影响水库边坡稳定性因素及对策研究

吴贵军（黔南州水利水电勘测设计院，贵州都匀558000）

影响水库边坡稳定性因素及对策研究

吴贵军（黔南州水利水电勘测设计院，贵州都匀558000）

水库是水利系统合成构成部分，对区域水资源调度分配起到了关键作用，加强水库边坡结构改造性能具有多方面意义。由于水库区域地质布局的特殊性，其边坡承载着更多的受力负荷，导致边坡防护稳定系数失去了均衡性，对水库调度安全形成了巨大的威胁。为了避免水库稳定失控造成的不利影响，要深入分析影响边坡稳定性的相关因素，提出切实可行的边坡改造方案，据此，本文展开问题。

边坡；稳定性；因素；对策

水利战略调整背景下，我国对水库设施改造标准越来越高，重视水库边坡稳定性设施改造具有实际意义。考虑到水利系统日常调度面临的安全隐患，重视水库边坡结构改造应用，有助于提高边坡结构稳定指数，避免各类外在条件造成的病害问题。另一方面，水库边坡稳定性改造中，更需要考虑稳定性指标的影响因素，由施工单位及时安排相关人员操作，才能更好地完成水库设施改造目标。

1 水库边坡的重要性

“边坡”是路基的维护结构，对路基稳定性及安全性具有保护作用，对路基两侧构建了更为稳定的支护体系。本质上说，边坡是为了保证路基稳定，在路基两侧筑造具有一定坡度的坡面，对路基及相关设施形成防护作用，如：水库、公路等。对于水利工程来说，边坡稳定性是衡量结构布局的重要参数，从结构布局及安全角度考虑，设定更加有效的边坡体系，可降低各种因素对水库形成的风险隐患，增强水库系统的抗害、抗压、抗冲刷等能力。

2 影响边坡稳定性因素

2.1 内在因素

由于边坡工程所处位置的特殊性，水库施工要考虑其病害风险，从病害防治及处理角度进行分析，维持现场作业流程的稳有序性。内在因素包括：①边坡结构。岩土体结构包括岩土体在形成过程中所具有的颗粒、孔隙、排列、联结等特征，其结构的稳定性又取决于由这四个因素。②水的作用。水通过物理、化学作用改变岩土体的结构，后一种通过孔隙静水压力作用，影响岩土体的有效应力并降低其强度，通过孔隙动水压力作用，在岩土体中产生一个剪应力从而降低其抗剪强度。

2.2 外在因素

由于水库结构布局的特殊性，项目施工阶段要考虑病害特征，从多个方面采取病害控制方案，降低各种病害带来的风险隐患，这些都是实现项目处理目标的关键。外在因素包括：①人类活动。人类工程活动对边坡稳定性的影响越来越大，改变了边坡的形状、高度和坡度以及边坡上的植被条件等。②气候条件。温差越大、降雨降雪越大、冻融作用越强，对边坡稳定性影响越大。③风化作用。风化作用使岩土体的裂隙增加，沿裂隙风化时，可使岩土体脱落或沿边坡崩塌、堆积、滑移等。

3 水库边坡稳定性处理对策

3.1 抗滑结构

对区域地质结构分析与处理，确保地质环境构造符合工程结构状态，对水库体系优化与调整进行改良。现阶段，按照不同布局样式，边坡结构可以呈现单一性或者复杂性等特点，这些都是加快边坡处理改良的有效方式，也是实现边坡工程规划与发展的重点内容。采用混凝土抗滑桩的加固措施，就是沿边坡外侧打一排或多排深入滑床的混凝土桩，通过混凝土桩深入滑动面下部的稳定地层对桩的抗力来对边坡滑体进行约束，从而抵抗滑体的滑动力，达到稳定边坡的作用。

3.2 排水固结

对于水库来说，边坡工程改造具有复杂性特点，按照不同类型边坡构造进行优化处理，可增强整个边坡模式的空间能力，增强了边坡处理结构的稳定性与实效性，从而满足边坡荷载传输与控制要求，对水库空间结构形成稳定的保护作用，减小了各种荷载对边坡形成的破坏力。排水固结主要用于表层地下水较多处的边坡加固。有树枝状盲沟，塑料排水管等方式。工艺简单，耗用材料少，但遇到有滑层的地方，需配设支档构造物才能达到满意的效果。

3.3 锚固技术

现代水库安全理念日趋明显，加强水库结构改造安全管理具有战略性意义，也是体现边坡事故处理原则的重点内容，从而满足了水库施工作业要求。面对传统边坡构造存在的问题，边坡结构施工技术改良也要建立安全机制，从施工流程及操作方式等方面优化改进。“锚固技术”是采用锚索、锚杆等锚固构件穿越滑体深入滑体后面的稳定土层或稳定结构，通过由此产生的锚力来对滑体进行约束，从而保证边坡的稳定。

3.4 边坡环境

未来，我国水库结构性形式更加复杂化，不同类型边坡构造呈现了多种姿态，确保工程边坡结构布局合理化、安全化、最优化等，这些都是现代水库规划建设标准。同时，以合同制度为中心，按照结构布局标准进行优化调度，稳定了水库结构的合理性。环境施工中，采取一些措施来降低边坡滑体的滑动力，提高边坡自身的稳定，从而起到边坡加固的效果。如减载、压坡的加固措施，就是削去滑体内侧的一部分岩土，从而减轻滑体的自重，降低边坡的滑动力。

3.5 生物防护

对于早期施工存在的安全隐患，要及时采取边坡结构进行控制，这些都是满足水库施工作业要求的关键，对整个项目安全管理具有指导性作用。不同类型水库物对边坡结构要求不一样，要做好水库边坡施工改良工作，按照合同标准要求进行深入改良，从而实现边坡结构编制与巩固目标。生物防护除植树（主要用于小边坡），是近年来才在高速公路上兴起的一种绿色防护形式。防护所选用的植物应尽量采用当地适宜生长的植物，避免破坏别处的生态来防护本地的边坡。

3.6 减载、压坡

边坡抗害处理过程中，要坚持边坡结构为中心，安排专项试验、荷载分析、操作研究等工作，全面落实混凝土结构改建机制。例如，对常见的裂缝、沉降、坍塌等病害，要时刻采取针对性的防护措施，降低病害问题的发生率，促进水库基础升级与改造。在有条件的情况下，减载压坡总应该是优先考虑的加固措施。如天生桥二级厂房发生大规模的滑移时，卸载约22· 2万m3，使安全系数增加65%左右，边坡变位速率明显降低。可见其重要性。

3.7 综合管护

社会现代化建设阶段，水利工程改造规模不断扩大，水库作为水利系统的核心构成部分，对水流调度控制具有保护性作用。为了提升水利工程改造效率，要重视水库结构调整改造，按照水工水库物布局特点进行优化配置，从而提高了水库区域内资源调配效率。当前，水库具有滞洪、蓄洪等作用，对洪水起到了统筹性的调度功能，大大降低了各种因素产生的病害风险。面对施工技术改良与发展趋势，要建立更为科学的结构性病害处理机制，从新材料、新技术、新工艺等方面创新调整，综合控制边坡结构病害的发生率。

4 结论

总之，由于多种因素的影响，水库边坡结构呈现不稳定状态，导致各种危险性隐患。水库工程改造建设要考虑边坡的稳定性标准，从多个方面实施科学的防护对策，提出符合边坡区域地质结构特点的改造方案。从内在因素、外在因素等分析影响边坡的具体原因，提出切实可行的加固处理方案。此外，水库运行阶段，要采取针对性的防护管理措施，进一步加强边坡稳定性改造力度，实现水库资源利用与发展的一体化。

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TV223

A

2095-2066（2016）36-0140-02

2016-12-12

吴贵军（1984-），男，汉族，贵州人，助理工程师，大学本科，主要从事研究方向为水利水电工程地质勘察设计。