影响高边坡稳定的因素分析与优化建议

高边坡内的地层倾向80°～100°，倾角8°～10°。塔后开挖的高边坡，倾向290°，风化卸荷带内开挖的边坡倾角45°；205m 以上的倾角为78.69°；203m 高程以下的倾角为84.29°。

（一）风化卸荷

塔后边坡基岩面表层岩体的全强风化卸荷带一般厚3～6m，最厚处有10m 左右。其中南山头坡面岩体（T15-2岩组）受小断层、节理裂隙切割影响，风化卸荷较为强烈，全强风化卸荷层厚7m左右；南北山头之间冲沟边坡坡面岩体（T15-1岩组），岩性较软，长期裸露，全强风化卸荷层厚达10m 左右。

（二）卸荷板裂

边坡岩体的开挖卸荷变形深度在南山头下小于3.5m，一般为2.0～2.5m；北山头不小于2.5m。同时，在边坡开挖过程中，各级马道上均发现有程度不同的卸荷板裂裂缝。这些裂缝多追踪NNE向裂隙发育（少量的追踪走向与边坡平行的小断层发育），使原有的节理裂隙（小断层）变宽、变长，切层性及连通率大大提高，对边坡局部岩体稳定造成不利的影响。

边坡岩体卸荷板裂的主要有两方面原因：一是由于开挖，边坡岩体应力进行重新调整，产生卸荷松弛回弹变形；二是在爆破冲击力作用下，裂隙发育的砂岩，沿层面向坡外位移，产生卸荷松弛张裂变形。按照一般应力变形的规律，边坡应力调整产生的卸荷回弹变形是一个缓慢的过程，而爆破冲击力作用下产生的松弛张裂变形可在瞬时内完成。同时爆破冲击力作用也促使了边坡应力的快速调整。施工过程中观察到的钻爆残孔沿岩层层面错位变形，就是以上两方面原因共同形成的结果。

（三）层间剪切破碎

边坡开挖形成后，发现在南山头桩号0+120～0+170 之间。高程250m 到高程265m之间的边坡坡面上，存在有层间剪切破碎岩体。层间剪切力把岩组顶部厚10m左右的厚层、巨厚层的硅质、钙硅质细砂岩，破碎成间距5～20cm 的竖立长条状的破碎裂结构岩体。节理裂隙面被岩屑和泥充填，蚀变程度较高。经探查，其垂直于坡面的影响深度一般小于5m，最大为8m 左右。

从层间剪切破碎带周围的地质环境观察，它处于走向近平行的近东西向的断层F238和F240所形成的断块之间，发育在T14 岩组顶部厚10m左右的硅质、钙硅质细砂岩中，上受地层中的软岩，下受T14 地层中距顶板11.5m处厚0.7m的泥质粉砂岩的限制。根据这一破碎岩体所处的地质环境、地层岩性、发育的范围和规模分析，其变形破坏的主要原因是由于断裂构造在错动形成过程中，应力集中作用的结果。或者可以说，较软的岩石（泥质粉砂岩、页岩及粘土岩）节理裂隙很少发育，以塑性变形为主；坚硬的岩石（硅质、钙硅质及钙质细砂岩）节理裂隙（特别是层间节理裂隙）比较发育，以破碎变形为主。这种变形的不一致性形成了层面间剪切作用力，它是破碎岩体和泥化夹层形成的动力因素。(www.xing528.com)

（四）边坡表部的滑塌棱体和板裂倾倒体

进口边坡开挖过程中，由于节理裂隙、断层等不利结构面的组合形成的边坡表层局部滑塌棱块共3 处：第一处滑塌发生于1993年2月，位于桩号0+152～0+165、高程在266～280m之间，边坡上的T1

5-2岩组底部的巨厚硅质、钙质细砂岩与T1 5-2岩组的中厚层钙质、泥质粉砂岩被F3 - 1断层和NE60°方向节理密集带的组合切割形成了层状碎裂结构岩体，并受钻机用水长时间的浸泡，致使岩体产生崩塌；第二处在北山头桩号0-028～0-098范围，高程在250～280m之间的T1 5-2岩组厚层、巨厚层硅质、钙硅质细砂岩，受NNE向节理裂隙和F421断层等不利结构面的切割组合及马道上2 号测斜孔造孔循环水的影响，于1993年8月15日发生了塌滑，并致使该范围内的钢纤维混凝土喷层出现多条张拉裂缝；第三处是位于北山头桩号0+010.1～0+030、高程在260～265m之间，因T15-2巨厚、厚层硅质、钙硅质细砂岩受NNE向节理裂隙切割局部岩体滑塌，致使265m马道缺失约20m。

上述3处岩体破坏，除第二处为板裂倾倒体外，其余都是两组结构面相交形成倾向坡向的交线，其倾角缓于坡角而造成的塌滑棱体。（五）泥化夹层

边坡开挖中，揭露泥化夹层60层。就泥化夹层的泥化程度而言，进口边坡与左岸洞群区其他地段相比属于泥化夹层比较发育的部位，特别是南山头受小断层及节理裂隙切割，泥化夹层分布较广。随着边坡开挖卸荷回弹和爆破冲击力作用产生的剪切作用及施工用水的浸入，都使原有的泥化夹层的性状发生恶化。

有限元分析结果表明，在由多层泥化夹层构成的高边坡内，在靠近开挖面附近，在泥化夹层内都将形成占据一定范围的拉应力区，这对塔后高边坡的稳定是一个不利因素。

（六）进口高边坡坡内地下水的骤升骤降

进口高边坡坡体位于大坝和单薄分水岭防渗帷幕上游的水库一侧。当水库蓄水后，高边坡坡内幕前岩体将充满地下水。由于水库运用方式的要求，塔后、坡前的库水将经常骤升和骤降，特别是骤降将诱发坡内地下水的骤降，对进口高边坡将形成强大的动水压力。这对进口高边坡的稳定是十分不利的因素。