影響水庫邊坡穩定性因素及對策研究

吳貴軍（黔南州水利水電勘測設計院，貴州都勻558000）

影響水庫邊坡穩定性因素及對策研究

吳貴軍（黔南州水利水電勘測設計院，貴州都勻558000）

水庫是水利系統合成構成部分，對區域水資源調度分配起到了關鍵作用，加強水庫邊坡結構改造性能具有多方面意義。由于水庫區域地質布局的特殊性，其邊坡承載著更多的受力負荷，導致邊坡防護穩定系數失去了均衡性，對水庫調度安全形成了巨大的威脅。為了避免水庫穩定失控造成的不利影響，要深入分析影響邊坡穩定性的相關因素，提出切實可行的邊坡改造方案，據此，本文展開問題。

邊坡；穩定性；因素；對策

水利戰略調整背景下，我國對水庫設施改造標準越來越高，重視水庫邊坡穩定性設施改造具有實際意義。考慮到水利系統日常調度面臨的安全隱患，重視水庫邊坡結構改造應用，有助于提高邊坡結構穩定指數，避免各類外在條件造成的病害問題。另一方面，水庫邊坡穩定性改造中，更需要考慮穩定性指標的影響因素，由施工單位及時安排相關人員操作，才能更好地完成水庫設施改造目標。

1 水庫邊坡的重要性

“邊坡”是路基的維護結構，對路基穩定性及安全性具有保護作用，對路基兩側構建了更為穩定的支護體系。本質上說，邊坡是為了保證路基穩定，在路基兩側筑造具有一定坡度的坡面，對路基及相關設施形成防護作用，如：水庫、公路等。對于水利工程來說，邊坡穩定性是衡量結構布局的重要參數，從結構布局及安全角度考慮，設定更加有效的邊坡體系，可降低各種因素對水庫形成的風險隱患，增強水庫系統的抗害、抗壓、抗沖刷等能力。

2 影響邊坡穩定性因素

2.1 內在因素

由于邊坡工程所處位置的特殊性，水庫施工要考慮其病害風險，從病害防治及處理角度進行分析，維持現場作業流程的穩有序性。內在因素包括：①邊坡結構。巖土體結構包括巖土體在形成過程中所具有的顆粒、孔隙、排列、聯結等特征，其結構的穩定性又取決于由這四個因素。②水的作用。水通過物理、化學作用改變巖土體的結構，后一種通過孔隙靜水壓力作用，影響巖土體的有效應力并降低其強度，通過孔隙動水壓力作用，在巖土體中產生一個剪應力從而降低其抗剪強度。

2.2 外在因素

由于水庫結構布局的特殊性，項目施工階段要考慮病害特征，從多個方面采取病害控制方案，降低各種病害帶來的風險隱患，這些都是實現項目處理目標的關鍵。外在因素包括：①人類活動。人類工程活動對邊坡穩定性的影響越來越大，改變了邊坡的形狀、高度和坡度以及邊坡上的植被條件等。②氣候條件。溫差越大、降雨降雪越大、凍融作用越強，對邊坡穩定性影響越大。③風化作用。風化作用使巖土體的裂隙增加，沿裂隙風化時，可使巖土體脫落或沿邊坡崩塌、堆積、滑移等。

3 水庫邊坡穩定性處理對策

3.1 抗滑結構

對區域地質結構分析與處理，確保地質環境構造符合工程結構狀態，對水庫體系優化與調整進行改良。現階段，按照不同布局樣式，邊坡結構可以呈現單一性或者復雜性等特點，這些都是加快邊坡處理改良的有效方式，也是實現邊坡工程規劃與發展的重點內容。采用混凝土抗滑樁的加固措施，就是沿邊坡外側打一排或多排深入滑床的混凝土樁，通過混凝土樁深入滑動面下部的穩定地層對樁的抗力來對邊坡滑體進行約束，從而抵抗滑體的滑動力，達到穩定邊坡的作用。

3.2 排水固結

對于水庫來說，邊坡工程改造具有復雜性特點，按照不同類型邊坡構造進行優化處理，可增強整個邊坡模式的空間能力，增強了邊坡處理結構的穩定性與實效性，從而滿足邊坡荷載傳輸與控制要求，對水庫空間結構形成穩定的保護作用，減小了各種荷載對邊坡形成的破壞力。排水固結主要用于表層地下水較多處的邊坡加固。有樹枝狀盲溝，塑料排水管等方式。工藝簡單，耗用材料少，但遇到有滑層的地方，需配設支檔構造物才能達到滿意的效果。

3.3 錨固技術

現代水庫安全理念日趨明顯，加強水庫結構改造安全管理具有戰略性意義，也是體現邊坡事故處理原則的重點內容，從而滿足了水庫施工作業要求。面對傳統邊坡構造存在的問題，邊坡結構施工技術改良也要建立安全機制，從施工流程及操作方式等方面優化改進。“錨固技術”是采用錨索、錨桿等錨固構件穿越滑體深入滑體后面的穩定土層或穩定結構，通過由此產生的錨力來對滑體進行約束，從而保證邊坡的穩定。

3.4 邊坡環境

未來，我國水庫結構性形式更加復雜化，不同類型邊坡構造呈現了多種姿態，確保工程邊坡結構布局合理化、安全化、最優化等，這些都是現代水庫規劃建設標準。同時，以合同制度為中心，按照結構布局標準進行優化調度，穩定了水庫結構的合理性。環境施工中，采取一些措施來降低邊坡滑體的滑動力，提高邊坡自身的穩定，從而起到邊坡加固的效果。如減載、壓坡的加固措施，就是削去滑體內側的一部分巖土，從而減輕滑體的自重，降低邊坡的滑動力。

3.5 生物防護

對于早期施工存在的安全隱患，要及時采取邊坡結構進行控制，這些都是滿足水庫施工作業要求的關鍵，對整個項目安全管理具有指導性作用。不同類型水庫物對邊坡結構要求不一樣，要做好水庫邊坡施工改良工作，按照合同標準要求進行深入改良，從而實現邊坡結構編制與鞏固目標。生物防護除植樹（主要用于小邊坡），是近年來才在高速公路上興起的一種綠色防護形式。防護所選用的植物應盡量采用當地適宜生長的植物，避免破壞別處的生態來防護本地的邊坡。

3.6 減載、壓坡

邊坡抗害處理過程中，要堅持邊坡結構為中心，安排專項試驗、荷載分析、操作研究等工作，全面落實混凝土結構改建機制。例如，對常見的裂縫、沉降、坍塌等病害，要時刻采取針對性的防護措施，降低病害問題的發生率，促進水庫基礎升級與改造。在有條件的情況下，減載壓坡總應該是優先考慮的加固措施。如天生橋二級廠房發生大規模的滑移時，卸載約22· 2萬m3，使安全系數增加65%左右，邊坡變位速率明顯降低。可見其重要性。

3.7 綜合管護

社會現代化建設階段，水利工程改造規模不斷擴大，水庫作為水利系統的核心構成部分，對水流調度控制具有保護性作用。為了提升水利工程改造效率，要重視水庫結構調整改造，按照水工水庫物布局特點進行優化配置，從而提高了水庫區域內資源調配效率。當前，水庫具有滯洪、蓄洪等作用，對洪水起到了統籌性的調度功能，大大降低了各種因素產生的病害風險。面對施工技術改良與發展趨勢，要建立更為科學的結構性病害處理機制，從新材料、新技術、新工藝等方面創新調整，綜合控制邊坡結構病害的發生率。

4 結論

總之，由于多種因素的影響，水庫邊坡結構呈現不穩定狀態，導致各種危險性隱患。水庫工程改造建設要考慮邊坡的穩定性標準，從多個方面實施科學的防護對策，提出符合邊坡區域地質結構特點的改造方案。從內在因素、外在因素等分析影響邊坡的具體原因，提出切實可行的加固處理方案。此外，水庫運行階段，要采取針對性的防護管理措施，進一步加強邊坡穩定性改造力度，實現水庫資源利用與發展的一體化。

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TV223

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2095-2066（2016）36-0140-02

2016-12-12

吳貴軍（1984-），男，漢族，貴州人，助理工程師，大學本科，主要從事研究方向為水利水電工程地質勘察設計。