曾凱

摘 要：為深入了解水庫(kù)建設(shè)施工期間壩前滑坡的狀況，文中以J庫(kù)區(qū)滑坡為研究實(shí)例，借助對(duì)GPS技術(shù)的合理運(yùn)用，有效地監(jiān)測(cè)了庫(kù)岸滑坡表面位移狀況與變形狀況，有效地監(jiān)測(cè)了水庫(kù)施工期間滑坡演變的整個(gè)過(guò)程。

關(guān)鍵詞：水庫(kù)施工期間；壩前滑坡；穩(wěn)定性；探索

伴隨水利工程項(xiàng)目的施工建設(shè)，國(guó)內(nèi)水庫(kù)建設(shè)數(shù)量明顯增加，而建設(shè)期間的庫(kù)岸滑坡也逐漸發(fā)展成危害程度最大且最為常見(jiàn)的地質(zhì)災(zāi)害。特別是壩前滑坡，因與主壩的距離不遠(yuǎn)，如果出現(xiàn)失穩(wěn)的情況，必然會(huì)帶來(lái)不可估量的后果。根據(jù)相關(guān)資料數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)可以發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)的主要原因就是降雨的滲入。近年來(lái)，水利工程項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中，很多庫(kù)岸邊坡失穩(wěn)的情況也通常在雨季發(fā)生。由此可見(jiàn)，深入研究并分析水庫(kù)施工期間壩前滑坡穩(wěn)定性具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

1 水庫(kù)施工期間壩前滑坡工程項(xiàng)目地質(zhì)狀況研究

J水庫(kù)工程的庫(kù)區(qū)面積為920平方千米，屬于河谷型的數(shù)據(jù)，山勢(shì)十分挺拔且溝壑縱橫。其中，此工程中的滑坡平面平均寬度是400米，以長(zhǎng)舌形表現(xiàn)出來(lái)，分布的高程在2095-2360米范圍內(nèi)，上部分主要是大塊石，而中部則是塊石與土體混雜，下部則以黃土類(lèi)土壤為主。在滑體基座面表面覆蓋松散的基層，而厚度在30-73米之間，坡度的局部相對(duì)陡峭，處于30-40°之間，且地下水的含水層厚度是10-35米之間，實(shí)際埋深在1-15米之間[1]。

2 水庫(kù)施工期間壩前滑坡的監(jiān)測(cè)

在J水庫(kù)施工建設(shè)期間，水利樞紐企業(yè)對(duì)GPS進(jìn)行了合理運(yùn)用，長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)了此滑坡的位移狀況。根據(jù)滑坡工程項(xiàng)目的地質(zhì)條件，確定在滑坡體之上設(shè)置19個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。要想確保獲取數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性與及時(shí)性，選擇使用了型號(hào)為北極星9600的GPS實(shí)施長(zhǎng)期性同樣實(shí)時(shí)性的監(jiān)測(cè)。

3 影響水庫(kù)施工期間滑坡失穩(wěn)的常見(jiàn)因素

根據(jù)對(duì)J水庫(kù)施工期間滑坡失穩(wěn)情況的研究可以發(fā)現(xiàn)，滑體中部是最主要的滑動(dòng)區(qū)域，而在變形的過(guò)程中，首先是慢速變形，隨后是快速變形破壞，最后的表現(xiàn)就是變形失穩(wěn)。由此可見(jiàn)，水庫(kù)施工建設(shè)期間，壩前滑坡變形屬于蠕變破壞的過(guò)程，受到外界條件的影響，使得壩前滑坡失穩(wěn)程度不斷加劇。在J水庫(kù)工程項(xiàng)目中，滑體的中后部監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位移是最大的，而后部監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位置偏小，前緣監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位移是最小的?？偨Y(jié)發(fā)現(xiàn)在J水庫(kù)施工期間，滑體變形與破壞的表現(xiàn)就是中后部位推前緣部分發(fā)生滑動(dòng)。

3.1 圍堰建成之前的影響因素

在水庫(kù)圍堰建成之前，水庫(kù)的水位變化并不明顯，所以可以將庫(kù)水位變化影響庫(kù)岸邊坡穩(wěn)定性的程度忽略處理。另外，此庫(kù)區(qū)在7-9月份期間的降雨量相對(duì)較大，而且月降雨量都超過(guò)100毫米，壩前滑坡監(jiān)測(cè)點(diǎn)位移有所增加。在1-6月份期間，庫(kù)區(qū)的降雨量不大，而且月降雨量都不超過(guò)50毫米[2]。其中，壩前滑坡監(jiān)測(cè)點(diǎn)位移表現(xiàn)主要為慢速變形的狀態(tài)，每天水平位移的變化速率是0.11毫米。在這種情況下，施工圍堰在建成之前，滑體變形破壞的形式主要是蠕變破壞。

3.2 圍堰建成之后的影響因素

在J水庫(kù)圍堰建成以后，水庫(kù)的水位明顯提高，且回水的高度是2118米，而滑坡段的水位提高了23米。與此同時(shí)，滑體的位移也隨之增加，受水庫(kù)水的影響，滑坡則處于極限穩(wěn)定的狀態(tài)。但是，滑體的變形幅度顯著增加，特別是滑體的中部出現(xiàn)了明顯的變形情況。由此可見(jiàn)，在圍堰施工建設(shè)完成以后，水庫(kù)水位的上升會(huì)使得壩前的滑坡出現(xiàn)嚴(yán)重變形失穩(wěn)問(wèn)題。

4 水庫(kù)施工期間壩前滑坡失穩(wěn)主要機(jī)理研究

4.1 降雨因素

由降雨因素所引發(fā)的滑坡問(wèn)題，集中表現(xiàn)為降雨導(dǎo)致巖土體靜水壓力、浮托力和動(dòng)水壓力作用改變。在這種情況，可以積極構(gòu)建降水所引發(fā)的滑力學(xué)模型。

一方面，在坡體表層巖體重力作用之下，會(huì)導(dǎo)致后緣形成拉應(yīng)力。在滿足亦或是超過(guò)巖體抗拉強(qiáng)度的情況下，后緣就會(huì)形成拉裂縫，并在降水深入的基礎(chǔ)上，在坡體內(nèi)部形成靜水壓力。而受到后緣坡體拉應(yīng)力與后緣裂縫靜水壓力的作用與影響，使得裂縫的深度與剪切面一致，在靜水壓力處于最大狀態(tài)下，就會(huì)使得滑動(dòng)的剪切面形成[3]。

另一方面，降水會(huì)沿著拉裂縫向坡體內(nèi)部滲入，并達(dá)到剪切面貫通的目標(biāo)。在這種情況下，滑體力學(xué)機(jī)制就會(huì)隨之改變，可以通過(guò)表1表現(xiàn)出來(lái)：

在此基礎(chǔ)上，綜合考慮J水庫(kù)勘察資料信息了解到，拉張裂縫一般在高程超過(guò)2270米的滑坡位置分布，通常分布于滑坡的主平臺(tái)與上部滑坡壁的周邊。其中，長(zhǎng)度控制在20-35米之間，寬度在0.2-0.4米之間，深度在0.2-0.4米之間。而剪切裂縫的高程范圍在2240-2310米之間，長(zhǎng)度在20-60米之間，而且后緣離縫并沒(méi)有達(dá)到剪切面。

根據(jù)以上研究可以發(fā)現(xiàn)，因降雨所誘發(fā)的滑坡力學(xué)機(jī)制就是水庫(kù)7-9月份的降雨量過(guò)大，且降雨很容易在短時(shí)間內(nèi)導(dǎo)致滑體內(nèi)部地下水位發(fā)生顯著改變。但受降水所引發(fā)的浮托影響，增加了揚(yáng)壓力，而有效應(yīng)力下降，使得巖土體的抗剪強(qiáng)度減少，最終致使穩(wěn)定性的系數(shù)下降，致使滑坡穩(wěn)定性喪失。

4.2 水庫(kù)水位上升因素

因J水庫(kù)滑坡滑動(dòng)面是圓弧形，借助靜力平衡計(jì)算的方法，對(duì)水庫(kù)水位孔隙水壓力影響邊坡穩(wěn)定性的力學(xué)程度進(jìn)行分析。在圍堰施工建設(shè)完成以后，水庫(kù)水位明顯提高，而滑體浸水的部分一般分布于抗滑段之上。由于抗滑段抗滑力降低而影響邊坡抗滑力程度超過(guò)下滑力降低而影響邊坡下滑力程度，所以下滑力超過(guò)抗滑力。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，為確保水庫(kù)施工期間壩前滑坡問(wèn)題得到有效地治理，就必須要明確降雨與滑體變形的滯后期與具體時(shí)間，在堅(jiān)實(shí)施工圍堰過(guò)程中，要合理采取必要的治理措施，只有這樣，才能夠?qū)崿F(xiàn)水庫(kù)工程項(xiàng)目的順利建設(shè)。

參考文獻(xiàn)

[1] 宋丹青，梁收運(yùn)，王志強(qiáng).水庫(kù)施工期間壩前滑坡穩(wěn)定性研究[J].水利水電技術(shù)，2016（10）：109-114.

[2] 原先凡，胡帥，楊威，等.基于時(shí)空演化規(guī)律的某水庫(kù)邊坡穩(wěn)定性及其變形特征分析[J].重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2017（3）：71-78.