塌岸防治理论与护岸措施

地质灾害防治理论及技术塌岸篇塌岸灾害防治理论及技术2提纲一、

塌岸概述二、塌岸的预测方法三、塌岸的防治理念四、库岸防护方案适宜性分析一、塌岸概述3塌岸灾害防治理论及技术塌岸的基本认识

定义：塌岸是指河湖岸坡，在地表水流冲蚀和地下水潜蚀作用下所造成的岸坡变形和破坏现象。水库塌岸：水库蓄水后，土质岸坡发生的坍塌破坏现象。又称水库边岸再造。它是某些水库的重要环境地质问题。库岸再造：水库蓄水及运行过程中，库岸所处的地质环境将发生显著改变，自然平衡条件遭到破坏，从而引起岸坡变形失稳，库岸线也逐渐后退，直至达到新的平衡状态为止，这一过程称为库岸再造。4塌岸灾害防治理论及技术黄河沙口段塌岸5塌岸灾害防治理论及技术库区典型塌岸模式1、冲蚀磨蚀型：缓慢、再造规模小，近似河岸再造。2、坍塌型：条件：岸坡坡脚物质被侵蚀，基座被软化，局部下错或者坍塌。a）冲刷浪坎型：特征：阶梯斜坡状，破坏高度和风浪爬高有明显关系。b）坍塌后退型：特征：岸坡坡脚被淘蚀为凹槽状。条件：岸坡土体抗冲刷能力差，水流直接作用于岸坡。c）塌陷型：特征：周围土体由四周向中心发生变形破坏。

条件：岸坡中下伏空洞或局部发生凹陷。一、塌岸概述6塌岸灾害防治理论及技术库区典型塌岸模式3、崩塌（落）型：条件：发育有不利于岩体稳定的节理裂隙，强风化、卸荷。a）块状崩塌（落）型：特点：沿着节理裂隙面发生的崩塌崩落现象。b）软弱基座型：条件：岩层倾向坡内的上硬下软的结构型岸坡，小规模。特点：岩层是倾向坡内的，岩层倾角一般小于15°。c）凹岩腔型：特点：形成悬臂梁结构，深度达1~2m的凹岩腔，拉裂坡坏。一、塌岸概述7塌岸灾害防治理论及技术4、滑移型：特点：向临空方向发生整体滑移的库岸再造，规模大。a）古滑坡复活型：整体或局部复活的古滑坡。b）深厚松散堆积层浅表部滑移型：

c）沿基—覆界面滑移型：较浅的堆积体岸坡，沿着基—覆界面发生整体滑移。特点：厚层堆积体出现表层蠕滑变形或前缘局部

滑移变形现象。库区典型塌岸模式一、塌岸概述8塌岸灾害防治理论及技术d）基层顺层滑移型（千将坪滑坡、瓦伊昂滑坡）特征：中等或者中缓倾角的顺层基岩岸坡中，基岩中存在软弱夹层，蓄水后，软弱层在水的浸泡下发生软化，抗剪强度大幅降低，出现沿软弱层的整体滑动。5、流土型：特征：岸坡土体饱和吸水后，重力作用下沿坡向下发生塑性流动。条件：第四纪松散堆积层库区典型塌岸模式一、塌岸概述9塌岸灾害防治理论及技术不同塌岸模式的发展演进过程研究显示，不同类型的塌岸其发展演化的过程往往差别较大。水库岸坡受岩土体结构、地形地貌等的影响，会呈现不同的变形破坏形式，塌岸的发展演化方式和进程也不尽相同。一、塌岸概述10塌岸灾害防治理论及技术不同塌岸模式的发展演进过程一、塌岸概述11塌岸灾害防治理论及技术不同塌岸模式的发展演进过程一、塌岸概述12塌岸灾害防治理论及技术影响塌岸的因素

1、坡度：坡度越陡，前缘坡脚处最大剪应力越集中，同时在岸坡顶部，最容易产生拉应力集中，这种应力集中和分异的特征对岸坡的稳定性最不利。坡度小于15°，一般不会产生模型的塌岸；坡度介于15°~28°，易产生冲蚀磨蚀型塌岸；坡度大于30°，易产生坍塌或者滑移型塌岸。2、坡高：随着坡高的增加，坡体在坡面附近承受的应力量值将会增加，而由此在坡脚引起的剪应力集中程度也会随着坡高的增加而增大，并且坡脚则是河流或库水冲刷最为强烈的部位。因此容易产生塌岸现象。一、塌岸概述13塌岸灾害防治理论及技术

3、坡型：岸坡形态与塌岸也有着密切的关系。岸坡形态是外界营力共同作用的结果，凸形或凹形坡，坡体内应力集中的程度和位置往往也不同。凸形坡的突出部位往往拉应力集中，而且库水对凸形坡的冲刷现象也更为严重。因此，岸坡凸出，则容易产生塌岸。

4、植被影响：植被越发育，植物根系对岸坡的保护作用越大，水土流失相对越少。同时，植被能减弱波浪对岸坡的冲刷力，增加岸坡土体的抗冲刷能力，因此不易产生塌岸。调查资料显示，植被发育的岸坡，其稳定性相对较好，塌岸越少。反之亦然。影响塌岸的因素一、塌岸概述14塌岸灾害防治理论及技术塌岸的危害和主要影响

1、大量土体坍塌入库产生淤泥，减少库容，对库容较小的山区水库影响很大。2、塌落物可淤塞、填堵引水建筑物。5、坝前库岸如发生塌岸，将影响大坝安全。3、库岸后移，使库边农田、建筑物、道路遭受损毁。

4、如预测塌岸严重，将影响开发方案、坝址或设计蓄水位的选择等。一、塌岸概述二、塌岸的预测方法15塌岸灾害防治理论及技术影响塌岸的因素错综复杂，包括岩性、结构、库岸形态、波浪作用、水文地质条件、淤积速度等等。因此，很难建立一种包括上述诸因素在内的、预测坍岸发生与发展的理论或计算公式。目前，只能通过某些假设条件，在理论研究的基础上，建立近似的并尽可能接近实际的坍岸预测方法或理论计算公式，以达到预测塌岸范围的目的。常用塌岸预测方法：塌岸预测类比法、塌岸预测动力法、卡丘金法、佐洛塔廖夫图解法、平衡剖面法等。二、塌岸的预测方法16塌岸灾害防治理论及技术1、塌岸预测类比法：类比已知条件相似的水库岸坡的剖面，绘制待预测岸坡的塌岸剖面。2、塌岸预测动力法：塌岸量与波能和岩土抗冲刷强度之间的“关系方程”：

式中，Q为库岸单位宽度内被冲刷的岩土体体积（m3/m）E为波浪单位时间作用在单位宽度库岸的动能（t·m）kp为岩土体的抗冲刷系数（m3/t）t为水库运营年限b为经验常数，取决于滨岸浅滩中堆积部分的宽度，一般0.45~0.95.该方法有一定的物理依据，但“关系方程”的建立需要一定量的观测样本，难以获得，一般仅用于海岸工程领域。二、塌岸的预测方法17塌岸灾害防治理论及技术3、塌岸预测统计法：主要是依据已建成水库的观测资料，用数据统计的方法建立库岸再造的规模、速度、与各种自然因素的统计关系，借以预测水库库岸的库岸再造过程。一般用于宏观控制塌岸规模。4、塌岸预测经验法：目前，主要的预测方法包括：卡丘金法、佐洛塔廖夫法、平衡剖面法三种。（此处不再赘述）准确的塌岸预测不是一次完成的，必须对水库运行期间的塌岸剖面进行跟踪式水准测量，用以检验、修正、和再预测，使预测结果逼近真实。三、

塌岸的防治理念库岸的防护与处治是一项综合性的工程，它与库区的城市建设和库区沿岸的铁路、公路和港口码头等基础设施的建设是紧密相关的。一方面，库岸的坍塌和滑坡等地质灾害极大地影响和制约着库区的城市建设和库区沿岸的铁路、公路和港口码头等基础设施的建设，这些工程建设需要有稳定的库岸；另一方面，合理的城市建设和库区沿岸的铁路、公路和港口码头等基础设施的建设，又会对库岸坍塌和沿岸滑坡等地质灾害起到防护或治理的作用。因此在进行库区防护工程的规划、设计和建设时，应遵循下述原则：

塌岸灾害防治理论及技术18塌岸的防治原则19塌岸灾害防治理论及技术三、

塌岸的防治理念塌岸的防治原则1、科学规划，统筹兼顾，综合治理；2、满足城市建设、沿江公路建设和港口码头建设等功能的需要；3、充分分析库岸坍塌或滑坡的形成原因，明确其影响因素和影响力的程度；4、充分结合城市设施、沿江公路和港口码头等工程的规划、设计和建设，合理确定防护结构物的型式、布置方式和设计计算技术参数；20塌岸灾害防治理论及技术三、

塌岸的防治理念5、充分论证结合城市设施、沿江公路和港口码头等工程的合理结构型式，采用综合性的防护工程措施在技术上的可能性和在经济方面的合理性；6、设计时应充分考虑库岸坍塌和滑坡等地质灾害与城镇建设(大量的密集建筑物等)和港口建设(大规模的堆场荷载等)及其它工程建设(如沿江公路建设时的高填方路堤等)的相互作用和相互影响，合理确定综合性的防护工程的受载体系和计算一体化的计算模型；塌岸的防治原则21塌岸灾两害防治蒜理论及周技术三、塌岸存的防卡治理咏念7、要密切竭注意人高为的不岗当活动(如不规咸范的施始工方法息：长距样离的切馒脚、大蹈规模的肥开膛破罗肚、不潜合理的岗大量弃抵土堆积愈等行为)，避免晚形成新跟的滑坡哗或崩塌摸等灾害俗发生；在进行库租区防护工饶程设计中评，应注意铜因高水位光持续期长拼，防护工淡程经常临汪水，库区庆水面宽广惰，风生涌料浪较大等短因素；同垦时也要充移分考虑库伐区沿岸城常市为山区钱城市的地猛形、地貌汤的特点和显城市的布狱局(一般某为上偷重下捞轻的血格局)特点最，合恩理确蝇定防忽护工零程的索顶部钳高程熔，尽序可能眠减少蚕人为旁的附俯加重翻量，狠从而词降低棋防治挡工程援的难材度。塌岸谢的防缩慧治原暮则22塌岸灾害诞防治理论贵及技术三、塌岸的防怀治理念塌岸的防护工程措施防护约工程劳主要裤对库顾岸起保护雹作用，这类胆工程可译采取以槽下措施乐：1、构筑廉防护遇堤或眼防洪乱墙和旨设置慈防浸臂排涝银措施忍，保还护现再有对没象，耀如城挽市设歌施、龄交通毯设施梢、文岂物古抖迹及杀其它偶有价揭值的返国民渗经济昆对象回。2、采取改善养居住和作选物生长条辉件的防涝异、防浸、应防盐碱、眨预防治血院吸虫疾病北和防治水桑库污染等锅灾害的工北程。这类省工程可采棋用挖高填碎低、截流桐污水排放含、控制地堪下水位以协及改善环应境等措施纷。23塌岸灾害低防治理论息及技术三、塌岸序的防熟治理内念3、设置防知沙减淤工伏程，以减郊少水土流鼠失，防止水库泥沙溉淤积。这昏类防护工到程可在库悼区上游的鉴支流修建拦漠沙库，亩以及在程小支沟础上修筑捆谷坊、信淤地坝掉和进行大面积称植树造林害、修造梯巷田等水土高保持工程兔。防护袖堤植树造林塌岸的防护工程防措施24塌岸灾害蛾防治理论然及技术三、塌岸的裂防治理粪念防护工程略主要对库鹿岸起整治和加固作用损，这宫类工敏程可程采取构以下记一些讽处治抢措施免：1、排除够或截渠排地达表水拔和渍跨水及秒地下备水，病控制找地下氧水位刊，降已低由价于库俊水位救下降恨时由前岸坡变地下日水产之生的拉渗透惹水压拘力或棵剩余怪水压廉力；2、设置抗疏滑挡墙馅或抗滑萝桩等加全固及锚套固措施四，将滑传坡体剩农余下滑拨力作用望于抗滑评挡墙或逗抗滑桩姜等加固疫或锚固贸工程措胸施上，替从而传心给深层钳处的稳动定土层殃或岩层望，对岸阳坡的稳艰定性进托行改善刑和加固蓬；塌岸的防治工程微措施25塌岸污灾害李防治泳理论宣及技买术三、塌岸痕的防巨治理埋念3、挖高填男低、放萝缓边坡篮、上部必减载、哀下部支漏护，减归少滑体笛的下滑览力，增厚大底部钞抗滑力贩，稳定婆滑坡体页；4、对于繁其它一菊些特别觉地段,如严重黄的塌岸灰段等地衡段，可股采用修获筑护岸选工程和东控导河谨势工程睡或库岸屑再造工严程等工细程措施已，处治姑岸坡的着坍塌等荐地质灾票害的发奏生；实际费工程闪中应叠根据雀库岸讯的形互状、金岩土税物理喇力学貌性质戏、可倡能发茧生的绪地质可灾害授类别赤及其拢影响韵程度饮、当随地的个城市虑规划摔和工均程建港设等闪诸多违因素群综合转分析矩，合炼理地筛采用委相应腿的库葱岸稳偷定性斑防护慈措施皂。塌岸的防治工程措施塌岸抗灾害肌防治晃理论翻及技荷术26四、扰塌岸缺防护登方案匀适宜环性分丛析以喷直锚工虚程为匀主，爽结合滴局部构支撑族与挖债方工尊程崩塌的贿防治技老术以抗海滑桩绩工程晚为主城，结当合护躲坡与徐地表级排水脉工程以挡土讯墙工程便为主，喝结合地杆表排水云工程以干砌条棋石护坡工湖程为主，财结合石笼尖、水下抛丘石压惭脚工程以格沙构锚种工程挖为主垂，结灾合地西表排本水工针程27塌岸灾尊害防治肌理论及劈燕技术四、库岸防护蕉方案适宜侄性分析库岸咐地质战结构防类型研及破唯坏方钞式是疮选择均库岸垃防护际方案田的基傻础，砍库岸颂规模软的大达小决齐定库销岸防颜护投踏资的她多少帆。根赶据三峡库区库岸的绳工程地赌质条件水、地质播结构类捷型、破咬坏方式龟与规模站，三峡傍库区库稍岸防护邮措施可旅以采用筝如下5种方宵案：（1）以蛇锚喷兆工程践为主甩，结碎合局帆部支哥撑与透挖方托工程斗等；（2）以竹抗滑轧桩工球程为晕主，喊结合仗护坡饰与地脾表排精水工励程等喇；（3）以挡土枣墙工程工爸程为主，归结合地表签排水工程弓等；（4）以干砌捐条石护坡谨工程为主排，结合石替笼、水下垂抛石压脚洋工程等；（5）以干到格构锚赌工程为辰主，结挨合地表苏排水工臣程等；28塌岸灾害润防治理论暴及技术四、库岸炉防护朴方案掀适宜伶性分挽析加筋挡墙29塌岸牵灾害集防治俩理论缠及技像术4、以落干砌周条石纹护坡顷工程社为主增，结克合石袄笼、贞水下窃抛话石上压脚住工程在三峡虹库区第盯二期地难质灾害研治理期阁间，干阳砌条石狸护坡是拦一种常斑采用的宅行之有拌效的措处施。所婶采用的自石材多川为砂岩乱，条石尺就地取相材。