论土坝滑坡产生的原因和防治的措施

1、论土坝滑坡产生的原因和防治的措施 土坝滑坡问题在当今水利工程施工建设当中极为常见,它的出现是各种安全事故诱发的主要原因,不仅给工程施工造成重大的损失,甚至是引发溃堤隐患,使得下游人民生命财产安全受到严重威胁。为此在当今的水路工程施工建设中,做好土坝滑坡预防工作至关重要,这不仅是当今工程业内人士的研究焦点,更是周围居民生活提出的新要求。 1.土坝结构概述 在现代化水利工程施工建设中,土坝结构越来越常见,它以其取材方便、施工成本低、施工效率快、环保性能佳的特点在当今工程建设中受到各地施工人员的重视,也是水利工程界内人士关注的焦点问题之一。截至目前,随着水利工程在社会经济发展中的贡献不断增加,由此引

2、发的土坝结构分析也越来越受到人们的重视,它在应用的过程中已成为人们关注的核心课题。 土坝作为一个古老而又现代化的坝体结构,这种坝体结构主要是采用土料、砂砾石、石渣、砂石等基础材料通过碾压修筑而成的一种现代化坝体结构,这种坝体结构在我国的水工建筑当中应用极为广泛,同时其修筑时间十分悠久。就我国的土坝工程施工进行分析,其自诞生至今已经有上千年历史,在这种社会背景下,土坝施工建设早已经形成了一套综合性、系统化的管理流程,有关工作技术要点也得到了有效的完善。迄今为止,我们在生活中常见的坝体结构大多都是以土石坝为主的,它因为施工成本低、施工工艺简单、施工设备选择方便的优势受到各地工作人士的关注,同时对于

3、其施工技术也提出了许多的新要求。 2.土坝结构滑坡问题分析 土坝结构在长期运行的过程中受到重力、自身结构应力、自然界因素的影响,极容易产生向下移动的趋势,这种趋势如果在工作的过程中无法得到有效、及时的预防和控制,那么整个结构强度必然减少,从而造成土坝结构稳定性发生变动,最终引发滑坡问题,给土坝结构整体性造成严重威胁。 2.1勘察设计方面的原因 (1)在当今的水利工程施工建设中,土坝结构的坝基大多都是以淤泥层、可压缩性土层为主的,同时就算采用了当今现代化的桩体基层结构,那么整个工作因为设计不到位、施工技术不科学以及处理方法不严谨也存在着严重的剪切破坏,从而引发严重的勘察设计问题,给滑坡问题的出现

4、造成不必要的影响。 (2)在工程设计的过程中,垂直方向的应力设计很少受到人们的重视,因为这种盈利差而造成的承载力小、沉陷大的问题时有发生,这就使得整个坝体结构的整体性受到严重的考验,一旦外力作用的出现,那么整个结构必然会产生滑坡,最终造成严重的质量隐患。 (3)当今水利工程项目中,绝大多数的坝体结构都是在风化层进行施工的,因为两岸岩石风化以及发育不够合理,从而引发了工程蓄水绕流问题,进而形成坝坡局部滑坡现象。 2.2施工方面 (1)在当今的工程施工建设中,大多数施工企业和单位在施工的时候所选用的涂料都比预计勘察的土料要差的多,这就使得整个工程开展中存在着严重的质量问题。如辅土厚度、碾压遍数、填

5、土容重以及含水率未达到设计要求,因而坝体的各项指标不能达到设计标准,引起渗漏,抗滑能力差,致使滑坡。 (2)使用残积土筑坝时,由于表层与底层风化程度不同,施工中对土料未加考虑,以致坝体中土料的分布层是:上部的土粘性小渗透系数大,下部的土粘性较大渗透系数小,因而浸润线不能按设计形成,下游坝坡上容易湿润饱和造成滑坡。 (3)在雨季施工时,遇到降雨没有采取排水保护措施,表层填土未夯紧,部分泡水软化而没处理好,形成含水性较大的软弱层。 (4)坝下埋设输水管,周围夯压不实或未建有截水墙,蓄水后沿涵管形成渗流将涵管周围的土淘空而导致滑坡。 (5)土坝在加高培厚时,一般老坝坡面表层夯压不实,新老坝体之间没有

6、很好地处理,蓄水后新老坝体接触面浸水泥化导致滑坡。 2.3运行管理方面 放水时库水位降落速度太快,使上游坝体的孔隙水下降速度远跟不上水库水位,形成很大渗透水压力而造成滑坡。在运行期间下游反滤层中泥砂颗粒的穿越与骨架调整以及某些水溶盐等淤积使排水棱体失效,引起浸润线抬高,增加了下游坝体的饱和度,降低了土体的抗剪强度导致滑坡。 2.4其他原因 (1)在坝体上堆放大量物料,使其滑动力增加超过了抗滑力引起滑坡。 (2)持续特大暴雨使坝体土饱和而降低其抗剪强度并受波浪冲击而引起滑坡。 (3)土坝滑坡机理。坝体的抗剪强度小于其剪应力强度。坝体在浸水或雨水作用下饱和而软化产生塑性流动。坝体受振产生液化。 3

7、.主要的处理措施 3.1防治原则 (1)水库滑坡治理应结合开发建设用地,有利于保护环境。在滑坡区或潜在滑坡区进行工程建设时,应先治坡,后建设。位于滑坡区范围内的建筑物基础宜采用桩基础或桩锚基础,使建筑物荷载直接传至滑床内的稳定地层中,为减少削坡减载外运土石量,可结合造地,堆存在前缘压坡或挡土墙后形成平台。 (2)对危害工程设施和人身安全,短期内又难以查清的滑坡,可分期治理,优先选择见效快、易实施的地面及地下排水、削坡减载、压坡加载等方法作为应急工程,先稳住滑坡,再造其他永久工程。 3.2土坝滑坡预防 在一般情况下,滑坡是一个从量变到质变的过程,但当坝坡一旦发生明显滑动,则往往是很突然的,故须加

8、强检查观测,以便及早发现滑坡预兆,采取有效措施来防治,力求防患于未然,为防止滑坡,应消除或减轻促成滑坡的因素。应注意以下几点:应禁止在大坝附近爆破和在迎水面炸鱼,以免影响坝坡的稳定,应避免在坝体上修行水渠道,以免渠水渗入坝体。在汛期应尽量避免在坝顶或坝坡上堆放大量防汛器材和其他物料,如确需堆放防汛器材也应分散堆放,应禁止在坝坡脚处附近取土挖坑。管理单位应控制水库水位的降落速度不超过设计的限制降落速度。在下游坝面戗道上和岸坡跟坡面接界处开好排水沟,以免雨水冲刷坝面。 3.3滑坡处理对策 (1)对于地基存在淤泥层、湿陷性黄土层或液化的均匀细砂层,施工时没有清除或清除不彻底而引起的滑坡,处理的重点是

9、清除这些淤泥、黄土和砂层,并进行固脚阻滑,可先在坝脚外适当距离,修筑一道固脚齿槽,然后将坝脚到齿槽间的泥、土、砂层挖除。施工时应分段开挖, 挖完一段, 就回填一段透水料, 切忌全线同时开挖, 引起再次滑坡。分段开挖回填完毕后,即可在上面做压重台。如采用土料压重台,应在压重台与透 水料的接合面上设置双向滤层,并延伸至新填坝脚以外。 (2)对于因坝身填土碾压不实,浸润线过高而造成的背水坡滑坡,在有条件放空水库的情况下,应以上游防渗为主,辅以下游压坡、导渗和放缓坝坡,以达到稳定坝坡的目的。上游防渗措施一般可在迎水坡增建粘土斜墙。当水库因故不能放空,并经过充分论证和分析比较以后认为有利时,可在坝体内做混凝土垂直防渗墙。 4.结束语 对于土坝滑坡的处理,很可能几种方法同时采用,进行综合治理。尤其是排水措施,无论何种滑坡,都必须进行排水处理,水对滑坡体滑面有软化、加剧滑坡体发生的作用,所以大多数土坝滑