水库滑坡机理分析与防治对策

孙灿

摘 要：在国民经济的发展进程中，兴建了大量的水库，它们不仅可以起到防洪度汛的作用，还可以蓄水灌溉，为周边的民众提供安全可靠的饮用水，显著提高了水利资源的利用率。但是水库由于其长时间处在水环境中，受到很多自然因素的影响，在建设以及使用当中存在一定的安全风险，尤其是滑坡现象，它一方面会影响到水库整体的质量安全，甚至引发溃坝事故，另一方面也威胁着水库周边百姓的生命财产安全。因此，针对诱发水库滑坡的原因采取相应的防治对策是当前水库建设中的重要任务。文章主要对水库滑坡机理展开深入分析，并提出一定的防治措施，为消除水库滑坡隐患提供借鉴。

关键词：水库滑坡；滑坡机理；防治措施

中图分类号：TV697.3 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）12-0133-02

Abstract： In the course of the development of national economy， a large number of reservoirs have been built， which can not only play the role of flood prevention and flood control， but also can store water for irrigation， provide safe and reliable drinking water for the people around， and significantly improve the utilization rate of water resources. However， because the reservoir is in the water environment for a long time and is affected by many natural factors， there are certain safety risks in the construction and use of the reservoir， especially the landslide phenomenon. On the one hand， it will affect the overall quality and safety of the reservoir.， even trigger dam break accident. On the other hand， it also threatens the safety of people's lives and property around the reservoir. Therefore， it is an important task of reservoir construction to take corresponding prevention and cure measures against the causes of reservoir landslide. In this paper， the mechanism of reservoir landslide is deeply analyzed， and some preventive measures are put forward， which can be used for reference to eliminate the hidden danger of reservoir landslide.

Keywords： reservoir landslide； landslide mechanism； prevention measures

水库是一个复杂的水利工程，其滑坡现象也有很多种类，如库岸滑坡、土石坝滑坡等，不同的滑坡其产生原因也有一定的差异。因此，在对水库滑坡进行机理分析时要先划分滑坡的类别，针对不同的滑坡机理采用不同的防治措施，确保水库滑坡得到正确有效的处理，避免滑坡危害的进一步扩大。水库滑坡的防治不仅有利于保障水库的质量安全，延长其使用周期，还可以实现经济效益与社会效益的共赢。

1 水库滑坡的危害性

因为水库工程要承担蓄水的功能，所以其建造地点往往集中在高山峡谷中。如果出现库岸滑坡，首先大量岸边的岩土会滑入水库的水中，这会严重占据水库的库容，造成水位上涨，从而威胁到水库大坝的安全，而且岩土中所含的部分物质甚至会污染水体。此外，如果滑入水中的岩土体积较大，会在进入水中的时刻造成巨大的涌浪，进而对水库大坝产生作用力，容易发生漫顶。如果是土石坝滑坡，则可能诱发裂缝，甚至溃坝。这两者都会对水库的质量安全造成破坏，同时会对下游百姓的生命财产安全造成威胁[1]。

2 库岸滑坡的机理分析与防治对策

2.1 库岸滑坡的产生原因

水库库岸滑坡具体可以分为两种，一种是滑坡，另一种是崩坍。其中滑坡主要是因为岸坡受到地质变化失去稳定性而滑动，此类滑坡的规模不大，速度较小，比较容易反复发生，危害性稍小；崩坍主要是由于库岸近地表的结构与基岩的联系遭到自然或人为因素破坏，然后产生大体积岩土突发性下滑，此类滑坡的规模较大，速度很快，而且具有突发性，并且会产生冲击荷载，进而破坏水库大坝的结构。

库岸滑坡机理分析：（1）剪切力增大。水库岸坡容易受到外部因素的影响，如超载堆填弃土或者地质活动等都可能会对水库的坡岸施加作用力，造成库岸剪切力增大，引发滑坡。（2）库岸的土体抗剪强度降低，最为直接的原因是水库在进行蓄水后，水位会不断升高，库区岸坡下部在浮托力作用下，其基础的重量会降低，土體泡水软化或在水库水位迅速降落、岸坡饱和土内形成内水压力，或在水库蓄水后，有的由于绕坝渗透和岸坡地下水位抬高以及岸坡内的软弱泥质岩层的夹泥崩解软化等，都会使岸坡抗剪强度降低。除此以外，还有受暴雨、地震、河流冲淘、风浪作用以及工程削坡、钻孔爆破等原因，也会加剧其稳定性的破坏，引起滑坡，或再次诱发已经稳定的古滑坡体[2]。

2.2 库岸滑坡的防治对策

（1）地质勘探。在对库岸滑坡进行防治时，首先要对水库的库岸地区有着深刻的了解，只有如此才能深入分析坡岸滑坡的形成原因，并且为防治措施的制定提供参考依据，做到对症下药。因此，滑坡防治对策的第一步为地质勘探。具体的方法是：通过无人机遥感技术，采集水库库岸的地理信息，并绘制出最新的地形图，同时结合人工实地调查，深入了解库岸曾经发生滑坡和崩坍的地段，以及软弱泥质岩层的分布情况，以确保库区所在的地理位置是否存在顺坡滑动面。（2）深入研究滑坡区以及潜在滑坡区。在完成地质勘探以后，工作人员需要对收集到坡岸滑坡信息进行整理分析，重点是目前存在滑坡现象的地区以及曾经发生过滑坡事故的潜在滑坡区，可以利用平硐和钻孔等手段对此类地区的滑体进行探测，主要是采集滑体的深度，确定滑动面的具体位置，从而判断该岸坡的稳定性是否可靠。（3）预防滑坡引起的涌浪现象。考虑到库岸滑坡会导致水库水位上涨，如果是更为严重的崩坍现象，则会引发涌浪，形成对水库大坝具有破坏能量的作用力。面对这种威胁，水库运行管理方可以限制库水位，从而确保滑体涌浪无法超过坝顶，也无法形成过于巨大的冲击荷载。另外，如果水库常年遭到库岸滑坡的威胁，可以在水库中另行修建一个专门的泄水建筑物，通过降低库水位开应对滑体涌浪现象，降低涌浪的危害。（4）建造挡墙设施。如果水库库岸滑体的范围较小，而且厚度有限，特别是一些比较松散土层或坡积层可以通过建造挡墙设施来实现对滑坡的预防，而且挡墙的建设也比较经济实惠，目前，在防治库岸滑坡时常用的挡墙有浆砌石、混凝土挡土墙等[3]。（5）锚固措施。如果水库库岸滑坡是比较严重的不稳定岩层或者岩体滑坡，可以采用锚固措施。该方法主要依赖于预应力锚索以锚杆。通常情况下，锚索是由数根直径为5～7mm的钢丝组成，然后放入钻孔里面，下端用高强度水泥沙浆锚固于稳定基巖内。锚固深度视需要强度而定。下部锚定后，用油压千斤顶施加预应力[4]。

3 土石坝滑坡的机理分析与防治对策

3.1 土石坝滑坡的形成原因

3.1.1 勘察设计等前期准备不足

很多土石坝滑坡的发生原因都与其前期准备工作不足有关，如：（1）筑坝材料是土石坝的基础，但是很多土石坝在施工时没有对材料进行大面积的抽样检测，造成坝坡质量较差，引发滑坡。（2）设计的考虑不周，造成坝坡存在过陡的现象，这在一定程度上会降低坝坡结构的稳定性，加剧水体对坝体的渗透，降低坝体土料的抗滑力，最后引起滑坡。（3）没有设计完整的护坡，在水位的升降活动中，加剧了水体对坝体的冲刷，也使得坝体滑坡的发生概率大大增加。（4）缺乏成熟的排水系统，遇到长时间的降雨，大坝无法及时将积水排出，容易造成坝坡土含水量达到最大限制，进而提升了坝体的土体重量，导致滑坡出现。

3.1.2 施工不当促使滑坡形成

坝体施工过程中一些错误的做法也是造成滑坡的主要原因。如：（1）在碾压作业时，没有严格按照相关标准执行，导致坝坡的碾压质量勉强合格，但是却无法长时间抵御水的侵蚀渗透。（2）在混凝土浇筑中，新旧混凝土之间存在冷缝，致使两者无法很好的结合，而且施工人员也没有对此进行专门的处理，在投入使用浸水饱和以后，使得滑坡的发生风险大大加剧。

3.1.3 管理不当造成的滑坡

水库一旦建成投入使用后便不会停用，除非完全损坏。因此，在实际使用过程中，管理不当也会使得水库出现滑坡的概率增加。如：（1）水库在向下游放水时，对放水速度的控制不科学，存在库水位下降过快的问题，使得水体对坝坡的冲刷加重，从而导致了坝坡滑坡。（2）养护工作欠佳，水库的病害很大程度上取决于养护工作的程度，不少管理方对水库的养护不重视，如没有及时进行裂缝修补，降雨过后没有及时清除积水，使得雨水渗入裂缝，破坏了坝体的稳定结构。

3.2 土石坝滑坡的防治措施

（1）排水问题。对于因排水设施堵塞而引起的背水坡滑坡，处理时主要是恢复排水设施效能，将浸润线纳入排水设施内。其处理方案有增设坝内坡防渗层、坝中防渗墙，外坡加压导渗，重新处理原反滤排水设施。在处理原反滤排水设施时，亦应注意分段分批地进行，效能不足的，应该扩建。在处理排水设施中，应特别注意滤料的选择和辅压坡体、压重台等固脚设施[5]。（2）碾压问题。对于因坝身填土碾压不实，浸润线过高而造成的背水坡滑坡，在有条件放空水库的情况下， 应以上游防渗为主， 辅以下游压坡、导渗和放缓坝坡，以达到稳定坝坡的目的。上游防渗措施一般可在迎水坡增建粘土斜墙。当水库因故不能放空，并经过充分论证和分析比较以后认为有利时，可在坝体内做混凝土垂直防渗墙。（3）清淤排水。因坝基有淤泥层或软弱土层引起的滑坡，最彻底的办法是将淤泥或软弱土层全部挖除，或采取排水措施，降低淤泥或软弱土层的含水量。同时在坝脚用砂石或代料压重固脚，增加抗滑能力[6]。

4 结束语

综上所述，由于引起水库滑坡的因素有很多，所以其滑坡的类型也有很多种。在处理水库滑坡时，一定要针对性地展开滑坡的机理分析，做到因地制宜，对症下药，让水库滑坡的防治措施落到实处。其次，在制定防治措施时，也要考虑到成本因素，尽可能做到就地取材，并且要坚持力求根治的思想，不要在治理滑坡应付了事，以免留下安全隐患。目前，中国对水利资源的开发越来越重视，涌现出大量的水库工程，因此，有关单位更要加大对水库滑坡防治的研究力度，为水库建设事业保驾护航。

参考文献：

[1]唐智德.青狮潭水库滑坡体机理分析及治理[J].中国水能及电气化，2016（8）：58-62.

[2]买合木提·巴拉提，王恩志，刘晓丽，等.二塘沟水库右岸滑坡体稳定性分析[J].水文地质工程地质，2013（2）：83-87.

[3]张玉民.水库滑坡的稳定性分析及加固设计研究[J].太原理工大学学报，2013（5）：660-663.

[4]吴杰.某水库滑坡稳定性分析及防治措施研究[J].中国水运（下半月），2015（1）：163-165.

[5]杜霏.都江堰市磨儿潭水库滑坡失稳机理及防治对策研究[D].西南交通大学，2016.

[6]钱灵杰.三峡水库滑坡变形响应规律及机理研究[D].成都理工大学，2016.