水利水电工程滑坡稳定性研究及灾害分析

【摘要】滑坡的稳定性是水利工程所面临的一个具有重要研究意义的课题，对于水利工程来说，坝坡失稳对周围环境的破坏，以及对居民造成的危害是阻碍其发展的重要问题。本文通过分析水利水电工程滑坡所引起的灾害，来探讨和研究怎样预防灾害，即如何增加其稳定性。

【关键词】滑坡；灾害；水利工程；研究；地质；

中图分类号：TV文献标识码： A

滑坡引起的危害

滑坡的产生是由坝坡失稳所引起的，它属于地质灾害。地质灾害的发生直接影响着人民的财产以及人民的生命安全。如果滑坡的规模较大，将会使建筑物倒塌，砸伤人或者是牲畜，更有甚者会摧毁整个城镇，其后果不堪设想。

滑坡还会使周围的公共设施遭到严重破坏。坝坡失稳引起滑坡有可能毁掉整个大坝，以及周围的水电站，大坝修建时所设的渠道和溢流设施也有可能被一并冲毁。这样以来由滑坡导致的溃坝，就会在很大程度上对下游的田地以及附近的路面和交通造成不良影响。再加上，如果是地形比较特殊，在峡谷较多或者是沿河地带，滑坡的发生会影响航运的正常开展，造成河流阻塞，从而引发洪水灾害，有的还会形成天然的水库。

滑坡的发生会影响人民的生活。滑坡产生时导致下游生活的居民不能正常的使用水电，给居民的正常生活造成了影响，破坏了居民正常的交通和运输，很多救援物资难以进入灾区，救援行动难以开展。

滑坡的发生破坏了周围的环境。滑坡发生后，许多植被遭到破坏，水土流失也随之加快，环境加速恶化，加快了滑坡的发生。

一、滑坡发生的原因

1、地质原因

岩土体的构成情况是滑坡发生的重要原因，它是滑坡产生的物质基础。每一种岩土都有可能是造成滑坡的岩土体，但是相对来说，那些土质松软，容易在水的作用下发生性质变化的岩、土，更容易引起滑坡。

多种多样的构造面使斜坡岩、土体产生分离，是滑坡产生的条件之一，与此同时，雨水等其他水流会顺构造面流入斜坡，当遇到斜坡的裂缝、断层等发育的时候，就更容易引起滑坡。如果再加上岩土体被风化，构造面的切割就更容易暴露其软弱面，这个时候滑坡就由岩土被风化的大小程度来决定。

大断层附近的岩石构成较为破碎，地下水的浮动也更容易发生，在断层交错的地方，经常会出现大量或者大群的滑坡，而在断层的上部，滑坡就更加容易产生，所以修建在大断层附近的土石坝发生滑坡的几率会更大。

滑坡形成的主要原因在于地下水的活动。地下水活动能使岩土软化，从而使岩土体的强度降低，使透水岩浮在水面上，使动水和孔隙水产生压力，最终引起坝坡失稳，造成滑坡。

2、降雨原因

坝坡失稳与土的抗剪强度有着密切的关系，当土颗粒被大量的雨水浸泡时，会加厚土颗粒表层的水膜，这样会导致土颗粒之前的距离加大，在很大程度上减弱土的抗剪强度，抗剪强度变弱，当受到构造面的剪力时，土体就会不断的发生变形。随着抗剪强度不断的减弱，土体的变形区不断扩展，土体之间开始连续的滑动，也就是土体被破坏，边坡随之失去稳定。大量的雨水还会使土颗粒之间的胶结变软，从而导致其吸附力和凝聚力变小，当降雨量保持持续平稳时，降雨的时间越长，对土体的破坏越大，坝坡失稳的可能性也就越大。

其一，当雨水渗入土体，导致非饱和膨胀状态的土边坡的土体，尤其是浅层土的基质吸力降低，当基质吸力降低，非饱和土层就会开始膨胀导致土体软化，从而降低其抗剪能力。

其二，非饱和膨胀土在吸水之后，由于侧向力约束的原因，其膨胀的趋势形成了膨胀力，膨胀力增加了土体中的水平应力。当雨水渗入土体之后，部分的土体在产生破裂面的情况下，最后可能发生膨胀土中最经常出现的渐进式滑坡，所以说，降雨引起边坡失稳的原因在于，雨水渗入土体引起的土体基质膨胀以及内应力的增加。

排水系统是否设置对大雨的获知，也是降雨导致坝坡失稳的原因之一，如果在夏天遇到大暴雨，排水系统又没有提前获知，就会因排水不够及时，降雨强度大，降雨时间长等原因导致坝坡的含水量饱和，土体的重量大幅度增加，最后造成反方向的渗透压力，土体加快滑动，滑坡产生。

3、地震原因

由于地震导致的滑坡数量多，破坏性强以及对人们造成的危害大，所以，对地震作用下的坝坡稳定的研究是工程界所共同关注的重要课题。拿我国2008年的汶川地震来说，当时所发生的滑坡数就数以万计，形成将近一百个堰塞湖，造成的危害六千余起，大量的人员伤亡和无可估量的财产损失。

地震会引起地面发生强烈的运动，它是最直观的自然界所发生的现象，当地震发生的时候，大地震动所产生的惯性力量加大，再加上坝体自身和水库里流动水的压力，使大坝整个产生形变，最后造成大坝坝体毁坏。据相关统计，在我国由地震引起滑坡的土石坝共计十座，其中发生在上游坝坡居多。

二、坝坡的稳定性分析与防护措施

1、如何消除和减轻由水引起的滑坡

首先，以设置滑坡体外截水沟或滑坡体上地表排水沟等方法，同时设立引泉工程和绿化工程等项目，采取以上措施对地表水进行排除。对地表水的排除不但不可或缺，也是一项需要长时间运作和坚持的办法，地表水的排除有利于拦截和旁引滑坡区域的地表水，从而使地表水保持其抗剪强度。

其次，以截水盲沟的方法来拦截和旁引滑坡区域的地下水；以支撑盲沟来支撑和排除地下水；用倾斜孔群的方法从钻孔引出地下水。另外，还可以 采用渗管或者垂直钻孔等措施引出地下水。总之，地下水只能疏通，不能堵截。

最后，在上游坝坡修筑“丁坝”以防河水严重冲刷滑坡体；修建钢筋混凝土排水管，或者是把石头 抛在滑坡体前，从而避免坡脚的土体受到河水的严重冲刷。

2、如何改变滑坡体的外形以及如何设置防滑建筑物

首先，在坝坡前方没有抗滑地段滑体的情况下，而坝坡又处于头重脚轻的状态，这时候可以用消减坡体的办法来减轻重量，改变滑体的外形，从而使重心降低，使滑体更加稳定。

其次，在滑坡失去支撑力的情况下，或者是在坡床非常陡的情况下，可以修筑相应的支挡工程。支挡工程建筑的修建可以是抗滑石垛或者是抗滑桩和挡墙等等，支挡建筑物的修建最终使滑坡的重力更加平衡，加快了滑坡恢复平稳的速度。

3、如何改善土质性质

使用一些物理和化学的方法来改善土质，加固滑动地带。改善土质的方法有：焙烧法、爆破灌浆法等等。

4、其他实施办法

对自然山地灾害比较严重的地区，要加强排查和检测的力度，加大救灾资金的投入。面对自然灾害，我们的预知能力极其有限，所以平时的预防工作一定要做好，这样才不会在自然灾害来临时显得被动。虽然自然灾害我们无法控制也无法改变，但是做好“预防为主、防治结合、综合治理”的防御措施，我们势在必行。

加强人们对灾害的认识，在自然灾害来临时能做好自我保护。带领人们学习面对灾害时的如何自救，尽量把伤害降到最小。

总而言之，因为造成滑坡的原因非常多，也非常的复杂，所以我们要结合滑坡体的具体情况，采用合理的措施，最终才能达到治理的目的。

三、结束语

人们对地质的认识还处于研究阶段，要想需求准确的数学模拟边坡稳定性，还需要相当长的时间，要通过大量的经验与事实进行比较，开展深入的研究，我们深信在边坡稳定性研究项目上可以走的更远，从而为工程做出贡献，为人们的财产和人身安全取得良好保证。

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