影響水庫邊坡穩(wěn)定性因素及對(duì)策研究

吳貴軍（黔南州水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院，貴州都勻558000）

影響水庫邊坡穩(wěn)定性因素及對(duì)策研究

吳貴軍（黔南州水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院，貴州都勻558000）

水庫是水利系統(tǒng)合成構(gòu)成部分，對(duì)區(qū)域水資源調(diào)度分配起到了關(guān)鍵作用，加強(qiáng)水庫邊坡結(jié)構(gòu)改造性能具有多方面意義。由于水庫區(qū)域地質(zhì)布局的特殊性，其邊坡承載著更多的受力負(fù)荷，導(dǎo)致邊坡防護(hù)穩(wěn)定系數(shù)失去了均衡性，對(duì)水庫調(diào)度安全形成了巨大的威脅。為了避免水庫穩(wěn)定失控造成的不利影響，要深入分析影響邊坡穩(wěn)定性的相關(guān)因素，提出切實(shí)可行的邊坡改造方案，據(jù)此，本文展開問題。

邊坡；穩(wěn)定性；因素；對(duì)策

水利戰(zhàn)略調(diào)整背景下，我國對(duì)水庫設(shè)施改造標(biāo)準(zhǔn)越來越高，重視水庫邊坡穩(wěn)定性設(shè)施改造具有實(shí)際意義?？紤]到水利系統(tǒng)日常調(diào)度面臨的安全隱患，重視水庫邊坡結(jié)構(gòu)改造應(yīng)用，有助于提高邊坡結(jié)構(gòu)穩(wěn)定指數(shù)，避免各類外在條件造成的病害問題。另一方面，水庫邊坡穩(wěn)定性改造中，更需要考慮穩(wěn)定性指標(biāo)的影響因素，由施工單位及時(shí)安排相關(guān)人員操作，才能更好地完成水庫設(shè)施改造目標(biāo)。

1 水庫邊坡的重要性

“邊坡”是路基的維護(hù)結(jié)構(gòu)，對(duì)路基穩(wěn)定性及安全性具有保護(hù)作用，對(duì)路基兩側(cè)構(gòu)建了更為穩(wěn)定的支護(hù)體系。本質(zhì)上說，邊坡是為了保證路基穩(wěn)定，在路基兩側(cè)筑造具有一定坡度的坡面，對(duì)路基及相關(guān)設(shè)施形成防護(hù)作用，如：水庫、公路等。對(duì)于水利工程來說，邊坡穩(wěn)定性是衡量結(jié)構(gòu)布局的重要參數(shù)，從結(jié)構(gòu)布局及安全角度考慮，設(shè)定更加有效的邊坡體系，可降低各種因素對(duì)水庫形成的風(fēng)險(xiǎn)隱患，增強(qiáng)水庫系統(tǒng)的抗害、抗壓、抗沖刷等能力。

2 影響邊坡穩(wěn)定性因素

2.1 內(nèi)在因素

由于邊坡工程所處位置的特殊性，水庫施工要考慮其病害風(fēng)險(xiǎn)，從病害防治及處理角度進(jìn)行分析，維持現(xiàn)場作業(yè)流程的穩(wěn)有序性。內(nèi)在因素包括：①邊坡結(jié)構(gòu)。巖土體結(jié)構(gòu)包括巖土體在形成過程中所具有的顆粒、孔隙、排列、聯(lián)結(jié)等特征，其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性又取決于由這四個(gè)因素。②水的作用。水通過物理、化學(xué)作用改變巖土體的結(jié)構(gòu)，后一種通過孔隙靜水壓力作用，影響巖土體的有效應(yīng)力并降低其強(qiáng)度，通過孔隙動(dòng)水壓力作用，在巖土體中產(chǎn)生一個(gè)剪應(yīng)力從而降低其抗剪強(qiáng)度。

2.2 外在因素

由于水庫結(jié)構(gòu)布局的特殊性，項(xiàng)目施工階段要考慮病害特征，從多個(gè)方面采取病害控制方案，降低各種病害帶來的風(fēng)險(xiǎn)隱患，這些都是實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目處理目標(biāo)的關(guān)鍵。外在因素包括：①人類活動(dòng)。人類工程活動(dòng)對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響越來越大，改變了邊坡的形狀、高度和坡度以及邊坡上的植被條件等。②氣候條件。溫差越大、降雨降雪越大、凍融作用越強(qiáng)，對(duì)邊坡穩(wěn)定性影響越大。③風(fēng)化作用。風(fēng)化作用使巖土體的裂隙增加，沿裂隙風(fēng)化時(shí)，可使巖土體脫落或沿邊坡崩塌、堆積、滑移等。

3 水庫邊坡穩(wěn)定性處理對(duì)策

3.1 抗滑結(jié)構(gòu)

對(duì)區(qū)域地質(zhì)結(jié)構(gòu)分析與處理，確保地質(zhì)環(huán)境構(gòu)造符合工程結(jié)構(gòu)狀態(tài)，對(duì)水庫體系優(yōu)化與調(diào)整進(jìn)行改良?，F(xiàn)階段，按照不同布局樣式，邊坡結(jié)構(gòu)可以呈現(xiàn)單一性或者復(fù)雜性等特點(diǎn)，這些都是加快邊坡處理改良的有效方式，也是實(shí)現(xiàn)邊坡工程規(guī)劃與發(fā)展的重點(diǎn)內(nèi)容。采用混凝土抗滑樁的加固措施，就是沿邊坡外側(cè)打一排或多排深入滑床的混凝土樁，通過混凝土樁深入滑動(dòng)面下部的穩(wěn)定地層對(duì)樁的抗力來對(duì)邊坡滑體進(jìn)行約束，從而抵抗滑體的滑動(dòng)力，達(dá)到穩(wěn)定邊坡的作用。

3.2 排水固結(jié)

對(duì)于水庫來說，邊坡工程改造具有復(fù)雜性特點(diǎn)，按照不同類型邊坡構(gòu)造進(jìn)行優(yōu)化處理，可增強(qiáng)整個(gè)邊坡模式的空間能力，增強(qiáng)了邊坡處理結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與實(shí)效性，從而滿足邊坡荷載傳輸與控制要求，對(duì)水庫空間結(jié)構(gòu)形成穩(wěn)定的保護(hù)作用，減小了各種荷載對(duì)邊坡形成的破壞力。排水固結(jié)主要用于表層地下水較多處的邊坡加固。有樹枝狀盲溝，塑料排水管等方式。工藝簡單，耗用材料少，但遇到有滑層的地方，需配設(shè)支檔構(gòu)造物才能達(dá)到滿意的效果。

3.3 錨固技術(shù)

現(xiàn)代水庫安全理念日趨明顯，加強(qiáng)水庫結(jié)構(gòu)改造安全管理具有戰(zhàn)略性意義，也是體現(xiàn)邊坡事故處理原則的重點(diǎn)內(nèi)容，從而滿足了水庫施工作業(yè)要求。面對(duì)傳統(tǒng)邊坡構(gòu)造存在的問題，邊坡結(jié)構(gòu)施工技術(shù)改良也要建立安全機(jī)制，從施工流程及操作方式等方面優(yōu)化改進(jìn)。“錨固技術(shù)”是采用錨索、錨桿等錨固構(gòu)件穿越滑體深入滑體后面的穩(wěn)定土層或穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，通過由此產(chǎn)生的錨力來對(duì)滑體進(jìn)行約束，從而保證邊坡的穩(wěn)定。

3.4 邊坡環(huán)境

未來，我國水庫結(jié)構(gòu)性形式更加復(fù)雜化，不同類型邊坡構(gòu)造呈現(xiàn)了多種姿態(tài)，確保工程邊坡結(jié)構(gòu)布局合理化、安全化、最優(yōu)化等，這些都是現(xiàn)代水庫規(guī)劃建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，以合同制度為中心，按照結(jié)構(gòu)布局標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度，穩(wěn)定了水庫結(jié)構(gòu)的合理性。環(huán)境施工中，采取一些措施來降低邊坡滑體的滑動(dòng)力，提高邊坡自身的穩(wěn)定，從而起到邊坡加固的效果。如減載、壓坡的加固措施，就是削去滑體內(nèi)側(cè)的一部分巖土，從而減輕滑體的自重，降低邊坡的滑動(dòng)力。

3.5 生物防護(hù)

對(duì)于早期施工存在的安全隱患，要及時(shí)采取邊坡結(jié)構(gòu)進(jìn)行控制，這些都是滿足水庫施工作業(yè)要求的關(guān)鍵，對(duì)整個(gè)項(xiàng)目安全管理具有指導(dǎo)性作用。不同類型水庫物對(duì)邊坡結(jié)構(gòu)要求不一樣，要做好水庫邊坡施工改良工作，按照合同標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行深入改良，從而實(shí)現(xiàn)邊坡結(jié)構(gòu)編制與鞏固目標(biāo)。生物防護(hù)除植樹（主要用于小邊坡），是近年來才在高速公路上興起的一種綠色防護(hù)形式。防護(hù)所選用的植物應(yīng)盡量采用當(dāng)?shù)剡m宜生長的植物，避免破壞別處的生態(tài)來防護(hù)本地的邊坡。

3.6 減載、壓坡

邊坡抗害處理過程中，要堅(jiān)持邊坡結(jié)構(gòu)為中心，安排專項(xiàng)試驗(yàn)、荷載分析、操作研究等工作，全面落實(shí)混凝土結(jié)構(gòu)改建機(jī)制。例如，對(duì)常見的裂縫、沉降、坍塌等病害，要時(shí)刻采取針對(duì)性的防護(hù)措施，降低病害問題的發(fā)生率，促進(jìn)水庫基礎(chǔ)升級(jí)與改造。在有條件的情況下，減載壓坡總應(yīng)該是優(yōu)先考慮的加固措施。如天生橋二級(jí)廠房發(fā)生大規(guī)模的滑移時(shí)，卸載約22· 2萬m3，使安全系數(shù)增加65%左右，邊坡變位速率明顯降低?？梢娖渲匾?。

3.7 綜合管護(hù)

社會(huì)現(xiàn)代化建設(shè)階段，水利工程改造規(guī)模不斷擴(kuò)大，水庫作為水利系統(tǒng)的核心構(gòu)成部分，對(duì)水流調(diào)度控制具有保護(hù)性作用。為了提升水利工程改造效率，要重視水庫結(jié)構(gòu)調(diào)整改造，按照水工水庫物布局特點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化配置，從而提高了水庫區(qū)域內(nèi)資源調(diào)配效率。當(dāng)前，水庫具有滯洪、蓄洪等作用，對(duì)洪水起到了統(tǒng)籌性的調(diào)度功能，大大降低了各種因素產(chǎn)生的病害風(fēng)險(xiǎn)。面對(duì)施工技術(shù)改良與發(fā)展趨勢(shì)，要建立更為科學(xué)的結(jié)構(gòu)性病害處理機(jī)制，從新材料、新技術(shù)、新工藝等方面創(chuàng)新調(diào)整，綜合控制邊坡結(jié)構(gòu)病害的發(fā)生率。

4 結(jié)論

總之，由于多種因素的影響，水庫邊坡結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)不穩(wěn)定狀態(tài)，導(dǎo)致各種危險(xiǎn)性隱患。水庫工程改造建設(shè)要考慮邊坡的穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn)，從多個(gè)方面實(shí)施科學(xué)的防護(hù)對(duì)策，提出符合邊坡區(qū)域地質(zhì)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的改造方案。從內(nèi)在因素、外在因素等分析影響邊坡的具體原因，提出切實(shí)可行的加固處理方案。此外，水庫運(yùn)行階段，要采取針對(duì)性的防護(hù)管理措施，進(jìn)一步加強(qiáng)邊坡穩(wěn)定性改造力度，實(shí)現(xiàn)水庫資源利用與發(fā)展的一體化。

[1]莫偉偉，徐 平.庫水位漲落對(duì)滑坡穩(wěn)定性影響研究進(jìn)展[J].地下空間與工程學(xué)報(bào)，2006（06）.

[2]陳野鷹，唐紅梅.三峽水庫岸坡滲流自由面求解方法及應(yīng)用[J].水運(yùn)工程，2006（11）.

[3]吳 越，陸 新，顧宏偉，王 兵.降雨與庫水位漲落作用下邊坡滲流場分析[J].后勤工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2006（04）.

[4]劉建軍，高 瑋.庫水位變化對(duì)邊坡地下水滲流的影響[J].武漢工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2006（03）.

[5]張文杰，詹良通.水位升降對(duì)庫區(qū)非飽和土質(zhì)岸坡穩(wěn)定性的影響[J].浙江大學(xué)學(xué)報(bào)（工學(xué)版），2006（08）.

TV223

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2095-2066（2016）36-0140-02

2016-12-12

吳貴軍（1984-），男，漢族，貴州人，助理工程師，大學(xué)本科，主要從事研究方向?yàn)樗姽こ痰刭|(zhì)勘察設(shè)計(jì)。