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試論土壩滑坡產(chǎn)生的原因及措施
【摘 要】就過去多年的水利工程施工建設進行分析，土壩滑坡問題是最為常見的工程施工事故之一，也是整個工程事故中影響最大的安全問題。本文從土壩滑坡的原因入手進行分析，有針對性的闡述了相關預防策略和控制措施，以供業(yè)內(nèi)工行工作參考。 【關鍵詞】土壩；水利工程；滑坡；災害 土壩滑坡問題在當今水利工程施工建設當中極為常見，它的出現(xiàn)是各種安全事故誘發(fā)的主要原因，不僅給工程施工造成重大的損失，甚至是引發(fā)潰堤隱患，使得下游人民生命財產(chǎn)安全受到嚴重威脅。為此在當今的水路工程施工建設中，做好土壩滑坡預防工作至關重要，這不僅是當今工程業(yè)內(nèi)人士的研究焦點，更是周圍居民生活提出的新要求。 1.土壩結構概述 在現(xiàn)代化水利工程施工建設中，土壩結構越來越常見，它以其取材方便、施工成本低、施工效率快、環(huán)保性能佳的特點在當今工程建設中受到各地施工人員的重視，也是水利工程界內(nèi)人士關注的焦點問題之一。截至目前，隨著水利工程在社會經(jīng)濟發(fā)展中的貢獻不斷增加，由此引發(fā)的土壩結構分析也越來越受到人們的重視，它在應用的過程中已成為人們關注的核心課題。 土壩作為一個古老而又現(xiàn)代化的壩體結構，這種壩體結構主要是采用土料、砂礫石、石渣、砂石等基礎材料通過碾壓修筑而成的一種現(xiàn)代化壩體結構，這種壩體結構在我國的水工建筑當中應用極為廣泛，同時其修筑時間十分悠久。就我國的土壩工程施工進行分析，其自誕生至今已經(jīng)有上千年歷史，在這種社會背景下，土壩施工建設早已經(jīng)形成了一套綜合性、系統(tǒng)化的管理流程，有關工作技術要點也得到了有效的完善。迄今為止，我們在生活中常見的壩體結構大多都是以土石壩為主的，它因為施工成本低、施工工藝簡單、施工設備選擇方便的優(yōu)勢受到各地工作人士的關注，同時對于其施工技術也提出了許多的新要求。 2.土壩結構滑坡問題分析 土壩結構在長期運行的過程中受到重力、自身結構應力、自然界因素的影響，極容易產(chǎn)生向下移動的趨勢，這種趨勢如果在工作的過程中無法得到有效、及時的預防和控制，那么整個結構強度必然減少，從而造成土壩結構穩(wěn)定性發(fā)生變動，最終引發(fā)滑坡問題，給土壩結構整體性造成嚴重威脅。 2.1勘察設計方面的原因 �。�1）在當今的水利工程施工建設中，土壩結構的壩基大多都是以淤泥層、可壓縮性土層為主的，同時就算采用了當今現(xiàn)代化的樁體基層結構，那么整個工作因為設計不到位、施工技術不科學以及處理方法不嚴謹也存在著嚴重的剪切破壞，從而引發(fā)嚴重的勘察設計問題，給滑坡問題的出現(xiàn)造成不必要的影響。 （2）在工程設計的過程中，垂直方向的應力設計很少受到人們的重視，因為這種盈利差而造成的承載力小、沉陷大的問題時有發(fā)生，這就使得整個壩體結構的整體性受到嚴重的考驗，一旦外力作用的出現(xiàn)，那么整個結構必然會產(chǎn)生滑坡，最終造成嚴重的質(zhì)量隱患。 �。�3）當今水利工程項目中，絕大多數(shù)的壩體結構都是在風化層進行施工的，因為兩岸巖石風化以及發(fā)育不夠合理，從而引發(fā)了工程蓄水繞流問題，進而形成壩坡局部滑坡現(xiàn)象。 2.2施工方面 �。�1）在當今的工程施工建設中，大多數(shù)施工企業(yè)和單位在施工的時候所選用的涂料都比預計勘察的土料要差的多，這就使得整個工程開展中存在著嚴重的質(zhì)量問題。如輔土厚度、碾壓遍數(shù)、填土容重以及含水率未達到設計要求，因而壩體的各項指標不能達到設計標準，引起滲漏，抗滑能力差，致使滑坡。 �。�2）使用殘積土筑壩時，由于表層與底層風化程度不同，施工中對土料未加考慮，以致壩體中土料的分布層是：上部的土粘性小滲透系數(shù)大，下部的土粘性較大滲透系數(shù)小，因而浸潤線不能按設計形成，下游壩坡上容易濕潤飽和造成滑坡。 （3）在雨季施工時，遇到降雨沒有采取排水保護措施，表層填土未夯緊，部分泡水軟化而沒處理好，形成含水性較大的軟弱層。 �。�4）壩下埋設輸水管，周圍夯壓不實或未建有截水墻，蓄水后沿涵管形成滲流將涵管周圍的土淘空而導致滑坡。 �。�5）土壩在加高培厚時，一般老壩坡面表層夯壓不實，新老壩體之間沒有很好地處理，蓄水后新老壩體接觸面浸水泥化導致滑坡。 2.3運行管理方面 �、俜潘畷r庫水位降落速度太快，使上游壩體的孔隙水下降速度遠跟不上水庫水位，形成很大滲透水壓力而造成滑坡。②在運行期間下游反濾層中泥砂顆粒的穿越與骨架調(diào)整以及某些水溶鹽等淤積使排水棱體失效，引起浸潤線抬高，增加了下游壩體的飽和度，降低了土體的抗剪強度導致滑坡。 2.4其他原因 �。�1）在壩體上堆放大量物料，使其滑動力增加超過了抗滑力引起滑坡。 �。�2）持續(xù)特大暴雨使壩體土飽和而降低其抗剪強度并受波浪沖擊而引起滑坡。 （3）土壩滑坡機理。壩體的抗剪強度小于其剪應力強度。壩體在浸水或雨水作用下飽和而軟化產(chǎn)生塑性流動。壩體受振產(chǎn)生液化。 3.主要的處理措施 3.1防治原則 �。�1）水庫滑坡治理應結合開發(fā)建設用地，有利于保護環(huán)境。在滑坡區(qū)或潛在滑坡區(qū)進行工程建設時，應先治坡，后建設。位于滑坡區(qū)范圍內(nèi)的建筑物基礎宜采用樁基礎或樁錨基礎，使建筑物荷載直接傳至滑床內(nèi)的穩(wěn)定地層中，為減少削坡減載外運土石量，可結合造地，堆存在前緣壓坡或擋土墻后形成平臺。 �。�2）對危害工程設施和人身安全，短期內(nèi)又難以查清的滑坡，可分期治理，優(yōu)先選擇見效快、易實施的地面及地下排水、削坡減載、壓坡加載等方法作為應急工程，先穩(wěn)住滑坡，再造其他永久工程。 3.2土壩滑坡預防 在一般情況下，滑坡是一個從量變到質(zhì)變的過程，但當壩坡一旦發(fā)生明顯滑動，則往往是很突然的，故須加強檢查觀測，以便及早發(fā)現(xiàn)滑坡預兆，采取有效措施來防治，力求防患于未然，為防止滑坡，應消除或減輕促成滑坡的因素。應注意以下幾點：①應禁止在大壩附近爆破和在迎水面炸魚，以免影響壩坡的穩(wěn)定，應避免在壩體上修行水渠道，以免渠水滲入壩體。②在汛期應盡量避免在壩頂或壩坡上堆放大量防汛器材和其他物料，如確需堆放防汛器材也應分散堆放，應禁止在壩坡腳處附近取土挖坑。③管理單位應控制水庫水位的降落速度不超過設計的限制降落速度。④在下游壩面戧道上和岸坡跟坡面接界處開好排水溝，以免雨水沖刷壩面。 3.3滑坡處理對策 �。�1）對于地基存在淤泥層、濕陷性黃土層或液化的均勻細砂層，施工時沒有清除或清除不徹底而引起的滑坡，處理的重點是清除這些淤泥、黃土和砂層，并進行固腳阻滑，可先在壩腳外適當距離，修筑一道固腳齒槽，然后將壩腳到齒槽間的泥、土、砂層挖除。施工時應分段開挖， 挖完一段， 就回填一段透水料， 切忌全線同時開挖， 引起再次滑坡。分段開挖回填完畢后，即可在上面做壓重臺。如采用土料壓重臺，應在壓重臺與透水料的接合面上設置雙向濾層，并延伸至新填壩腳以外。 �。�2）對于因壩身填土碾壓不實，浸潤線過高而造成的背水坡滑坡，在有條件放空水庫的情況下，應以上游防滲為主，輔以下游壓坡、導滲和放緩壩坡，以達到穩(wěn)定壩坡的目的。上游防滲措施一般可在迎水坡增建粘土斜墻。當水庫因故不能放空，并經(jīng)過充分論證和分析比較以后認為有利時，可在壩體內(nèi)做混凝土垂直防滲墻。 4.結束語 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。 【參考文獻】 [1]李榮辭.土壩滑坡原因分析及處理[J].廣東科技，2007，S1. [2]王劉洋，王東坡，劉志，付大平.土壩滑坡治理[J].治淮，2004，01. [3]鄭傳銀.對水庫土壩滑坡原因的分析[J].經(jīng)營管理者，2009，13.
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