评价

泄洪洞进口边坡出露主要地层有寒武系馒头组（1m）白云岩、泥灰岩；汝阳群（Pt2r）石英砂岩、硅质页岩、石英砾岩及登封群（Ard）花岗片麻岩及片岩等，局部坡顶有古崩塌体堆积物（colQ3）分布。(www.xing528.com)

边坡位于“人”字形褶皱轴部附近，地质构造作用发育，开挖揭露有五庙坡断层带、F11、F12、F14断层及数条小规模陡倾角断层，以正断层为主，大部分出露于235.00m高程以上的Pt2r及1m地层中，235.00m高程以下主要出露F11断层。

其中，五庙坡断层带出露于2号施工道路路面以上边坡顶部，断层倾向与坡面倾向相反，岩体破碎，不会对边坡整体稳定造成影响，但断层破碎带岩体自稳能力较差，可能产生小规模的塌方等，已采取了挂网喷锚支护等处理措施。F12断层出露高程约235.00～265.00m，向引渠方向在235.00m高程附近逐渐歼灭入Pt2r岩层内，形成一小背斜核部，断层走向102°，与边坡走向斜交，倾向约12°，倾向坡外，倾角约42°，断层面与其他节理面相互切割，形成不稳定块体，影响边坡整体稳定，对该断层出露位置边坡采取了预应力锚索加固处理措施。

泄洪（导流洞）进口边坡整体稳定性较好，局部受断层等发育影响稳定性较差。边坡235.00m高程以上部分受构造作用影响较为明显，岩体较为破碎、碎裂或镶嵌结构为主，易产生小规模的掉块塌方等问题，已采取了挂网喷锚支护等处理措施。235.00m高程以下边坡受构造作用影响稍弱，出露岩性主要为汝阳群石英砂岩、石英砾岩及登封群花岗片麻岩，均为硬质岩，主要发育一组约80°的陡倾角节理，除F11断层面出露位置附近外，岩体整体较为完整，呈厚层状或次块、块状结构，层面连续，边坡整体稳定性较好。

2.6.1.3　主要工程地质问题处理及评价

进口边坡开挖揭露主要地层岩性、断层及位置与前期结论基本一致，未出现大的地质条件变化，边坡整体稳定性亦与前期勘察结论一致。

其中，在左侧边坡中部F12断层实际出露高程比原勘察时预计的要低，出露长度亦有所增长，加之与周边实际出露的节理等结构面组合，形成的不稳定块体较原预计的位置向下偏移，导致相应的锚索加固位置发生变更。

2号崩塌体因基本出露在边坡顶部，且本身处于稳定状态，施工时未进行大的开挖扰动，为了防止蓄水后波浪对边坡的淘刷，对286.00m高程以下的坡面，采用格构梁进行护坡加固，格构梁的节点上间隔布置长8～13m，直径28mm锚杆，间排距3m，锚固在古崩塌体下部基岩。格构梁之间采用混凝土预制块进行护面。并在护坡面顶部布置一道截水沟，以减少上部坡面的降水汇流对护面坡面的冲刷。鉴于原崩塌体底部与基岩接触面性状受条件限制无法完全查清，而2号崩塌体正处于进口塔架上方，失稳可能造成的危害严重，建议对2号古崩塌稳定性进行长期观测。

导流洞进口上方分布的1号古崩塌体，235m马道以上因施工中超挖等原因造成实际古崩塌体开挖边坡陡于设计临时开挖坡比1∶1，部分马道也因超挖未形成。1号古崩塌体下部为“人”字形褶皱，古崩塌体底部直接与褶皱的北翼基岩接触，接触面倾角约40°，倾向边坡上游，并在该接触面发现有层间错动形成的泥夹碎屑带，已泥钙质胶结，向下至209.00m左右高程与正常的汝阳群页岩接触，接触面逐渐变缓。导流洞施工时对部分1号古崩塌按临时开挖坡比进行开挖，目前该边坡仅进行了常规喷锚支护，边坡现状暂时稳定。该古崩塌体边坡后期将位于库水位以下，根据现有地质条件分析，蓄水后有可能产生崩塌体局部坍塌或由坍塌引起的分级滑塌等形式的失稳。建议，蓄水前后应加强对该古崩塌边坡的安全监测，并在后期与泄洪洞进口边坡一并考虑进行处理，避免蓄水后出现边坡失稳。