堰塘冲水库大坝滑坡原因分析及加固措施

熊圣刚

（开县义和镇水务服务站　重庆开县　405400）

堰塘冲水库大坝滑坡原因分析及加固措施

熊圣刚

（开县义和镇水务服务站重庆开县405400）

在我国的堰塘冲水库工程的施工过程中，坝体滑坡会造成严重的影响。坝体的滑动原因主要是因为原大坝施工坝壳的土料混杂，淤泥软弱夹层处于饱和状态，当水库水位骤降时，坦体中形成不稳定渗流，产生较大渗透压力。软弱夹层淤泥的抗剪强度降低，导致坝体抗滑力不足，出现滑坡的危害。本文将分析堰塘冲水库大坝滑坡原因分析及加固措施。

堰塘；冲水库；大坝；滑坡原因；加固措施

引言

堰塘冲水库工程在我国的水利工程中属于一项十分重要的工程项目，其质量与安全关系到周围地区百姓的生命财产安全，因而对其大坝滑坡的原因及处理具有十分重要的现实意义和社会意义，其直接影响着我国的经济发展以及周边居民的生活水平。本文将结合工程实例，分析堰塘冲水库大坝滑坡的原因及加固措施。

1　堰塘冲水库大坝滑坡的原因及其处理措施

1.1堰塘冲水库大坝滑坡的原因

在堰塘冲水库大坝一般属于土石坝，其在运行过程中坝坡在重力和其他作用力作用下有向下和向外移动的走势。土石坝滑坡是多种因素共同作用的结果，如坝坡太陡，施工土体压实不够，坝体、坝基土的抗剪强度不足，外界因素扰动等，坝坡内岩土形成的滑动力超过了坝坡抗滑力的抗剪强度就会失稳而发生滑坡。导致土石坝发生滑坡的原因众多，主要有坝体抗滑力较弱，坝坡较陡，抗剪力不足，渗水、地震等自然灾害等因素，极易造成坝体局部或整体上的滑坡。实际上滑坡往往是多种原因综合产生的，所以当发现滑坡征兆后，应及时加以调查研究，分析滑坡产生的原因，并根据不同的情况，采取有效的方法及时处理。

1.2堰塘冲水库大坝滑坡的处理措施

滑坡对于土石坝的危害较大，轻者小范围塌方，重者危及周围群众的生命财产安全。因而，对于滑坡的预防必须要提高认识和重视。①土石坝的加固设计阶段，必须要充分掌握建设地的地下水位情况，确保勘测数据的客观准确性并加入到方案设计之中；②在具体加固建设阶段和后期运行阶段，要加强质量监督以及对土石坝进行检测，及时做出滑坡预报。

滑坡产生的根本原因是滑动力超过了抗滑力，具体如下所示：①放缓坝坡。若是边坡过陡是滑坡产生原因时，应适当加大坝体断面，放缓坝坡。放缓后的坝坡，必须建好坝趾排水设施。②开挖回填。因施工质量差引起的滑坡，彻底的处理方法是开挖回填，将滑坡部分土体全部挖除后，再用好土填筑压实。若是坝体内部有软弱土层，最好将其同时清除回填，开挖回填后，同样要做好坝趾排水设施。③压重固脚。在滑坡坡脚增设砂石体镇压台或在滑坡体下部做压坡体等加固坡脚，以增大其抗滑能力。④清淤导渗。如坝基有软弱夹层、软黏土层、背水坡因排水失灵导致浸润线抬高以致坝坡土体饱和，彻底处理的办法是将淤泥或软弱土层全部清除。用透水性强的土料自下而上修复，再开挖导渗排水沟排水，同时在坝脚用砂石料作压重固脚，增加抗滑能力。对于自然滑坡的处理除了采用增加抗滑力的支挡法之外，还可采用沉井以及抗滑桩等措施，并做好坝面排水设施，及时将坝面雨水排走，以免其下渗影响坝坡土体的内摩擦力；对于渠道滑坡而言，可以使用井柱进行加固。

2　工程实例

本工程为某堰塘冲水库工程，其工程建造始于1966年10月，于1967年竣工，属于灌溉性水库。坝址上方的控制集雨面积为11.08km2，干流长6.6km，干流的平均坡降是19.74%。该工程大坝属于均质土坝，坝顶的高层为125m。该工程于2003年8月在大坝中发生了大面积的滑坡事故，滑坡体顶部的高层变为131.5m，整体坝顶的公路全部出现化他，滑坡体的前缘底部高层为106.1m，造成了严重的后果，影响了该水库的正常运行。

2.1坝体滑坡的主要原因

一般来说，堰塘冲水库的土石坝滑坡原因十分复杂多样，通常是由多种原因组合而成。而在各种滑坡的原因中，占主导地位的为坝体的内部原因，加上坝体外部的自然环境因素，以及在其运转过程中人为的处理不当，导致出现滑坡的灾害。堰塘冲水库大坝滑坡，具体来说有以下几种原因：

（1）设计方面原因。该水库建造年代相对久远，当初设计是对于筑坝的土料粒径组成并未提出严格的要求。土料的颗粒组成直接影响着土体的力学性能。堰塘冲水库大坝一般由三种土组成，包括：可塑粘土、砾质土以及碎石土，且其分别分布在大坝的中部、内坡以及外坡。砾质土中的粘粒含量在30～50%左右，粉粒的含量为35～38%左右，砂粒的含量为25～30%，小于0.005mm的粘粒其含量比65%大，而通常以30%为最佳，可见颗粒级配并不合理。另外，为了增加水库的蓄水量，在水库使用的过程中盲目的加高水库的高度，没有对坝坡的稳定性进行分析。值得一提的是，大坝的上游护坡块石没有延伸至坝脚，影响大坝的稳定性。因为地形条件处于不利的情况下，右坝址对岸的一山脊直接延伸到了右坝端的中下部位，导致大坝右岸的溪沟涞水，在水库水位较低时长期冲刷着大坝，导致坝坡的下部抗滑体积减小。

（2）施工的质量原因。在水库的建造过程中，其施工的质量直接影响着大坝坝体的土料物理力学性质，导致大坝的安全性受到影响。堰塘冲水库大坝的施工质量问题主要有两种：①筑坝的土料质量控制不严，未使用符合相关质量要求的土料进行施工。在滑坡体的清除开挖的过程中，发现坝体中局部存在黑色的腐殖土与耕作土；②碾压的质量差，甚至并未进行压实工作。经过对滑坡体中取出土料进行试验后得知，其平均干容重只为1.41kN/m3，而涂料中含水量较高，导致坝体的碾压不够严实。

（3）运行管理的原因。在进行水库放水的过程中国，水库的水位降落的速度相对较快，40d内水位下降了21.3m，平均每天下降0.53m，导致上游的坝体中孔隙水的压力过大，产生了反向的渗透压力，导致滑坡的产生。

2.2坝体滑坡的主要加固处理措施

一般来说，针对堰塘冲水库的土石坝滑坡处理工作，要以减少滑动力、增强抗滑力为主，且需要按照水库工程的所在地以及滑坡发生的时间结合工程实际进行分析，采取最恰当的加固处理措施。堰塘冲水库的大坝滑坡加固处理措施如下：

（1）开挖回填。首先，要将滑坡体的松土部分全部的挖掉，并在削坡挖除的过程中找出滑坡的界面，以界面为基准向下清理0.3m。由于堰塘冲水库大坝的施工现场相对狭窄，清基土方没有地方堆放，则要向外运送1.8km，将其丢弃至料场，而在回填时要按照工程需要进行一部分的回运利用，然后以上削下加为原则进行处理。大坝的回填土从下面位置开始，自下而上进行回填，并分层填土进行压实，然后填土夯实，从而保证大坝回填的压实度。另外，在雨天时，需采用帆布覆盖其工作面，避免其表面被雨水入侵，影响土料的含水量。

（2）放缓坝坡并重新制作排水棱体。大坝的上游坝坡主要分为三级，自133～123m，坡度比为1：2.5；自123～113m，坡比为1：3；而11.3m以下的坡比为1：3.5。下游的坝坡也分成三级，其高程与上游坡相同，坡比则从上到下分别是：1：2.2，1：2.8，1：3.5。因为坝轴线的下移，且坝坡放缓，因此坝脚需要进行重新的排水棱体制作，且需和原坝体内的排水棱体节后，并做好反滤层的施工工作。

（3）做好压重固脚工作。堰塘冲水库的大坝滑坡体其底部的前缘已滑出了上游的坝脚之外，所以决定在滑坡段的下部采取压重回脚措施，从而增强其抗滑力。在卧管的内侧，需清基至基岩，然后用灰岩形成宽为22.8m高为4.8m的堆石平台，以达到固脚的目的。针对卧管的外侧，由于其淤泥已出现挤推的现象，其基岩的施工工作相对困难，因此要采取抛石进行压脚。为了确保卧管的基础不会受到损坏，而且可以在低水位进行放水，在卧管的侧面制作干砌石堆石体，且做好反滤层。最后在大坝的内坡加筑0.2m的厚砂石垫层，并在面上再加筑0.5m厚的干砌块石护坡，一直从坝顶延伸至坝底固脚平台。为了防止大坝的右岸溪沟来水在低水位时掏刷坝脚，在溪沟入库口设1.2m高浆砌石挡水墙，并在对岸山坡中挖一个6m宽的导流明沟，低水位时将右岸溪沟来水直接导入库内最深处消力井附近。

3　结束语

综上所述，堰塘冲水库工程在我国水利工程中属于重要组成部分，其运行情况直接影响着我国的经济发展。大坝滑坡的是影响其运行的重要因素，因此一定要做好加固处理工作。针对水库工作，要时常做好定期的检查工作，一旦发生滑坡危害需立即进行加固处理工作，保证堰塘冲水库正常的运行。

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2015-7-27

熊圣刚（1962-），男，中级工程师，大学专科，主要从事水利水电工作。