淺談在水利工程中斜坡勘察技術(shù)的應(yīng)用

吳健 晏志堅

摘要：在生活生產(chǎn)中，水利工程與國計民生許多方面具有較為密切的關(guān)系，斜坡勘察的目的就是為了查明斜坡的巖土參數(shù)和工程地質(zhì)條件，分析斜坡穩(wěn)定性，并提出工程處治措施。文章首先分析了斜坡勘察重點，其次探討了斜坡穩(wěn)定性分析評價，同時研究了水利工程中斜坡處治的工程措施，具有一定的參考價值。

關(guān)鍵詞：水利工程；斜坡勘察；斜坡穩(wěn)定性

中圖分類號：TV221 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）29-0098-02

1 概述

在生活生產(chǎn)中，水利工程與國計民生許多方面具有較為密切的關(guān)系，地質(zhì)勘查工作是水利工程中核心工作。若在山區(qū)中修建大型水利工程，山區(qū)地質(zhì)條件會對水利工程造成許多影響和制約，斜坡是山區(qū)主要的構(gòu)成部分之一。在水利工程中斜坡勘察技術(shù)的應(yīng)用極為重要。

2 斜坡勘察重點

斜坡勘察的目的就是為了查明斜坡的巖土參數(shù)和工程地質(zhì)條件，分析斜坡穩(wěn)定性，并提出工程處治措施。外部影響因素和斜坡的坡體結(jié)構(gòu)決定了斜坡的穩(wěn)定程度。外部影響因素是指使巖土體的重力、強度平衡狀態(tài)出現(xiàn)較大變化的地震力、爆破振動、大氣降水、地下水等。主要由巖土體的臨空面坡度和抗剪強度決定單一巖土類型斜坡的穩(wěn)定性。而抗剪強度和結(jié)構(gòu)面形態(tài)會影響硬質(zhì)巖體的整體強度。破碎的均質(zhì)巖體類和風化程度很高、土質(zhì)很軟的極軟巖體整體強度類似于均質(zhì)松散土體。分割巖土體與斜坡坡面的組合關(guān)系以及其結(jié)構(gòu)面的形態(tài)、強度直接受到不同成分土質(zhì)斜坡穩(wěn)定性影響。斜坡勘察的重點就在于要查明決定坡體穩(wěn)定程度的影響因素、優(yōu)勢結(jié)構(gòu)面和軟弱層，并查明在外部條件影響下斜坡的巖土參數(shù)和坡體結(jié)構(gòu)的變化情況。值得注意的是，尤其要重視巖土工程性質(zhì)受到地下水和大氣降水的影響。

3 斜坡穩(wěn)定性分析評價

斜坡穩(wěn)定性分析的評價基礎(chǔ)就是工程地質(zhì)勘察資料，提供定量計算、定性分析水利巖土工程設(shè)計的必要資料。定量計算通常是在定性評價的基礎(chǔ)上進行的，若發(fā)現(xiàn)定性分析判斷與定量計算結(jié)果二者相互矛盾，那么應(yīng)該重新分析計算，應(yīng)該對計算方法和計算模型進行認真檢查。

3.1 斜坡穩(wěn)定性定性分析

工程地質(zhì)分析法是水利工程商最為常用的斜坡穩(wěn)定性定性分析方法，能夠快速評價斜坡的發(fā)展趨勢及穩(wěn)定狀況，同時還對影響斜坡穩(wěn)定性的因素都進行了綜合考慮。工程地質(zhì)分析法主要基于作用因素、自然條件來對斜坡的穩(wěn)定程度進行判斷，同時對穩(wěn)定與滑動二者間的判斷進行對比分析。

眾所周知，形成斜坡失穩(wěn)需要有一定的不良地質(zhì)基礎(chǔ)，需要有相應(yīng)的地表跡象和微地貌特征。所以，應(yīng)該要對斜坡的滑帶土性質(zhì)、軟弱夾層性質(zhì)、巖性、水文地質(zhì)條件、地質(zhì)構(gòu)造、地層等進行判斷，同時還要對比不同滑動階段的斜坡以及周圍穩(wěn)定斜坡與斜坡的穩(wěn)定性。采用如試驗、勘探、測繪、調(diào)查等工程地質(zhì)手段來找出斜坡滑動的變化趨勢以及引起斜坡滑動的主次要因素，對斜坡的穩(wěn)定性進行定性的判斷。另外，還可以通過動態(tài)觀測、目測描述、訪問、調(diào)查的方式來直觀地判斷斜坡穩(wěn)定性，如斜坡巖土破壞的過程中所出現(xiàn)的聲音、滑體各部分的破壞情況及位移、濕地及泉水變化情況，裂縫的貫通情況、發(fā)育順序、性質(zhì)、出現(xiàn)的部位，地貌變化等。

3.2 穩(wěn)定性定量分析

在定性分析評價斜坡穩(wěn)定性之后，再進行定量分析評價。斜坡的穩(wěn)定系數(shù)可以根據(jù)靜力平衡理論來進行計算，斜坡穩(wěn)定性的評價可以按照計算得的穩(wěn)定系數(shù)來評價。從目前國內(nèi)外工程界的經(jīng)驗來看，主要是采用傳遞系數(shù)法來進行穩(wěn)定性定量分析。

4 水利工程中斜坡處治的工程措施

水利工程中斜坡處治工程措施的目的就在于防止坡體破壞、提高坡體穩(wěn)定性，盡量地避免造成水利工程的損失。工程措施主要可以分為三類：分別是支檔加固、地表和地下截排水、削坡減載。應(yīng)該按照斜坡變形失穩(wěn)的具體模式來確定作用力的變形類型、破壞模式和大小、變形范圍來選擇處治工程措施。由于地下水的變化、巖土參數(shù)的變異都具有不確定性，因此，我們應(yīng)該通過確定斜坡主要參數(shù)和穩(wěn)定系數(shù)二者之間的關(guān)系，找出最影響坡體穩(wěn)定性最敏感的因素，有助于選擇合理的斜坡處治方案和處治工程設(shè)計方案。

現(xiàn)場監(jiān)測是工程地質(zhì)勘察與處治工程設(shè)計、施工的另一個銜接點。由于構(gòu)成斜坡坡體的巖土體結(jié)構(gòu)和工程性質(zhì)的復(fù)雜多變性，現(xiàn)場監(jiān)測可以掌握構(gòu)成坡體的巖土體在各類荷載的作用下應(yīng)力應(yīng)變情況，同時也是保證工程安全施工和運營的重要措施。

水利工程中斜坡處治工程施工是一個參與人員多、周期長、投資大的過程，那么必然會在施工的過程中出現(xiàn)很多問題。應(yīng)該做好突發(fā)事件的處理準備。常見的有：止水帷幕的施工影響；地下障礙物影響；相鄰建筑工地施工的影響，如開挖土方、打樁、降水等；出現(xiàn)持續(xù)多日的狂風暴雨，氣候嚴重不正常；基坑支護局部出現(xiàn)沉降、裂縫，且成因不明；基坑內(nèi)流沙、管涌等。一旦出現(xiàn)這些事故，那么應(yīng)該在第一時間采取應(yīng)急預(yù)案，及時進行處理。

5 結(jié)語

總之，斜坡勘察技術(shù)應(yīng)用到水利工程中極為重要?？辈烊藛T務(wù)必努力提升自身專業(yè)技術(shù)水平，加強施工管理，優(yōu)化施工工藝，大力提高斜坡勘察質(zhì)量，實現(xiàn)我國水利工程的可持續(xù)性發(fā)展。

參考文獻

[1] 范凱華.山區(qū)水利工程地質(zhì)勘察中的斜坡勘察問題

[J].江西建材，2012，（4）：201-204.

[2] 艾則孜江.山區(qū)水利工程地質(zhì)勘察中的斜坡勘察探析

[J].科技與企業(yè)，2012，（10）：145-148.

[3] 張云霞.水利工程施工中的水土保持方案及工程設(shè)計

[J].民營科技，2010，（11）：156-159.

[4] 蔡漢輝.對于病險水庫除險加固工作的一些看法[J].

科技風，2010，（20）：133-136.

[5] 堯林，彭小平，朱啟龍，陳柳柳，曾昌海.深部位移

監(jiān)測技術(shù)在不穩(wěn)定斜坡勘察中的應(yīng)用[J].交通科技，

2012，（2）：140-143.

作者簡介：吳健，男，江蘇揚州人，揚州市勘測設(shè)計研究院有限公司工程師，研究方向：巖土工程。