張守平

摘要滑坡是土石壩常見的一種病害。土石壩滑坡后,將會影響水庫發(fā)揮其應有效益,嚴重的也可能造成垮壩事故。本文主要針對滑坡的類型及原因,提出了土石壩滑坡的處理措施。

關(guān)鍵詞土石壩 滑坡 類型 原因 處理

中圖分類號:TV6文獻標識碼:A

土石壩壩坡的一部分土體,由于各種原因失去平衡,發(fā)生顯著的相對位移,脫離原來位置向下滑移的現(xiàn)象,稱為滑坡。滑坡是土石壩常見的病害之一。對于土壩滑坡,如能及時注意,并采取適當?shù)奶幚眍A防,則損害將會大大減輕;如不及時采取適當措施,將會影響水庫發(fā)揮其應有效益,嚴重的也可能造成垮壩事故。

1 滑坡類型

土石壩的滑坡按其性質(zhì)分為剪切性滑坡、塑流性滑坡和液化性滑坡3類;按滑動面形狀不同可分為弧形滑坡、直線或折線滑坡及復合滑坡3類;按滑坡發(fā)生的部位不同分為上游滑坡和下游滑坡兩類。

2 滑坡的原因

滑坡的根本原因在于滑動面上土體滑動力超過了抗滑力?；瑒恿χ饕c壩坡的陡緩有關(guān),壩坡越陡,滑動力越大;抗滑力主要與填土的性質(zhì)、壓實的程度以及滲透水壓力的大小有關(guān)。土粒越細、壓實程度越差、滲透水壓力越大,抗滑力就越小。另外,較大的不均勻深陷及某些外加荷載也可能導致抗滑力的減小或滑動力的增大。總之,造成滑動力大于抗滑力而引起土壩滑坡的因素是多方面的,只是在不同情況下占主導地位的決定因素有所不同。一般可歸納為以下幾個方面。

(1)勘測設(shè)計方面的原因。某些設(shè)計指標選擇過高,壩坡設(shè)計過陡,或?qū)ν潦瘔慰拐饐栴}考慮不足;壩端巖石破碎或土質(zhì)很差,設(shè)計時未進行防滲處理,因而產(chǎn)生繞壩滲流;壩基內(nèi)有高壓縮性軟土層、淤泥層,強度較低,勘測時沒有查明,設(shè)計時也未作任何處理;下流排水設(shè)備設(shè)計不當,使下游壩坡大面積散浸等。

(2)施工方面的原因。施工時為趕速度,土料碾壓未達標準,干密度偏低,或者是含水量偏高,施工孔隙壓力較大;冬季雨季施工時沒有采取適當?shù)姆雷o措施,影響壩體施工質(zhì)量;合龍段壩坡較陡,填筑質(zhì)量較差;心墻壩壩殼土料未壓實,水庫蓄水后產(chǎn)生大量濕陷等。

(3)運用管理方面的問題。水庫運用中若水位驟降,土體孔隙中水分來不及排出,致使?jié)B透壓力增大,壩后排水設(shè)備堵塞,浸潤線抬高;白蟻等害蟲害獸打洞,形成滲流通道;在土石壩附近爆破或在壩坡上堆放重物等也均會引起滑坡。

(4)其他方面的原因。在持續(xù)暴雨和風浪淘刷下,在地震和強烈振動作用下也能產(chǎn)生滑坡。

3 滑坡的處理

3.1滑坡征兆出現(xiàn)后的搶護

搶護就是采取臨時性的局部緊急措施,排除滑坡的形成條件,從而使滑坡不繼續(xù)發(fā)展,并使得滑坡逐步穩(wěn)定。其主要措施如下:(1)改善運用條件。例如在水庫水位下降時發(fā)現(xiàn)上游坡有弧形裂縫或縱向裂縫時,應立即停止放水或減小放水量以減小降落速度,防止上游坡滑坡。當壩身浸潤線太高,可能危及下游壩坡穩(wěn)定時,應降低水庫運行水位和下游水位,以保安全。當施工期孔隙水壓力過高可能危及壩坡穩(wěn)定時,應暫時停止填筑或降低填筑速度。(2)防止雨水入滲。導走壩外地面徑流,將壩面徑流排至可能滑坡范圍之外。做好裂縫防護,避免雨水灌入,并防止冰凍、干縮等。(3)坡腳壓透水蓋重,以增加抗滑力并排出滲水。(4)在保證土石壩有足夠擋水斷面的前提下,亦可采取上部削土減載的措施。

3.2 滑坡形成后的處理

當滑坡已經(jīng)形成且坍塌終止,或經(jīng)搶護已經(jīng)進入穩(wěn)定階段后,應根據(jù)具體情況研究分析,進行永久性處理。具體措施如下。

(1)堆石(拋石)固腳。在滑坡坡腳增設(shè)堆石體,是防止滑動的有效方法。如果用于處理上游壩坡的滑坡,在水庫有條件放空時,可用塊石漿砌而成,具體尺寸應根據(jù)穩(wěn)定計算確定。當水庫不能放空時,可在庫岸上用經(jīng)緯儀定位,用船向水中拋石固腳。

(2)放緩壩坡。當滑坡是由邊坡過陡所造成時,放緩壩坡才是徹底的處理措施。即先將滑動土體挖除,將坡面切成階梯狀,然后按放緩的加大斷面,用原壩體土料分層填筑,夯壓密實。

(3)開溝導滲濾水還坡。由于壩體原有的排水設(shè)施質(zhì)量差或排水失效后浸潤線抬高,使壩體飽和,從而增加了壩坡的滑動力,降低了阻滑能力,引起滑坡者,可采用開溝導滲濾水還坡法進行處理。

(4)清淤排水。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,處理時應徹底清除這些淤泥、黃土和砂層。

(5)裂縫處理。對土壩伴隨著滑坡而產(chǎn)生的裂縫必須進行認真處理。因為土體產(chǎn)生滑動以后,對土體的結(jié)構(gòu)和抗剪強度都發(fā)生了變化,加上裂縫后雨水或滲透水流的侵入,使土體進一步軟化,將使與滑動體接觸面處的抗剪強度迅速減小,穩(wěn)定性降低。處理滑坡裂縫時應將裂縫挖開,把其中稀軟土體挖除,再用與原壩體相同土料回填夯實,達到原設(shè)計干容重要求。

參考文獻

[1] 梅孝威.水利工程管理[M].北京:中國水利水電出版社,2005.

[2] 卜貴賢.水利工程管理[M].鄭州:黃河水利出版社,2007.

[3] 胡榮輝,張五祿.水工建筑物[M].北京:中國水利水電出版社,2005.