試論土壩滑坡產(chǎn)生的原因及措施

吳繼強

【摘 要】土壩滑坡問題是水利工程施工建設(shè)中最為常見的工程安全事故之一，它的出現(xiàn)不僅造成工程施工中出現(xiàn)重大的經(jīng)濟損失、甚至是造成了潰堤現(xiàn)象的出現(xiàn)，使得人民生命財產(chǎn)受到了嚴重的威脅。本文就土壩滑坡產(chǎn)生的各種原因進行了分析，并提出了相關(guān)的防治與預(yù)防措施，以供相關(guān)工作人員參考，以期能夠發(fā)揮出拋磚引玉之效。

【關(guān)鍵詞】水利工程；土壩；滑坡

在目前的水利工程建設(shè)中，土壩結(jié)構(gòu)是最為常見的壩體結(jié)構(gòu)之一，其施工質(zhì)量的高低直接關(guān)系著整個水利工程的運行效率和工作優(yōu)勢，同時對于整個國民經(jīng)濟發(fā)展也有著直接的關(guān)系。在水利工程施工中，壩體結(jié)構(gòu)的施工與整個水利工程社會經(jīng)濟效益緊密相連，一個良好的壩體結(jié)構(gòu)對于發(fā)揮水利工程的供水、灌溉以及防洪減災(zāi)有著極大的支持與配合作用，同時為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供充足的水源基礎(chǔ)。但是就多年的工程施工經(jīng)驗而言，其中多數(shù)土壩結(jié)構(gòu)在施工使用之后常常會出現(xiàn)滑坡現(xiàn)象，這種現(xiàn)象與問題的產(chǎn)生一方面給工程使用壽命帶來了嚴重的影響，同時也給周圍居民以及經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生了不良影響。因此，在目前工作中，相關(guān)工作人員做好相應(yīng)的滑坡預(yù)防以及處理工作就顯得至關(guān)重要，同時對于提高土壩運行質(zhì)量和發(fā)揮應(yīng)有的效益提供了保證依據(jù)。

1.土壩結(jié)構(gòu)概述

土壩結(jié)構(gòu)是水利工程建設(shè)中的一個新穎而又古老的壩體結(jié)構(gòu)，這種壩體結(jié)構(gòu)在施工的過程中是利用當?shù)氐耐苛?、沙礫、石渣、石料等通過碾壓修筑而成的一種壩體結(jié)構(gòu)。這種壩體結(jié)構(gòu)是截至目前最早發(fā)現(xiàn)的水利工程壩體結(jié)構(gòu)，但是經(jīng)過上千年的發(fā)展，逐步形成了一種綜合性的施工是幾乎和施工體系，迄今為止，仍然被人們廣泛的應(yīng)用在水利工程施工中，也被人們廣泛的稱之為土石壩。這種壩體結(jié)構(gòu)在施工的過程中由于各種原材料都是在施工當?shù)剡M行提取和過程，因此在施工中有著施工成本低、施工工藝簡單，能夠在施工中有效的節(jié)省鋼筋、木材以及水泥的耗費；其次，這種壩體結(jié)構(gòu)在施工中對于壩體基層結(jié)構(gòu)的施工要求比起其他建筑結(jié)構(gòu)來說要低的多，也具備著良好的抗震性能。

2.土壩結(jié)構(gòu)滑坡原因

土壩結(jié)構(gòu)在長期運行的過程中受到重力以及自然界其他因素的影響，極容易在運行工作中形成一種向下或者向外移動的走勢，這種走勢的形成與出現(xiàn)如果得不到有效、及時的預(yù)防和處理，很容易出現(xiàn)壩體抗剪強度減少，從而造成壩體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性變動，最終出現(xiàn)滑坡現(xiàn)象。也可以這么說，滑坡現(xiàn)象的出現(xiàn)也就是土壩結(jié)構(gòu)在應(yīng)用的過程中沿著一個最弱的滑動面進行滑動的過程，這個過程中滑坡現(xiàn)象一般則都是根據(jù)施工狀態(tài)而形成的延伸裂縫構(gòu)成。

2.1原因分析

就目前我們在工程施工中常見的土壩結(jié)構(gòu)滑坡現(xiàn)象進行分析，其出現(xiàn)壞的原因主要表現(xiàn)在土體結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生了剪力破壞現(xiàn)象，從而形成了工程結(jié)構(gòu)整體性影響，就其滑坡的機理方面我們?nèi)シ治?，滑動力一定時，抗滑力減小到等于或小于滑動力時，就會引起滑坡。重力和地震力都屬于滑動力，它是滑坡產(chǎn)生的主要的外部因素。根據(jù)一些工程實例統(tǒng)計，發(fā)生滑坡的原因可歸納如下：

（1）蓄水期庫水位升高，浸潤線隨之升高，孔隙水壓力增大，抗滑力減小，導(dǎo)致下游坡滑坡；作物需水期連續(xù)灌溉用水，水庫水位驟降，如最大降落水深0.3～4.0m/d，導(dǎo)致上游坡滑坡。

（2）下游壩坡未設(shè)置護坡及壩面排水，暴雨人滲壩體飽和，造成壩坡上部重量和水壓力增加，從而加大滑動力，導(dǎo)致下游壩坡滑坡。

（3）壩體未設(shè)置質(zhì)量可靠的防滲和排滲設(shè)施，從而引起壩體浸潤線過高，壩坡大面積滲水，孔隙水壓力過高，壩體抗滑力減小，導(dǎo)致滑坡；防滲體的頂部高程低于蓄水位的土壩，庫水滲入下游壩體，使之飽和，甚至產(chǎn)生管涌流土，導(dǎo)致滑坡。

（4）上游護坡未延伸至壩腳，水流長期淘刷壩腳，使壩體下部抗滑體積不斷減小，造成壩坡抗滑力不足而產(chǎn)生滑坡。

（5）設(shè)計壩坡陡于壩體穩(wěn)定壩坡，施工過程中滑動力過大，壩坡失穩(wěn)，引起滑坡。

（6）土石壩施工質(zhì)量差引起的滑坡，施工過程中碾壓質(zhì)量差，土層厚，碾壓不實或根本未碾壓；施工接縫多，又未進行專門處理，鋪土接頭處漏壓或碾壓不夠，形成集中滲水，造成滑坡。

（7）壩基未處理或處理不當，壩基有淤泥層，含水量高，筑壩時未清除。也未挖槽切斷，上部壩體荷載不斷加大，基礎(chǔ)承載力不夠，壩體順淤泥層滑動。

（8）冬季施工時保溫措施不夠，產(chǎn)生成層凍土層，溶化后產(chǎn)生軟弱土層，上部壩體荷載不斷增加，壩體順軟弱層滑動。

2.2滑坡加固設(shè)計

通過勘探試驗分析，即可確定滑坡性質(zhì)和產(chǎn)生滑坡的主要原因，并進行滑坡加固設(shè)計。此項加固設(shè)計必須遵循文獻的有關(guān)規(guī)定，通過穩(wěn)定分析，核實加固設(shè)計壩坡的穩(wěn)定性。

（1）針對土石壩的施工填筑條件以及水庫運行條件，滑坡加固設(shè)計的基本準則是減少滑動力和增加抗滑力。據(jù)此準則，常用的加固設(shè)計是減少滑坡體上部陡峻的主動滑動區(qū)段的重量，以減少下滑力，而在滑坡體前緣加重壓坡，以增力n抗滑力，從而由原來的陡坡改為緩坡，上削下壓，定出初步加固設(shè)計壩坡，然后進行穩(wěn)定計算，確定合理的最后加固設(shè)計壩坡。

（2）粘性土的填筑標準為設(shè)計干密度和平均最優(yōu)含水量，砂礫石和砂的填筑標準應(yīng)以相對密度為設(shè)計控制指標。粘性土的壓實度、砂礫石和砂的相對密度應(yīng)符合規(guī)范要求。

2.3滑坡加固方法

（1）拋石固腳阻滑，滑坡體可先不挖除，穩(wěn)住滑坡體，再自上而下，減輕荷載，放緩中部壩坡。

（2）在拋石固腳的基礎(chǔ)上，及時處理滑坡裂縫；另一方面先用挖除回填方法，沿裂縫開挖深槽，用好土回填，將裂縫封閉，再用水泥黃土漿灌漿法，堵塞深層裂縫。

（3）全面培厚，放緩壩坡。先清理上部滑動體，用棄料拋填壩腳，并按設(shè)計要求壩坡自上而下夯填。

（4）下游壩坡堆石壓載，做貼坡式反濾層。對滑坡外的排水，可以在坡面砌筑多種形式的導(dǎo)滲溝，或采用干砌石護坡，水泥砂漿勾縫，底層設(shè)導(dǎo)濾層或排水管。

2.4滑坡加固的施工質(zhì)量控制

土石壩壩體是由人工填筑壩料而成，應(yīng)按有關(guān)規(guī)定，做好滑坡加固的施工。

上壩壩料的壓實標準應(yīng)符合設(shè)計規(guī)定。土料分段填筑時，應(yīng)防止漏壓、欠壓和過壓。上下層分段的位置應(yīng)冒開，分段碾壓時，順碾壓方向的搭接長度應(yīng)≥0.3～0.5m，垂直碾壓方向的搭接寬度應(yīng)為1～1.5m。壓實機械與其他重型機械不宜來往同走一轍。必須嚴格控制鋪土厚度，不得超厚。鋪土前壓實結(jié)合層面應(yīng)予刨毛、灑水濕潤。按設(shè)計規(guī)定，必須控制施工速度，作好雨季防雨和排水保護措施，負溫下填筑應(yīng)加強質(zhì)量控制，做好填筑面防凍措施。

3.結(jié)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(shù)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。 [科]