深切河谷大型堆积体工程地质研究：稳定性特征分析和实践

大型堆积体由于形成的地质环境条件的不同，工程地质特性不同，稳定程度也有所不同，但具有以下稳定性特征。

1.自然稳定性

堆积体的形成是一个自然的历史过程，历经岩土体的变形-滑移-堆积-再变形-再堆积-稳定，也是一个能量的转换过程，在势能向动能的转换过程中不断消耗能量，最终在新的状态下处于新的平衡。当一个平衡被打破，必将有一个新的平衡在形成，堆积体即是岩土体由“平衡-不平衡-平衡”的一个或多个循环的演绎中形成的地质体。因此，自然稳定性是堆积体的天然属性和内在特性。

2.潜在不稳定性

堆积体虽然具有自然稳定性特征，但不少堆积体天然稳定性程度较低，处于动平衡状态或潜在不稳定状态，一遇环境稍有变化(如降雨、开挖、加载、冲刷及蓄水等)，即可能引发堆积体的变形、滑移甚至破坏，形成新的地质灾害。如小湾饮水沟堆积体、虎跳峡两家人堆积体、梨园念生垦堆积体、金安桥树枝堆积体、黄登布纠河堆积体及甸尾堆积体、大华桥大华堆积体、古水争岗堆积体、鲁布革发耐堆积体、三江口泗南江乡堆积体等，天然状态即具有潜在的不稳定性。潜在不稳定性是堆积体的个性特征。由于潜在不稳定性的存在，不少堆积体既是地质灾害的产物，又是产生地质灾害的危险源。

3.动态稳定性

堆积体的自然稳定性及潜在不稳定性特征决定了堆积体具有动态稳定性特征。堆积体是斜坡动力地质作用的结果，处于不断的改造与演化过程之中，其堆积位置、堆积规模、气候环境均在不断变化之中，其稳定性也随时间和空间发生不断变化，呈现“稳定-潜在不稳定-不稳定-潜在不稳定-稳定”的动态稳定特征，稳定的相对性与变化的绝对性共存。动态稳定性是堆积体的重要特征。如活动性的泥石流堆积体(体积规模不断扩大)、斜坡塌滑堆积体(前缘或坡面不断改造、后缘不断堆积)、河流冲洪积堆积体(厚度在不断冲刷与沉积的变化之中)等，均具有明显的动态稳定性特征。(www.xing528.com)

图7.1　鲁布革水电站发耐堆积体稳定性分区图(据张进等)

4.空间稳定性

大型堆积体经历了斜坡的继续运动过程，显现出特殊的空间结构，不仅具有整体稳定、分段(分区)稳定和局部稳定等特征，而且还具有区分表层稳定和深层稳定等空间稳定特征。如虎跳峡两家人堆积体(40000万m3)分为4个大区7个小区；天花板水电站田坝村堆积体(4500万m3)分为3个大区6个小区；念生垦沟堆积体(2000万m3)分为2个大区5个小区，各区堆积体的空间形态特征、结构特征、成因机制不同，变形特征及稳定性均不相同；官地水电站坝前堆积体根据边坡岩土体的工程地质特征、变形破坏的基本模式及其可能发生的变形破坏方式，宏观上将分为8个区；鲁布革水电站发耐堆积体(4300万m3)按稳定性将堆积体分为4个区，即相对稳定区(A区)、较稳定区(B区)、较不稳定区(C区)和不稳定区(D区)，见图7.1。

了解堆积体稳定性的以上四个特点，对正确认识堆积体的稳定问题，采取有针对性的预防处理措施，具有重要的指导意义。如金沙江阿海水电站工程区分布有18个大型堆积体，天然状态下大多数堆积体处于基本稳定-欠稳定状态；暴雨或持续降雨及水库蓄水条件下将处于欠稳定-不稳定状态。因此，将库岸部分堆积体(特别是滑坡堆积体)上的居民进行了搬迁处理，部分堆积体列为待观区，运行期选择了13个堆积体进行变形监测。天然状态下大型堆积体整体稳定性判别表见表2.6。