软土区某变电站填方边坡滑塌分析

软土区某变电站填方边坡滑塌分析

郑文成1

1.中国能源建设集团广东省电力设计研究院广东广州

摘要：某变电站场地整平堆载过程中，场地西侧靠近鱼塘位置，人工堆载坡体发生滑塌。通过地质调查、钻探成果分析及坡体稳定性计算分析，得出边坡滑塌是由于快速堆填载荷，坡率过大，超过了下卧软弱层的受力极限，且坡脚前缘为鱼塘，反压载荷不足，导致出现圆弧滑动。

关键词：软土；填方边坡；滑塌分析

SoftSoilDistrictatransformersubstationfillslopeslidinganalysis

ZhengWencheng

（Guangdongelectricpowerdesigninstituteofchinaenergyengineeringgroup—Surveyingengineeringcompanylimitedofguangdongkono，Guangdong，Guangzhou）

Abstract：Intheprocessofatransformersubstationsitelevelingstack，siteonthewestsidepositionclosetothefishpond，artificialstackslopesliding.Throughtheanalysisofthegeologicalsurvey，drilling，andthestabilityanalysisofslope，slopeslidingisduetotherapidlandfillload，sloperatioistoolarge，morethanthelimit，liethesoftandweaklayerunderstressandslopetoefrontforthefishponds，backpressureloadisinsufficient，leadtocircularsliding.

Keywords：softsoil；Fillslope；Slidinganalysis

0引言

随着经济的发展及用电量的不断增大，各地区修建变电站的数量也相应增长。变电站修建过程中，工程边坡的稳定性分析与治理常成为工程成败的关键，并很大程度影响工程建设的投资与收益。开展软土地区边坡稳定性分析与研究，对国民经济建设意义重大。

某变电站位于广东省惠州市，建设规模为4×24MVA。为满足抗洪标准，站址场地需要大面积填方，填方区场地标高约3.3～6.6m，填方完成后场地标高约12.0m。边坡发生滑塌的位置位于场地西侧，仅靠鱼塘，滑塌面积约50×25m，塌陷高度约3～4m。滑塌前场地正在进行填方工程，填方标高约12.0m，填方厚度约6.5m，填方坡度约按1：1控制。本文就该变电站西侧填方边坡滑塌原因进行了分析评价，并提出了初步治理建议。

1工程地质条件

根据广州幅及惠阳幅区域地质图，站址区及附近无断裂带及断层分布，场区出露基岩为第三系砂砾岩。

场地原始地貌为冲积平原，地势较平坦。场区上部第四系土层从上至下依次为人工填土（填土成分为石粉）、冲积可塑粉质粘土、冲积软塑粘土、淤积流塑淤泥质土、冲积中密细砂。场区下部基岩为各风化等级的砂砾岩。

2滑塌体形态分析

滑塌体仅靠鱼塘边缘，滑塌面积约50×25m（图1）。滑塌体后缘分布有带状拉裂缝，坡脚塘堤位置也有明显的带状裂缝，另外鱼塘底部（靠近滑坡位置）有明显的凸起，且凸起部位有平行于滑动方向的张裂缝。由滑塌体形态分析，场地堆载后，超出了下卧土层的受力极限，产生侧向滑移，塘底土层受侧向挤压而出现隆起形态。

图2计算结果图

由上图可知，坡脚到圆弧滑动后缘面的距离为19.5m，坡脚到圆弧滑动前缘面的距离为12.4m，且圆弧滑动面深入到淤泥质土层。其滑动形态于现场调查情况基本吻合。

5填方边坡滑塌原因分析

综合地质钻探情况及现场调查情况，并通过理论计算分析，得出滑塌原因有以下几个方面：

1）从滑塌体形态看，边坡产生了向鱼塘方向的侧向滑动，滑动特征符合土体圆弧滑动的表现形式。

2）场地存在较厚的下卧软弱淤泥质土层，一次性堆载造成淤泥质土层未固结充分，且堆载坡率较陡，堆载边坡靠近鱼塘边缘，坡脚前缘临空，反压载荷不够，致使鱼塘位置成为整个场地的薄弱地带，造成土层剪切破坏，发生圆弧滑动，从而导致坡体滑塌。

3）从区域地层及场地地层分布情况来看，场地上部地层在地下水水位以下的条件下自稳性较差，无法形成洞体结构；下部地层为各风化等级的砂砾岩，属非可溶岩，不具备形成溶土洞及地下暗河的条件，另外滑塌裂缝呈带状分布，并不是呈锥型分布，基本排除由溶土洞和地下暗河至塌的可能性。

4）通过坡体滑塌前后地层钻孔资料对比分析，淤泥质土层厚度明显变薄且下卧中硬土层标高基本未变，从而验证了淤泥质土层受挤压侧向滑移，同时与塘底隆起情况相吻合。

5）采用简化Bishop条分法对坡体进行稳定性验算，得出安全系数K=0.878，小于规定的安全系数1.25，为不稳定边坡，会出现圆弧滑动，且破坏区域与现场调查情况吻合。

综合以上原因得出边坡滑塌是由于快速堆填载荷，坡率过大，超过了下卧软弱层的受力极限，且坡脚前缘为鱼塘，反压载荷不足，导致出现圆弧滑动。

6结论及建议

通过地质调查、坡体滑塌前后地层钻探成果分析及坡体稳定性计算分析，确定了坡体滑塌方式为土体圆弧滑动破坏。边坡滑塌是由于填方边坡快速堆填载荷，坡率过大，超过了下卧软弱层的受力极限，且坡脚前缘为鱼塘，反压载荷不足，导致出现圆弧滑动。

建议首先停止继续堆载，把西侧鱼塘填平或采用排桩堵住淤泥继续侧向滑移后，再进行堆载。

参考文献：

[1]YangHhung.土坡稳定分析[M].北京：清华大学出版社，1998.

[2]岩土工程手册[M].北京：中国建筑工业出版社，1994.

[3]张卓元，王士天，王兰生.工程地质分析原理（第二版）[M].北京：地质出版社，1999.

作者简介：郑文成，1984年生，男，汉族，山东省郓城县，硕士研究生，中级，岩土体稳定性研究方向，目前从事电力工程勘测工作。