試論土壩滑坡產生的原因及措施

【摘 要】就過去多年的水利工程施工建設進行分析，土壩滑坡問題是最為常見的工程施工事故之一，也是整個工程事故中影響最大的安全問題。本文從土壩滑坡的原因入手進行分析，有針對性的闡述了相關預防策略和控制措施，以供業(yè)內工行工作參考。 　　【關鍵詞】土壩；水利工程；滑坡；災害 　　土壩滑坡問題在當今水利工程施工建設當中極為常見，它的出現是各種安全事故誘發(fā)的主要原因，不僅給工程施工造成重大的損失，甚至是引發(fā)潰堤隱患，使得下游人民生命財產安全受到嚴重威脅。為此在當今的水路工程施工建設中，做好土壩滑坡預防工作至關重要，這不僅是當今工程業(yè)內人士的研究焦點，更是周圍居民生活提出的新要求。 　　1.土壩結構概述 　　在現代化水利工程施工建設中，土壩結構越來越常見，它以其取材方便、施工成本低、施工效率快、環(huán)保性能佳的特點在當今工程建設中受到各地施工人員的重視，也是水利工程界內人士關注的焦點問題之一。截至目前，隨著水利工程在社會經濟發(fā)展中的貢獻不斷增加，由此引發(fā)的土壩結構分析也越來越受到人們的重視，它在應用的過程中已成為人們關注的核心課題。 　　土壩作為一個古老而又現代化的壩體結構，這種壩體結構主要是采用土料、砂礫石、石渣、砂石等基礎材料通過碾壓修筑而成的一種現代化壩體結構，這種壩體結構在我國的水工建筑當中應用極為廣泛，同時其修筑時間十分悠久。就我國的土壩工程施工進行分析，其自誕生至今已經有上千年歷史，在這種社會背景下，土壩施工建設早已經形成了一套綜合性、系統化的管理流程，有關工作技術要點也得到了有效的完善。迄今為止，我們在生活中常見的壩體結構大多都是以土石壩為主的，它因為施工成本低、施工工藝簡單、施工設備選擇方便的優(yōu)勢受到各地工作人士的關注，同時對于其施工技術也提出了許多的新要求。 　　2.土壩結構滑坡問題分析 　　土壩結構在長期運行的過程中受到重力、自身結構應力、自然界因素的影響，極容易產生向下移動的趨勢，這種趨勢如果在工作的過程中無法得到有效、及時的預防和控制，那么整個結構強度必然減少，從而造成土壩結構穩(wěn)定性發(fā)生變動，最終引發(fā)滑坡問題，給土壩結構整體性造成嚴重威脅。 　　2.1勘察設計方面的原因 　�。�1）在當今的水利工程施工建設中，土壩結構的壩基大多都是以淤泥層、可壓縮性土層為主的，同時就算采用了當今現代化的樁體基層結構，那么整個工作因為設計不到位、施工技術不科學以及處理方法不嚴謹也存在著嚴重的剪切破壞，從而引發(fā)嚴重的勘察設計問題，給滑坡問題的出現造成不必要的影響。 　�。�2）在工程設計的過程中，垂直方向的應力設計很少受到人們的重視，因為這種盈利差而造成的承載力小、沉陷大的問題時有發(fā)生，這就使得整個壩體結構的整體性受到嚴重的考驗，一旦外力作用的出現，那么整個結構必然會產生滑坡，最終造成嚴重的質量隱患。 　　（3）當今水利工程項目中，絕大多數的壩體結構都是在風化層進行施工的，因為兩岸巖石風化以及發(fā)育不夠合理，從而引發(fā)了工程蓄水繞流問題，進而形成壩坡局部滑坡現象。 　　2.2施工方面 　�。�1）在當今的工程施工建設中，大多數施工企業(yè)和單位在施工的時候所選用的涂料都比預計勘察的土料要差的多，這就使得整個工程開展中存在著嚴重的質量問題。如輔土厚度、碾壓遍數、填土容重以及含水率未達到設計要求，因而壩體的各項指標不能達到設計標準，引起滲漏，抗滑能力差，致使滑坡。 　�。�2）使用殘積土筑壩時，由于表層與底層風化程度不同，施工中對土料未加考慮，以致壩體中土料的分布層是：上部的土粘性小滲透系數大，下部的土粘性較大滲透系數小，因而浸潤線不能按設計形成，下游壩坡上容易濕潤飽和造成滑坡。 　�。�3）在雨季施工時，遇到降雨沒有采取排水保護措施，表層填土未夯緊，部分泡水軟化而沒處理好，形成含水性較大的軟弱層。 　�。�4）壩下埋設輸水管，周圍夯壓不實或未建有截水墻，蓄水后沿涵管形成滲流將涵管周圍的土淘空而導致滑坡。 　�。�5）土壩在加高培厚時，一般老壩坡面表層夯壓不實，新老壩體之間沒有很好地處理，蓄水后新老壩體接觸面浸水泥化導致滑坡。 　　2.3運行管理方面 　�、俜潘畷r庫水位降落速度太快，使上游壩體的孔隙水下降速度遠跟不上水庫水位，形成很大滲透水壓力而造成滑坡。②在運行期間下游反濾層中泥砂顆粒的穿越與骨架調整以及某些水溶鹽等淤積使排水棱體失效，引起浸潤線抬高，增加了下游壩體的飽和度，降低了土體的抗剪強度導致滑坡。 　　2.4其他原因 　�。�1）在壩體上堆放大量物料，使其滑動力增加超過了抗滑力引起滑坡。 　�。�2）持續(xù)特大暴雨使壩體土飽和而降低其抗剪強度并受波浪沖擊而引起滑坡。 　　（3）土壩滑坡機理。壩體的抗剪強度小于其剪應力強度。壩體在浸水或雨水作用下飽和而軟化產生塑性流動。壩體受振產生液化。 　　3.主要的處理措施 　　3.1防治原則 　　（1）水庫滑坡治理應結合開發(fā)建設用地，有利于保護環(huán)境。在滑坡區(qū)或潛在滑坡區(qū)進行工程建設時，應先治坡，后建設。位于滑坡區(qū)范圍內的建筑物基礎宜采用樁基礎或樁錨基礎，使建筑物荷載直接傳至滑床內的穩(wěn)定地層中，為減少削坡減載外運土石量，可結合造地，堆存在前緣壓坡或擋土墻后形成平臺。 　�。�2）對危害工程設施和人身安全，短期內又難以查清的滑坡，可分期治理，優(yōu)先選擇見效快、易實施的地面及地下排水、削坡減載、壓坡加載等方法作為應急工程，先穩(wěn)住滑坡，再造其他永久工程。 　　3.2土壩滑坡預防 　　在一般情況下，滑坡是一個從量變到質變的過程，但當壩坡一旦發(fā)生明顯滑動，則往往是很突然的，故須加強檢查觀測，以便及早發(fā)現滑坡預兆，采取有效措施來防治，力求防患于未然，為防止滑坡，應消除或減輕促成滑坡的因素。應注意以下幾點：①應禁止在大壩附近爆破和在迎水面炸魚，以免影響壩坡的穩(wěn)定，應避免在壩體上修行水渠道，以免渠水滲入壩體。②在汛期應盡量避免在壩頂或壩坡上堆放大量防汛器材和其他物料，如確需堆放防汛器材也應分散堆放，應禁止在壩坡腳處附近取土挖坑。③管理單位應控制水庫水位的降落速度不超過設計的限制降落速度。④在下游壩面戧道上和岸坡跟坡面接界處開好排水溝，以免雨水沖刷壩面。 　　3.3滑坡處理對策 　�。�1）對于地基存在淤泥層、濕陷性黃土層或液化的均勻細砂層，施工時沒有清除或清除不徹底而引起的滑坡，處理的重點是清除這些淤泥、黃土和砂層，并進行固腳阻滑，可先在壩腳外適當距離，修筑一道固腳齒槽，然后將壩腳到齒槽間的泥、土、砂層挖除。施工時應分段開挖， 挖完一段， 就回填一段透水料， 切忌全線同時開挖， 引起再次滑坡。分段開挖回填完畢后，即可在上面做壓重臺。如采用土料壓重臺，應在壓重臺與透水料的接合面上設置雙向濾層，并延伸至新填壩腳以外。 　�。�2）對于因壩身填土碾壓不實，浸潤線過高而造成的背水坡滑坡，在有條件放空水庫的情況下，應以上游防滲為主，輔以下游壓坡、導滲和放緩壩坡，以達到穩(wěn)定壩坡的目的。上游防滲措施一般可在迎水坡增建粘土斜墻。當水庫因故不能放空，并經過充分論證和分析比較以后認為有利時，可在壩體內做混凝土垂直防滲墻。 　　4.結束語 　　對于土壩滑坡的處理，很可能幾種方法同時采用，進行綜合治理。尤其是排水措施，無論何種滑坡，都必須進行排水處理，水對滑坡體滑面有軟化、加劇滑坡體發(fā)生的作用，所以大多數土壩滑坡都發(fā)生在雨季，須加強渠道巡視檢查，爭取做到長治久安。 　　【參考文獻】 　　[1]李榮辭.土壩滑坡原因分析及處理[J].廣東科技，2007，S1. 　　[2]王劉洋，王東坡，劉志，付大平.土壩滑坡治理[J].治淮，2004，01. 　　[3]鄭傳銀.對水庫土壩滑坡原因的分析[J].經營管理者，2009，13.

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