水庫庫岸滑坡穩定性研究現狀綜述

李林剛

(重慶交通大學河海學院，重慶 400074)

1 引言

水庫庫岸滑坡災害是水庫運營過程中重要的災害類型，滑坡堵江以及對沿江航道產生嚴重影響事件屢見不鮮。水庫庫岸涉水滑坡既會受到庫水位周期性升降作用導致坡體內滲流條件發生變化，又會因為其水下滑體受到庫水位長期浸泡而軟化，其失穩概率會有所增加。

本文綜合分析了國內外重要水庫庫岸滑坡地質災害的現狀。從水庫庫岸滑坡穩定性的研究現狀方面闡述了國內外的研究現狀，最后介紹了對水庫庫岸滑坡研究方向和發展趨勢。

2 庫岸滑坡穩定性的研究現狀

在對水庫庫岸或河岸滑坡進行穩定性分析時，一般都是根據滑坡的地質地形條件，結合滑坡的本質特性，確定所采用滑坡穩定性分析計算方法來判別其是否穩定。如今，常用的判別滑坡穩定性的方法有：

2.1 定性判別法

定性判別法主要有圖解法、自然歷史分析法、數據庫和專家系統、工程地質類比法、邊坡巖體質量的最終得分法等。定性判別法主要是綜合考慮可能導致滑坡的各種因素，從而對滑坡的穩定性進行評價，但是對于結果由于判別者主觀性較強，不同的滑坡有不同的特性，在實際應用中過程中，存在較大的差異，所以這類判別方法在實際工程中的使用越來越少。

2.2 定量判別法

如今，極限平衡分析法、數值分析法兩種方法是定量判別法的常用方法。

在定量分析法中極限平衡分析法是目前出現最早的方法之一，經過研究人員的不斷努力和探索，極限平衡分析法得到了很大的發展，在工程領域中的應用變得越來越廣泛。常用的計算方法有：Jaubu法、瑞典條分法、Spencer法、Bishop法、傳遞系數法、楔體極限平衡分析法等[1]。極限平衡法相對簡單、直觀，用此方法對邊坡進行評價得出的結論相對可靠。但在實際的運用中也存在著許多的不足。

在岸坡進行穩定性分析領域中極限平衡分析法也適用，鄭穎人等[2]根據岸坡區域的水位變化情況來確定岸坡巖土體內的地下水浸潤線自由面，利用極限平衡分析法進行岸坡穩定性評價。

然而該方法在實際工程應用和理論計算方面仍然存在幾個問題：(1)目前，在庫水位發生周期性或無規律性升降變化時，滑坡巖土體內的滲流場以及浸潤線變化的求解理論依據不足，同時也沒有現場實測的真實資料支持，導致對滑坡穩定性評價和庫區邊坡加固設計過于保守，不經濟，浪費嚴重。(2)對于庫水驟降和暴雨誘發滑坡的機理的全面解釋，只能根據經驗，根據滑坡體的滲透系數和含水量的變化估算庫水位變化時浸潤線的升降高度。(3)在計算滑坡體內孔隙水壓力時，隨著周邊水壓力、滲透力之間的轉換關系不清楚，土重度、土條側向的水壓力的數值各異，導致在進行析時不僅要考慮靜水壓力，還要考慮滲透力。

數值分析法隨著計算機的發展而發展，目前常用的數值計算方法有離散元法、有限元法、數值流形元法、快速拉格朗日分析法、有限元強度折減法及各種藕合分析法等。

由于庫水位不斷變化，而且天氣也不是固定不變，降雨量也在發生變化，在采用數值分析法進行庫岸滑坡穩定性分析時，通常采用藕合分析的方法來考慮水的變化等影響因素的影響，所得結果可作參考。這種分析方法有發展潛力，但是藕合分析機制還有很大的提升空間。

2.3 物理模擬法

通過不同的模型試驗和現場原位試驗來了解邊坡變形破壞機理、評價滑坡穩定性，在實際問題中常常采用。該方法不僅能夠考慮一些通常難以考慮到的各種因素，還能夠結合工程實際條件，在較精確的試驗技術和試驗設備條件下，能夠得到較好的結果。但其試驗周期長，試驗花費大，一般在中、小工程中很少使用，普及困難。而模型試驗中的模型和原型各個方面均存在一些問題，因此模型試驗一般進行定性研究，對于定量研究目前還存在較大的問題。

2.4 現場監測分析法

現場監測分析法是對具體的水庫庫岸或河道岸坡滑坡進行觀察和測量，監測其破壞變形發展規律及破壞機理，根據其實際變形破壞情況來選用恰當的防治措施[3]。我國目前在三峽庫區泄灘滑坡、清江茅坪滑坡、龍羊峽近壩庫岸滑坡等地應用了監測法研究庫岸滑坡穩定性，取得了一定的監測結果。但是此過程耗費大量時間、勞動力和物資，所以監測法只能針對重點工程領域，很難普及。

3 水庫庫岸滑坡研究方向和發展趨勢

在水庫庫岸或河岸滑坡的穩定性分析中，水是一個特別重要的因素，但是如何將水對岸坡的作用進行準確的分析，同時岸坡中的水和岸坡本身巖土體受到的力是如何相互作用導致岸坡穩定性變化是目前岸坡穩定分析的一個難題，從不同的角度出發通常會得到不同的公式和結果[4]，因此希望能在以后的研究中對水與力的耦合分析進行更為深入的研究。

水庫庫岸滑坡研究已經取得了較大的進展，尤其是在滑坡運動機理和其運動過程的數值模擬方面，但目前仍然存在一些難點和問題，目前邊坡穩定性研究由于巖土的測試技術的局限性，導致用于分析岸坡穩定性構造的地質模型與實際情況存在一定的誤差，所以在后期的分析中即使使用的方法再精確，計算精度再高，也是空中樓閣。因此巖土測試技術的改進和升級是邊坡穩定性研究的當務之急。