浅谈在水利工程中斜坡勘察技术的应用

吴健 晏志坚

摘要：在生活生产中，水利工程与国计民生许多方面具有较为密切的关系，斜坡勘察的目的就是为了查明斜坡的岩土参数和工程地质条件，分析斜坡稳定性，并提出工程处治措施。文章首先分析了斜坡勘察重点，其次探讨了斜坡稳定性分析评价，同时研究了水利工程中斜坡处治的工程措施，具有一定的参考价值。

关键词：水利工程；斜坡勘察；斜坡稳定性

中图分类号：TV221 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）29-0098-02

1 概述

在生活生产中，水利工程与国计民生许多方面具有较为密切的关系，地质勘查工作是水利工程中核心工作。若在山区中修建大型水利工程，山区地质条件会对水利工程造成许多影响和制约，斜坡是山区主要的构成部分之一。在水利工程中斜坡勘察技术的应用极为重要。

2 斜坡勘察重点

斜坡勘察的目的就是为了查明斜坡的岩土参数和工程地质条件，分析斜坡稳定性，并提出工程处治措施。外部影响因素和斜坡的坡体结构决定了斜坡的稳定程度。外部影响因素是指使岩土体的重力、强度平衡状态出现较大变化的地震力、爆破振动、大气降水、地下水等。主要由岩土体的临空面坡度和抗剪强度决定单一岩土类型斜坡的稳定性。而抗剪强度和结构面形态会影响硬质岩体的整体强度。破碎的均质岩体类和风化程度很高、土质很软的极软岩体整体强度类似于均质松散土体。分割岩土体与斜坡坡面的组合关系以及其结构面的形态、强度直接受到不同成分土质斜坡稳定性影响。斜坡勘察的重点就在于要查明决定坡体稳定程度的影响因素、优势结构面和软弱层，并查明在外部条件影响下斜坡的岩土参数和坡体结构的变化情况。值得注意的是，尤其要重视岩土工程性质受到地下水和大气降水的影响。

3 斜坡稳定性分析评价

斜坡稳定性分析的评价基础就是工程地质勘察资料，提供定量计算、定性分析水利岩土工程设计的必要资料。定量计算通常是在定性评价的基础上进行的，若发现定性分析判断与定量计算结果二者相互矛盾，那么应该重新分析计算，应该对计算方法和计算模型进行认真检查。

3.1 斜坡稳定性定性分析

工程地质分析法是水利工程商最为常用的斜坡稳定性定性分析方法，能够快速评价斜坡的发展趋势及稳定状况，同时还对影响斜坡稳定性的因素都进行了综合考虑。工程地质分析法主要基于作用因素、自然条件来对斜坡的稳定程度进行判断，同时对稳定与滑动二者间的判断进行对比分析。

众所周知，形成斜坡失稳需要有一定的不良地质基础，需要有相应的地表迹象和微地貌特征。所以，应该要对斜坡的滑带土性质、软弱夹层性质、岩性、水文地质条件、地质构造、地层等进行判断，同时还要对比不同滑动阶段的斜坡以及周围稳定斜坡与斜坡的稳定性。采用如试验、勘探、测绘、调查等工程地质手段来找出斜坡滑动的变化趋势以及引起斜坡滑动的主次要因素，对斜坡的稳定性进行定性的判断。另外，还可以通过动态观测、目测描述、访问、调查的方式来直观地判断斜坡稳定性，如斜坡岩土破坏的过程中所出现的声音、滑体各部分的破坏情况及位移、湿地及泉水变化情况，裂缝的贯通情况、发育顺序、性质、出现的部位，地貌变化等。

3.2 稳定性定量分析

在定性分析评价斜坡稳定性之后，再进行定量分析评价。斜坡的稳定系数可以根据静力平衡理论来进行计算，斜坡稳定性的评价可以按照计算得的稳定系数来评价。从目前国内外工程界的经验来看，主要是采用传递系数法来进行稳定性定量分析。

4 水利工程中斜坡处治的工程措施

水利工程中斜坡处治工程措施的目的就在于防止坡体破坏、提高坡体稳定性，尽量地避免造成水利工程的损失。工程措施主要可以分为三类：分别是支档加固、地表和地下截排水、削坡减载。应该按照斜坡变形失稳的具体模式来确定作用力的变形类型、破坏模式和大小、变形范围来选择处治工程措施。由于地下水的变化、岩土参数的变异都具有不确定性，因此，我们应该通过确定斜坡主要参数和稳定系数二者之间的关系，找出最影响坡体稳定性最敏感的因素，有助于选择合理的斜坡处治方案和处治工程设计方案。

现场监测是工程地质勘察与处治工程设计、施工的另一个衔接点。由于构成斜坡坡体的岩土体结构和工程性质的复杂多变性，现场监测可以掌握构成坡体的岩土体在各类荷载的作用下应力应变情况，同时也是保证工程安全施工和运营的重要措施。

水利工程中斜坡处治工程施工是一个参与人员多、周期长、投资大的过程，那么必然会在施工的过程中出现很多问题。应该做好突发事件的处理准备。常见的有：止水帷幕的施工影响；地下障碍物影响；相邻建筑工地施工的影响，如开挖土方、打桩、降水等；出现持续多日的狂风暴雨，气候严重不正常；基坑支护局部出现沉降、裂缝，且成因不明；基坑内流沙、管涌等。一旦出现这些事故，那么应该在第一时间采取应急预案，及时进行处理。

5 结语

总之，斜坡勘察技术应用到水利工程中极为重要。勘察人员务必努力提升自身专业技术水平，加强施工管理，优化施工工艺，大力提高斜坡勘察质量，实现我国水利工程的可持续性发展。

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作者简介：吴健，男，江苏扬州人，扬州市勘测设计研究院有限公司工程师，研究方向：岩土工程。