预防堆积体发生大变形及滑移破坏的有效措施

8.2.2.1　避让措施

从堆积体变形破坏特征研究中不难发现，除少量古堆积体稳定性较好外，大部分堆积体天然状态下稳定程度较低，是潜在的不稳定体，是产生滑坡的主要载体，是工程建设的危险源。在强降雨、地震、水库蓄水及人类工程活动影响下，极易产生新的地质灾害。由于大型堆积体规模巨大，结构复杂，稳定性差，工程勘察及工程处理难度均较大。在工程规划选点、坝址比较、方案选择等方面，原则上应考虑避让措施(工程远离或人员搬迁)，尽量减少工程扰动和人为的影响。

大朝山水电站地下厂房长尾水方案既是为了避让那戈河泥石流堆积体的影响。那戈河为澜沧江右岸支流，出口位于大朝山水电站坝轴线下游600m。全长18.3km，干流平均坡降13.1%，支流平均坡降大于20%，流域面积71km2。经访问调查得知，近100多年来，那戈河于1855年和1979年发生过两次稀性泥石流，并于1997年电站主体工程施工期间，支流南侬河发生泥石流，致使电站建设的对外交通中断，农田、房屋、鱼塘被毁。由于那戈河仍具备再次发生泥石流的条件，不仅会增加澜沧江固体径流，并可能在工程的尾水出口发生淤塞现象。虽然提出了对那戈河泥石流采取上防、中挡、下疏的综合治理措施，但处理难度大，风险高，经综合分析，枢纽布置采用长尾水隧洞方案，避开那戈河流石流，将其对工程的危害降至最低。又如古水水电站争岗堆积体，2008年10月，受暴雨影响，堆积体变形明显。由于治理难度较大，风险高，最终调整水工枢纽布置，采取接力避让方案：将溢洪洞从堆积体底部通过，导流、尾水和放空洞从堆积体上游出来，再通过三条接力洞将水引至争岗下游，以避免对滑坡堆积体的扰动，最大限度地减少滑坡堆积体的处理工程量，降低处理工程的施工难度，同时加强对堆积体的变形监测。再如三峡库区黄土坡滑坡堆积体，滑坡面积135.8万m2，体积达6934万m3，严重威胁巴东县数千居民生命和财产安全，采取了整体搬迁避让处理。

8.2.2.2　综合预防措施

工程建设是认识自然、改造自然、利用自然的过程，只有充分地认识自然，才能有效地利用和改造自然。在堆积体无法避让的情况下，则应采取有效的预防堆积体发生大变形及滑移破坏等措施。根据相关研究及大型堆积体成灾特点，结合工程实际，提出以下综合预防措施。

1.地质勘察措施

工程地质勘察是工程设计的基础。应重视大型堆积体的前期地质勘察工作，尽量查明堆积体的规模大小、空间形态、物质组成与结构特征，并分析其对工程的影响，有针对性地采取设计处理措施。大型堆积体工程勘察实践与经验教训表明：对枢纽工程及其外围影响区、近坝库岸区、移(居)民点区、临建或附属工程区分布的堆积体，前期地质勘察同等重要，均应进行相应的勘察试验工作，必要时开展专题研究及信息化动态变形监测工作；在堆积体开挖、处理及监测过程中，应加强施工地质工作，及时发现问题，解决问题。

贵州格里桥水电站厂房后坡处于大型堆积体发育部位，前期勘察深度不足，物探资料未有钻孔验证，施工开挖后发现揭露地质条件与前期勘察成果出入较大，边坡出现大范围变形，处理难度极大，不得不调整厂房位置，变更设计。毛尔盖水电站库区小黑水河大桥两岸桥墩均置于大型的坡崩积堆积体上，其中左岸大型堆积体曾发生过剪切变形(临空面上可见剪出口)。河中桥基置于深厚覆盖层上，设计采用桩基础(摩擦桩)未深入基岩。由于前期对桥基未进行详细的选址勘察，加之设计未充分考虑库水位变化对大桥稳定的影响，水库蓄水后，当水位快速下降时，两岸桥台和桥墩均向河床方向产生较大的移动变形，两岸堆积体后缘也产生拉张变形。为保障桥的安全通行，不得不进行临时加固，并研究另选桥址重建的方案。

不少大型堆积体即是地震地质灾害的产物，也是地震次生灾害的危险源。为有效地预防地震地质灾害，需加强工程区大型堆积体的地震地质灾害评价研究工作。其主要包括综合工程区地震地质、地形地貌、活动断裂和场地地质条件等资料，通过勘察试验和分析计算，来预测库区和坝区范围内，特别是坝址周边上、下游地区分布的大型堆积体，在地震作用下可能引起的地面和近地表的地质灾害，确定工程场地地震地质灾害类型、规模、活动性质等特征，评价其对工程的可能影响，并采取相应的应对对策和处理措施。

2.工程设计措施

依据对堆积体稳定性的空间效应(包括变形失稳空间分布效应及工程稳定性的空间控制效应)研究，采取地质工程设计措施(陈红旗、黄润秋等)。(www.xing528.com)

(1)把握堆积体空间演化特征，进行堆积体工程设计。若存在工程区内堆积可能，应首先制定堆积源区工程处置方案，如修筑拦挡墙或局部开挖改造堆积途径，进行良性引导。

(2)依据堆积体整体稳定性，制定合理工程布局，依据分段稳定性采取针对性的开挖支护措施；浅层失稳可通过坡表开挖消除，深层稳定性可采用抗滑键和系统锚索。

(3)控制开挖坡比，优化开挖部位，采用预应力锚索局部加固和注浆改造，并采取网格种草等护坡措施，将松散岩体固结成一个整体人工复合地质体及绿色生态工程。

(4)注意对堆积界面等控制性结构面的保护，工程开挖中避免暴露或使堆积界面从坡脚附近通过。一旦揭露堆积界面或接近堆积界面，就应根据稳定性评价结果，采取下部挡墙、上部护坡等治理措施，并进行地下水排放和地表水治理。当堆积中夹有较厚有机质层时，应予以灌浆替换；保护抗力部位，如前缘支撑拱端、侧缘凸体和底界凹槽。

(5)建立堆积体变形监测系统，进行动态化设计，信息化施工。

(6)采取抗震设防措施。工程对库区、坝区的崩塌、滑坡、泥石流及综合成因大型堆积体、地震液化砂层、软土震陷层等不良堆积体，在考虑其是否会带来地震地质灾害时，在分析计算工况要考虑增加地震作用力。

3.监测预报措施

工程实践证明，对枢纽工程区大型堆积体稳定性加强监测预报，对已变形开裂甚至局部失稳破坏的堆积体进行及时有效处理，是有效防治堆积体地质灾害发生或发展、减小危害程度、降低工程建设风险的重要手段。小湾水电站坝前饮水沟堆积体开挖过程中边坡发生变形，通过实时监测预报，并及时采取综合治理措施，使整体变形得到有效控制，避免了地质灾害的发生。

对于水库工程区，前期进行库区地质灾害调查及水库塌岸预测，蓄水后开展库岸稳定复核及隐患排查工作，运行期加强监测与预报工作。同时应加强水库的运行调度管理，避免水位的大起大落。如金安桥水电站库区树底滑坡堆积体，体积约3000万m3。天然状态下已产生变形，平面累积位移量最大为71.76mm，累积位移速率为0.13mm/d；垂直累积位移量最大为44.29mm，滑坡堆积体总体上处于顺坡缓慢蠕变状态。施工期就已开展安全监测，在堆积体内布置了28个平面位移监测点、4个测斜孔及4个水位观测孔，开展了包括表面变形监测、深部位移监测、地表裂缝监测、基准控制监测等监测手段和日常巡视检查工作。由于堆积体中下部在水库正常蓄水位高程1414.00m以下，为确保在蓄水期滑坡堆积体库岸的稳定，加强并加密观测，以便及时发现突发异常情况，及时采取措施。又如金沙江阿海水电站，根据有关规程规范要求，对于受库水影响的大型堆积体从施工期开始就采取相应的边坡监测措施，重点是近坝库段堆积体及近期活动的滑坡堆积体。初步选择了库区13个区域(包括崩塌堆积体共2个，混合堆积体共5个，对库岸稳定性影响较大的滑坡堆积体6个)作为变形监测点，这些区域居民点相对集中，是安全监测的重点。其中分布于水库区库岸的新建堆积体，规模巨大，成因复杂，上部居民较多，蓄水前前缘已局部坍滑，水库蓄水后产生大范围变形，即是因为变形监测发现异常而引起重视，及时采取应急搬迁及群策群防措施，避免了人身财产损失。

工程区分布的堆积体经过前期的勘察及施工期的处理，总体上应能满足工程建设及运行的要求。但由于大型堆积体边界条件复杂，影响稳定的因素较多，而且随时间不断变化，特别是水库区堆积体，工程运行后面临水位升降变化，枢纽工程区堆积体也会面临各种工况的考验，因此运行期应继续加强堆积体变形监测，必要时补充勘察工作。通过变形监测和进一步的勘察试验，能及时了解堆积体稳定状态的动态变化情况，以便及时采取处理措施，确保工程安全运行。