水庫水利工程地質災害防治技術及措施

李 強

琿春市水利勘測設計隊，吉林琿春 133300

伴隨經濟的穩步增長，水利工程的規模也越來越大，其中水庫是水利工程中的重要組成部分，對提高社會經濟具有顯著的作用。水庫不僅能夠起到防洪、預防水災的作用，還能合理調配水資源，促進水路通暢等。不過各水庫水利工程所處地質存在明顯的差異，在運行期間很有可能遭受地質災害的影響，進而威脅到水庫水利工程，甚至附近居民的生命安全。因此，相關工作者務必要了解水庫水利工程發生地質災害的原因，進而制定出相應的地質災害防治技術和措施，以降低地質災害給水庫水利工程所造成的損失程度。

1 水庫水利工程地質災害概述

水庫普遍位于山區，因此會將沿岸的山體當作擋水設施。而大部分的山體會由于長期受到水的侵蝕而導致破裂，再加上大部分山體植物非常稀松，若一旦遇到暴雨或長時間的降雨，會對山體造成強有力的沖擊，嚴重的侵害山體，很大概率發生山體滑坡或者泥石流等災害。地質災害的發生，會嚴重威脅到水庫水利工程運行的安全，導致水庫附近的地區遭受自然災害。此外，在對水庫水利工程進行建設期間，若對施工地區的地質造成影響，也會引發地質災害[1]。

引發水庫水利工程地質災害主要是受自然環境和人為因素的影響。其中前者指的是水庫水利工程施工場地的環境情況，由于在建設之前沒有掌握地質情況，也沒有意識到地質因素對于工程建設的重要性，進而影響了施工質量，降低了水庫水利工程運行的安全性。而人為因素則指的是在施工期間，由于相關工作人員水平有限，再加上沒有采用最為先進的施工技術，施工方案也未能得到嚴格執行，從而嚴重影響了施工地區的地質條件，最終導致水庫水利工程的質量難以達到標準，加大了發生地質災害的可能性。

2 水庫水利工程地質災害種類

水庫水利工程若遭受地質災害的破壞，那么便會導致無法挽回的后果，造成嚴重的經濟損失。因此，做好水庫水利工程地質災害預防工作就顯得尤為重要。但若想使預防達到最為理想的效果，首先要掌握水庫水利工程地質災害的種類。

2.1 水庫滲漏

地質條件會很大程度的決定水庫是否會出現滲流的情況。水庫施工地區所處的地質，普遍處于斷層、褶皺地帶，為此很有可能發生水庫滲漏的情況，其中斷帶所存在的巖溶斷層是主要的滲漏區域[2]。此外，水庫所處的地形地貌也是水庫發生泄漏的一大因素，在水庫水位高于河水，同時水庫山體難以起到擋水嶺作用的情況下，很可能會發生水庫漏水的情況。

2.2 水庫地震

水庫地震和地質條件有直接的關系。水庫所處地質結構、巖土構造和水文地質情況等是決定水庫地震發生與否的重要因素。其中因地質災害而引發水庫地震，主要是離水庫比較近的區域，震源深度淺、地震持續時間長。地質災害所導致的水庫地震會引起大壩變形，降低大壩的平穩性，更為嚴重時會導致水庫水力發電處于停滯狀態。

2.3 水庫淤積

發生地質災害后，分水嶺的山體會受損，脫落的石塊掉進水庫后，會導致水庫淤積，從而難以保證水庫的順利運行，同時影響上下游河流。另外，石塊淤積會削弱水庫庫容，進而影響水庫的穩定運行。若淤積位置處于大壩前，大量的石塊會順著水流滲透水庫，強烈沖擊到擋水建筑物，縮短擋水建筑設備的使用壽命。而且當水庫泄水時，由于遭受石塊的猛烈撞擊，嚴重損害河道，進而使河道嚴重變形。

2.4 崩塌

水庫水利工程是否會出現崩塌，主要取決于地形地貌。若水庫庫岸斜坡超過40°，則大概率會引發水庫庫岸崩塌[3]。水庫水體不斷沖擊庫岸山體，進而全部清理掉庫岸山體的腳部的巖石，使山體部位處于懸空狀態，在巖體重力下，邊坡分離，從而發生崩塌的情況。

2.5 滑坡

在水庫水利工程所遇到的諸多地質災害當中，山體滑坡是一種較為普遍的現象。水庫分水嶺的山體斜坡在水庫水體的作用下，會使坡體巖石的重量變大，并且在受水庫水體的浸泡以后，山體中有可能滑落的巖層就會受到軟化，水庫水利工程當中會出現大量的巖土裂縫，從而產生較強的靜水壓力，進一步加大巖體裂縫，使大量的水庫水體滲透裂縫，導致斜坡失穩，此時再受到水庫水流的強烈沖擊后，斜坡便會大幅度滑動，最終發生山體滑坡。

3 引發水庫水利工程地質災害的原因

3.1 水庫施工環境

在選取水庫施工區域的時候，主要會受到河流、地形的影響。雖然進行水庫施工之前就已經制作了研究報告，也開展了相關的設計，但大部分的水庫所處的環境還是比較差，且地質條件煩瑣[4]。這對于施工來講具有相當大的難度。部分水庫水利工程需要盡快地完工，但如果處于雨季仍正常進行施工，那么就會加大施工質量控制難度，導致工程延期。在水庫水利工程正式投入使用之后，在運行時難免會出現一些問題，進而破壞施工區域的環境，最終引發地質災害，這樣就難以保證水庫水利工程的穩定運行。

3.2 人為因素

水庫施工結束并正式投入使用后，水庫流域內人員流動頻繁，會破壞水庫力學平衡的穩定性。人員在參與工程施工期間會打破了水庫環境的穩定狀態，進而加大了發生地質災害的可能性，最終嚴重威脅到水庫水利工程的安全。為此，要全面控制好水庫水利工程區域的人員流動性，確保水庫附近環境免遭迫害。

4 水庫水利工程地質災害防治技術和措施

4.1 做好防治設計

在水庫水利工程建設期間，設計工作是基礎環節。在設計期間，要分析地質災害可能給水庫水利工程所造成的破壞程度，盡可能增強水庫水利工程防治地質災害的效果。首先要確立最為合理的施工區域，應選擇地質環境良好，且不易發生地質災害的地區。其次是對地質災害預防措施進行設計，根據施工區域地質有針對性地設計地質災害預防措施，以規避地質災害可能給水庫水利工程帶來的破壞。

4.2 監測地質災害

若想掌握水庫水利發生地質災害的原因，那么就要時刻對地質災害進行監測，收集有關地質災害的信息。在水庫水利工程施工期間，要有專業人員監督工程施工情況，同時獲取和分析有關地質災害的數據，以使地質災害監測數據能夠具備時效性、準確性，從而最大限度地避免水庫水利工程發生地質災害[5]。

4.3 創建水庫水利工程地質災害預防體系

打造水庫水利工程地質災害預防體系時，一是要做好相關預案，確立當地質災害出現后，應如何組織和運送物質，同時明確運送路線。二是要配備好預防物質，明確災害出現時所需的物資，以免因對預防物資運算有誤，造成物資過多或過少，影響預防效果。三是做好對人員的配置，在制定地質災害預防措施期間，要提高對人力資源的使用率，合理落實每個工作人員工作責任，防止某個崗位因人員冗余而導致人力資源被過度浪費或因崗位人員缺失影響工作效率。

4.4 開展對水庫水利工程地質災害的預防措施

4.4.1 對滑坡、崩塌和水庫滲漏的預防滑坡的預防。加大可能出現滑坡的位置監測力度，將滑坡隱患扼殺在搖籃當中。同時，要根據監測數據了解滑坡發生的具體原因，然后創建合理的預防措施，最大限度地避免水庫水利工程遭受山體滑坡的破壞。

崩塌的預防。重點檢查出現崩塌的位置，了解導致塌方的因素。做好崩塌的預防措施，如搭設護墻、建立護坡等。

水庫滲漏的預防。預防水庫滲漏應按照水庫的具體情況和所處的地質條件，針對性地進行防治。現階段主要采用的是灌漿法、夯實法等。灌漿法：把所采用的混合式漿體注入發生滲漏的位置，進而避免水庫出現滲漏的情況。夯實法：通過合適的器具清理掉土體里的空氣，加強土體密度，縮減土體裂縫，進而成功避免水庫里的水向水庫外溢出。填筑法：通常在水庫滲漏不是很嚴重的情況下會采用填筑法，主要是清理掉滲漏位置的松軟土體，而后往裂縫里填入碎石，并用防水材料予以密封處理。

4.4.2 地形開裂的預防地形開裂主要分為松散土體潛蝕和膨脹裂縫。松散土體潛蝕具體指地表水的侵蝕、軟化等會造成松散土體里的顆粒在地表水的沖擊下而流失，使土體開裂。脹縮裂縫則是因膨脹土變形所致，膨脹土屬于高塑性黏土，具有強載荷力，通常吸水會膨脹、水分流失后會收縮，進而導致水庫水利工程發生膨脹變形，發生開裂的情況，嚴重破壞水庫水利工程的質量。因此針對地形開裂具體采取的預防措施如下。

（1）通過平整場地避免挖填方時出現明顯的濕度，確保含水量能夠均衡，并充分釋放膨脹力。（2）盡可能保留原始自然邊坡，確保施工區域地質的穩定，并且不可過分挖填。通過樁基礎提升基礎附和載荷力，縮減膨脹土層厚度，避免產生過大的升降，不過成孔時不可往孔里注水，同時在成孔以后，立刻對混凝土進行灌注。（3）避免在腳坡處對臨坡建筑進行挖土，以免打破坡體平衡，導致出現誘發建筑物水平膨脹的情況。（4）做好換土施工，把膨脹土層清理掉，并灰土、土石混合物進行回填夯實，同時要控制好厚度，通常要達到90 cm。（5）對建筑物附近設置排水溝，根據實際情況擴充散水坡，通常擴充寬度要控制在1.2~1.5 m之間，同時設置渣墊層和隔水層。對下水道處做好防漏工作，讓地基能夠維持住天然結構。（6）構建地梁、地箍，同時向兩側安設水平鋼筋加強接，以提升結構強度。（7）進行保濕防水，確保合理用水，充分的監督施工場地的排水情況，以防建筑物周圍出現大量的積水。挖出基坑后，要立刻施工，并進行回填夯實，以免基坑長時間暴露。

4.5 加強邊坡的穩定性

穩固混凝土抗滑結構、穩定錨桿等是加強邊坡穩固性的主要措施。

混凝土抗滑樁，主要是將抗滑樁深入到滑坡土層里，以抵擋滑體的滑動力，對于滑坡前面的部分比較適用，可使邊坡達到理想的穩固效果。首先，在實際施工期間，相關施工者要掌握地質情況，研究導致滑坡的原因，明確滑坡推力和樁身分布情況。其次，根據所處地形的具體狀況，要明確樁應處于的區域，并做好分布。最后，根據滑坡力情況，對樁長、錨固深度予以確立。為進一步保證邊坡的穩定，還要搭設混凝土擋墻。其主要是利用本身所具有的重量來避免滑坡現象的發生，而且能夠和排水措施一同使用，再加上其自身結構并不復雜，具有較強的穩定性，因此備受施工人員青睞。

錨桿加固，主要是把受拉桿件的一側在邊上予以穩固，而另一側連到建筑物上，進而使邊坡趨于穩定。以結構為標準，可把錨固分成抗滑樁、噴錨支護、錨洞等。此外，噴混凝土護坡也是一種常用的穩固方法，其特點在于施工流程簡單，只是對混凝土進行澆筑和搗鼓，即可完成施工。

4.6 提高施工工作人員的技術水平

施工方要通過培訓，提高施工者的技術水平，以最大程度地防止工作人員在施工期間因出現違規操作而引發施工安全問題，從而提高水庫水利工程質量，減小遭受地質災害的概率。首先，在對地質進行勘測期間，要求相關工作人員要嚴格遵守有關規定，以免因工作上的失誤而增加發生地質災害的可能性。其次，在進行施工期間，要嚴格管控施工細節，根據所規定的施工技術要求進行操作。并在完成施工后，要對工程進行維護，在通過監理部門的驗收后才可正式運行。最后，在進行工程管理時，應根據工程所處的環境針對性的創建管理措施，劃定重點預防范圍，以最大限度地避免水庫水利工程遭遇地質災害的破壞，保證工作人員和工程的安全性。

5 結束語

水庫水利是一項系統性的工程，在施工和投入使用之后，有可能遭受地質災害的破壞，進而嚴重威脅工程和人民生命財產的安全。因地質災害是由多種原因所引發，為此需要對原因進行充分的分析，并制定出合理的防治方案。盡管地質災害會使水庫水利工程出現滲漏、淤積等情況，但由于水庫所處的地區和地質條件存在明顯的差別，因此不可只采用一種防治技術和措施。而這就需要相關工作人員對工程所在地的地質條件進行全方位的調查，充分地分析相關數據，然后采取針對性的地質災害預防措施，最大程度地避免水庫水利工程遭受地質災害的破壞，使工程實現穩定運行的同時，保證人民生命財產免遭重大損失。