試論土壩滑坡產(chǎn)生的原因及措施

陳崇旺

【摘 要】就過去多年的水利工程施工建設(shè)進(jìn)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(gè)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(jìn)行分析，有針對(duì)性的闡述了相關(guān)預(yù)防策略和控制措施，以供業(yè)內(nèi)工行工作參考。

【關(guān)鍵詞】土壩；水利工程；滑坡；災(zāi)害

土壩滑坡問題在當(dāng)今水利工程施工建設(shè)當(dāng)中極為常見，它的出現(xiàn)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(cái)產(chǎn)安全受到嚴(yán)重威脅。為此在當(dāng)今的水路工程施工建設(shè)中，做好土壩滑坡預(yù)防工作至關(guān)重要，這不僅是當(dāng)今工程業(yè)內(nèi)人士的研究焦點(diǎn)，更是周圍居民生活提出的新要求。

1.土壩結(jié)構(gòu)概述

在現(xiàn)代化水利工程施工建設(shè)中，土壩結(jié)構(gòu)越來(lái)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(diǎn)在當(dāng)今工程建設(shè)中受到各地施工人員的重視，也是水利工程界內(nèi)人士關(guān)注的焦點(diǎn)問題之一。截至目前，隨著水利工程在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的貢獻(xiàn)不斷增加，由此引發(fā)的土壩結(jié)構(gòu)分析也越來(lái)越受到人們的重視，它在應(yīng)用的過程中已成為人們關(guān)注的核心課題。

土壩作為一個(gè)古老而又現(xiàn)代化的壩體結(jié)構(gòu)，這種壩體結(jié)構(gòu)主要是采用土料、砂礫石、石渣、砂石等基礎(chǔ)材料通過碾壓修筑而成的一種現(xiàn)代化壩體結(jié)構(gòu)，這種壩體結(jié)構(gòu)在我國(guó)的水工建筑當(dāng)中應(yīng)用極為廣泛，同時(shí)其修筑時(shí)間十分悠久。就我國(guó)的土壩工程施工進(jìn)行分析，其自誕生至今已經(jīng)有上千年歷史，在這種社會(huì)背景下，土壩施工建設(shè)早已經(jīng)形成了一套綜合性、系統(tǒng)化的管理流程，有關(guān)工作技術(shù)要點(diǎn)也得到了有效的完善。迄今為止，我們?cè)谏钪谐Ｒ姷膲误w結(jié)構(gòu)大多都是以土石壩為主的，它因?yàn)槭┕こ杀镜?、施工工藝?jiǎn)單、施工設(shè)備選擇方便的優(yōu)勢(shì)受到各地工作人士的關(guān)注，同時(shí)對(duì)于其施工技術(shù)也提出了許多的新要求。

2.土壩結(jié)構(gòu)滑坡問題分析

土壩結(jié)構(gòu)在長(zhǎng)期運(yùn)行的過程中受到重力、自身結(jié)構(gòu)應(yīng)力、自然界因素的影響，極容易產(chǎn)生向下移動(dòng)的趨勢(shì)，這種趨勢(shì)如果在工作的過程中無(wú)法得到有效、及時(shí)的預(yù)防和控制，那么整個(gè)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度必然減少，從而造成土壩結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性發(fā)生變動(dòng)，最終引發(fā)滑坡問題，給土壩結(jié)構(gòu)整體性造成嚴(yán)重威脅。

2.1勘察設(shè)計(jì)方面的原因

（1）在當(dāng)今的水利工程施工建設(shè)中，土壩結(jié)構(gòu)的壩基大多都是以淤泥層、可壓縮性土層為主的，同時(shí)就算采用了當(dāng)今現(xiàn)代化的樁體基層結(jié)構(gòu)，那么整個(gè)工作因?yàn)樵O(shè)計(jì)不到位、施工技術(shù)不科學(xué)以及處理方法不嚴(yán)謹(jǐn)也存在著嚴(yán)重的剪切破壞，從而引發(fā)嚴(yán)重的勘察設(shè)計(jì)問題，給滑坡問題的出現(xiàn)造成不必要的影響。

（2）在工程設(shè)計(jì)的過程中，垂直方向的應(yīng)力設(shè)計(jì)很少受到人們的重視，因?yàn)檫@種盈利差而造成的承載力小、沉陷大的問題時(shí)有發(fā)生，這就使得整個(gè)壩體結(jié)構(gòu)的整體性受到嚴(yán)重的考驗(yàn)，一旦外力作用的出現(xiàn)，那么整個(gè)結(jié)構(gòu)必然會(huì)產(chǎn)生滑坡，最終造成嚴(yán)重的質(zhì)量隱患。

（3）當(dāng)今水利工程項(xiàng)目中，絕大多數(shù)的壩體結(jié)構(gòu)都是在風(fēng)化層進(jìn)行施工的，因?yàn)閮砂稁r石風(fēng)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(jìn)而形成壩坡局部滑坡現(xiàn)象。

2.2施工方面

（1）在當(dāng)今的工程施工建設(shè)中，大多數(shù)施工企業(yè)和單位在施工的時(shí)候所選用的涂料都比預(yù)計(jì)勘察的土料要差的多，這就使得整個(gè)工程開展中存在著嚴(yán)重的質(zhì)量問題。如輔土厚度、碾壓遍數(shù)、填土容重以及含水率未達(dá)到設(shè)計(jì)要求，因而壩體的各項(xiàng)指標(biāo)不能達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，引起滲漏，抗滑能力差，致使滑坡。

（2）使用殘積土筑壩時(shí)，由于表層與底層風(fēng)化程度不同，施工中對(duì)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(shù)大，下部的土粘性較大滲透系數(shù)小，因而浸潤(rùn)線不能按設(shè)計(jì)形成，下游壩坡上容易濕潤(rùn)飽和造成滑坡。

（3）在雨季施工時(shí)，遇到降雨沒有采取排水保護(hù)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(shè)輸水管，周圍夯壓不實(shí)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(dǎo)致滑坡。

（5）土壩在加高培厚時(shí)，一般老壩坡面表層夯壓不實(shí)，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(dǎo)致滑坡。

2.3運(yùn)行管理方面

①放水時(shí)庫(kù)水位降落速度太快，使上游壩體的孔隙水下降速度遠(yuǎn)跟不上水庫(kù)水位，形成很大滲透水壓力而造成滑坡。②在運(yùn)行期間下游反濾層中泥砂顆粒的穿越與骨架調(diào)整以及某些水溶鹽等淤積使排水棱體失效，引起浸潤(rùn)線抬高，增加了下游壩體的飽和度，降低了土體的抗剪強(qiáng)度導(dǎo)致滑坡。

2.4其他原因

（1）在壩體上堆放大量物料，使其滑動(dòng)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(qiáng)度并受波浪沖擊而引起滑坡。

（3）土壩滑坡機(jī)理。壩體的抗剪強(qiáng)度小于其剪應(yīng)力強(qiáng)度。壩體在浸水或雨水作用下飽和而軟化產(chǎn)生塑性流動(dòng)。壩體受振產(chǎn)生液化。

3.主要的處理措施

3.1防治原則

（1）水庫(kù)滑坡治理應(yīng)結(jié)合開發(fā)建設(shè)用地，有利于保護(hù)環(huán)境。在滑坡區(qū)或潛在滑坡區(qū)進(jìn)行工程建設(shè)時(shí)，應(yīng)先治坡，后建設(shè)。位于滑坡區(qū)范圍內(nèi)的建筑物基礎(chǔ)宜采用樁基礎(chǔ)或樁錨基礎(chǔ)，使建筑物荷載直接傳至滑床內(nèi)的穩(wěn)定地層中，為減少削坡減載外運(yùn)土石量，可結(jié)合造地，堆存在前緣壓坡或擋土墻后形成平臺(tái)。

（2）對(duì)危害工程設(shè)施和人身安全，短期內(nèi)又難以查清的滑坡，可分期治理，優(yōu)先選擇見效快、易實(shí)施的地面及地下排水、削坡減載、壓坡加載等方法作為應(yīng)急工程，先穩(wěn)住滑坡，再造其他永久工程。

3.2土壩滑坡預(yù)防

在一般情況下，滑坡是一個(gè)從量變到質(zhì)變的過程，但當(dāng)壩坡一旦發(fā)生明顯滑動(dòng)，則往往是很突然的，故須加強(qiáng)檢查觀測(cè)，以便及早發(fā)現(xiàn)滑坡預(yù)兆，采取有效措施來(lái)防治，力求防患于未然，為防止滑坡，應(yīng)消除或減輕促成滑坡的因素。應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：①應(yīng)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(yīng)避免在壩體上修行水渠道，以免渠水滲入壩體。②在汛期應(yīng)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(yīng)分散堆放，應(yīng)禁止在壩坡腳處附近取土挖坑。③管理單位應(yīng)控制水庫(kù)水位的降落速度不超過設(shè)計(jì)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(duì)策

（1）對(duì)于地基存在淤泥層、濕陷性黃土層或液化的均勻細(xì)砂層，施工時(shí)沒有清除或清除不徹底而引起的滑坡，處理的重點(diǎn)是清除這些淤泥、黃土和砂層，并進(jìn)行固腳阻滑，可先在壩腳外適當(dāng)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(shí)應(yīng)分段開挖， 挖完一段， 就回填一段透水料， 切忌全線同時(shí)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(tái)。如采用土料壓重臺(tái)，應(yīng)在壓重臺(tái)與透水料的接合面上設(shè)置雙向?yàn)V層，并延伸至新填壩腳以外。

（2）對(duì)于因壩身填土碾壓不實(shí)，浸潤(rùn)線過高而造成的背水坡滑坡，在有條件放空水庫(kù)的情況下，應(yīng)以上游防滲為主，輔以下游壓坡、導(dǎo)滲和放緩壩坡，以達(dá)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(dāng)水庫(kù)因故不能放空，并經(jīng)過充分論證和分析比較以后認(rèn)為有利時(shí)，可在壩體內(nèi)做混凝土垂直防滲墻。

4.結(jié)束語(yǔ)

對(duì)于土壩滑坡的處理，很可能幾種方法同時(shí)采用，進(jìn)行綜合治理。尤其是排水措施，無(wú)論何種滑坡，都必須進(jìn)行排水處理，水對(duì)滑坡體滑面有軟化、加劇滑坡體發(fā)生的作用，所以大多數(shù)土壩滑坡都發(fā)生在雨季，須加強(qiáng)渠道巡視檢查，爭(zhēng)取做到長(zhǎng)治久安。

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