土壩滑坡原因分析及處理

李平光

摘?要：綜合分析土壩失穩(wěn)滑坡產生的原因，剖析機理，有針對性地提出預防和處理措施。

關鍵詞：土壩滑坡滲漏灌漿處理

中圖分類號：TV698.2 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2012）10（a）-0125-01

1概況

德慶縣境內現(xiàn)有54宗?。ǘ┬鸵陨纤畮?，其中主壩壩型為土壩的有50宗，這些水庫多建與上世紀七十年代，由于當時建壩技術水平及施工條件所限，使得水庫運行多年之后，出現(xiàn)了一定的隱患[1]。近年來，雖然這些水庫得到了有效處理，但是由于資金方面的原因，仍有3宗水庫屬于三類工程，可能出現(xiàn)土壩滑坡造成安全危害，故本文分析了土壩滑坡原因并針對性的提出處理措施。

2土壩滑坡原因分析

造成土壩滑坡的因素較多，一般是多種因素共同作用下產生的，分析這些因素主要有以下幾個方面。

2.1 勘測設計方面

（1）勘測工作不細致，沒有詳細查證壩基淤泥層、可壓縮圖層或者壩腳附近是否存在淤泥質填充的深坑，或者雖然查清卻沒有對此進行徹底的處理，造成壩體基礎載力不夠，筑壩后導致剪切破壞。

（2）與壩軸線方向垂直的壩基承載力不均衡，壩體完成后會有不同程度的沉陷，容易引起滑坡。

（3）兩岸巖石風化嚴重或有節(jié)理發(fā)育，筑壩設計時沒有對此進行有效處理，筑壩完成蓄水后導致滲流，兩岸土體飽和形成滑坡。

（4）設計時對筑壩土料所選指標偏高，以致設計壩坡陡于實際穩(wěn)定邊坡而致使滑坡。

（5）設計時對壩體進行加高加厚處理，采用騎馬式填土加高時，新填的土和壩體舊土接觸不好，兩者之間的干容重不一致，蓄水后新填的土容易產生滑坡。

2.2 施工方面

（1）壩體設計完成后，實際施工過程中沒有嚴格按照設計標準進行，施工使用的土料、施工技術、施工過程等沒有按照標準完成，各項指數(shù)不達標，造成了土壩抗滑能力遠遠低于設計值。

（2）施工過程中為了降低成本、方便施工，就近采用了殘積土筑壩，但未考慮其表層和底層風化程度的不同，造成壩體上下部分滲透系數(shù)不同，壩體上部圖粘性小滲透系數(shù)大，壩體下部土粘性大滲透系數(shù)小，使得下游壩坡容易飽和，從而滑坡。

（3）實際施工過程中，難免遇到降雨、降雪、冰凍等天氣，遇到降水時沒有保護土層，夯緊表層填土，或降雪冰凍時沒有處理好冰凍層，筑壩完成后會出現(xiàn)軟弱層，易造成滑坡。

（4）由于筑壩時在壩下埋設輸水管，但未正確處理輸水管周圍土層，沒有夯實或者建設截水墻，使得蓄水后輸水管向周圍土體滲水，造成滑坡。

（5）土壩在加高培厚時，沒有處理好新老壩體之間的接觸面導致的滑坡。

（6）壩體在施工過程中，沒有處理好壩體上下部的接觸面，導致蓄水后接觸面滲漏。

（7）施工時沒有徹底處理防滲墻基礎，造成基礎嚴重滲漏引起滲透破壞造成滑坡。

（8）施工時沒有嚴格按照設計標準建設排水棱體，或者減少棱體的數(shù)量、降低棱體的高度和級別都可能在水庫蓄水后造成土壩飽和水不能排出，導致后壩坡飽和“牛皮脹”，處理不當即可能引起滑坡，甚至發(fā)生管涌。

2.3 運行管理方面

在土壩運行管理方面，也有很多因素會造成壩體滑坡。如放水速度太快，水位降落太急會造成上游壩體孔隙水下降速度跟不上，形成較大的孔隙水壓力而導致滑坡。另外，土壩運行過程中，下游泥沙及某些水溶鹽等淤積造成水棱體失效，導致浸潤線抬高，使得土體的抗剪強度變低造成壩體滑坡。

2.4 其他原因

（1）地震產生的作用力使得滑動土體中滑動力與抗滑力發(fā)生變化而滑坡。

（2）壩區(qū)附近爆破形成的強烈沖擊引起的滑坡。

（3）土壩上大量堆放物料加大了滑動力引起的滑坡。

（4）持續(xù)特大暴雨造成的壩體土飽和，降低壩體抗剪強度引起滑坡。

3土壩滑坡機理

（1）壩體的抗剪強度小于其剪應力強度。（2）浸水或雨水使得壩體土飽和而軟化。（3）壩體受振液化。

4土壩滑坡的預防

通?；率且粋€從量變都質變的過程，當壩坡發(fā)生明顯滑動時，滑坡常會突然發(fā)生，所以，要加強監(jiān)測，盡早發(fā)現(xiàn)滑坡征兆，并采取有效措施進行防治。

（1）禁止壩體附近爆破，杜絕壩體迎水面炸魚，避免爆炸對壩體的影響。壩體上要避免修建行水渠道，防止渠水滲入壩體，影響壩體穩(wěn)固性。禁止在壩坡腳處附近取土挖坑。（2）避免在壩頂或壩坡上堆放物資，尤其汛期應盡量避免將防汛器材及其他物資放置在壩體上，確實需要堆放時也應分散放置。（3）控制水庫水位的降落速度，避免因水位降落過快產生較大的孔隙水壓力而導致滑坡。（4）為防止壩面因雨水沖刷受損，應在岸坡跟坡面接界處及下游壩面戧道上建好排水溝。（5）認真校核壩體是否達到設計要求，如穩(wěn)定安全系數(shù)小于相關規(guī)定，應盡早采取相應的加固穩(wěn)定措施。

5土壩滑坡處理

滑動力超過抗滑力是土壩滑坡的主要原因，所以減少滑動力增大抗滑力是滑坡處理的原則，其具體做法為：上部減載下部壓腳穩(wěn)固，放緩壩坡，前堵后排避免強振等措施。

土壩滑坡時，一般會出現(xiàn)三種滑動圓弧，即坡腳圓、中點圓與坡面圓。坡角圓是滑動弧通過坡腳點；中點圓是圓弧的中心在坡面中心的鉛直線上。對于這兩種情況，應采取重力壓腳或放緩壩坡，再修復壩體，根據(jù)滲透情況決定是否需要采取防滲措施。如滲漏大須采取沖抓回填或灌漿處理。若是發(fā)生坡面圓，即滑動圓弧通過坡面，可能是下部壩坡平緩，而上部坡度過陡或上部質量較差或上部土料力學指標較低。處理過程中要準確計算壩坡，防止上部壩坡過陡；若上部質量較差或上部土料力學指標較低，應修復滑體使之平順，再在滑體下半部打一排一定深度的空洞至滑動面以下，孔洞盡量與滑動面垂直，澆注樁柱以提高壩體抗剪能力，然后進行沖抓回填進行防滲處理。

如果土壩上游正在發(fā)生退水滑坡，則應盡快停止退水，查清滑坡體的位置，用拋砂石進行臨時性壓腳，如需要及時放水，也需要在臨時性壓腳做好后，再進行放水并嚴格控制水位下降速度，等水庫放干水以后再進行徹底處理[2]。如果發(fā)現(xiàn)后壩坡出現(xiàn)“牛皮脹”，則應采用砂碎石反濾料開溝導滲進行處理。

總之，無論采取哪種措施處理滑坡，都應結合具體情況準確計算，以達到安全可靠、經濟合理的目的。

參考文獻

[1]德慶縣水利電力局編寫.德慶水利志[M].1993.

[2]德慶縣水利電力局編寫.廣東省德慶縣防汛手冊[M].1994.