水利工程中土石坝坝坡稳定分析

【摘 要】土石坝是当今水利工程中最关键的基础设施在之一，也是极为常见的基础结构。在水利工程施工建设的过程中，我国国内绝大多数地区仍然是以传统的土石坝施工为主，这种坝体结构施工本身存在着抗震性能好、施工效率高、施工速度快、工程造价低的优势，同时它在整个世界水利事业发展上有着举足轻重的作用。本文从土石坝概念入手，针对土石坝坝坡稳定危害的重要性提出了有关问题的预防和解决方法。 
【关键词】土石坝；水利工程；失稳；坝坡 
　　近年来，随着我国社会经济的发展，我国水利工程施工建设也迈上了新的台阶。自从改革开放至今，水利工程在整个国民经济发展中做出了重大贡献，为建设中国特色社会主义提供了坚强有力的基础支持。同样，因为水利工程对我国社会经济发展的重要性，水利工程的施工建设理念和施工技术、施工材料的发展也极为迅速，截至目前已经形成了许多不同的施工理念、施工技术和施工材料，为水利事业的良好发展打下坚实的技术与物质基础，同时也引发了人们对现代化水利工程施工建设质量的思考。坝坡稳定性作为水利工程施工中最受关注的问题之一，它是否合理直接关系到水利事业的顺利发展，决定着整个水利工程功能的发挥，甚至是影响到周围居民的生命财产安全。为此在这里我们就以水利工程土石坝坝坡稳定性进行研究和分析。 
　　1.土石坝概述 
　　我国的水利工程在建国以来可谓是一派向荣，大批的水利施工建设项目在半个世纪里纷纷上马，为我国社会经济的发展做出了重大贡献，为社会主义现代化建设提供了坚强有力的后盾支持。同样，我国水利工程建设在国家发展中起到重大作用的同时，有关施工技术的发展也非常的迅速，极大的推动着水利工程建设工作的开展，保障着工程施工质量和效率。土石坝在这种社会背景下也得到了人们高度重视，迎来了建设新高潮。 
　　1.1土石坝概念 
　　土石坝可谓是当今水利事业中最为常见的坝体结构之一，也是水利工程中主要的基础设施。在其施工建设的过程中主要是通过采用石料、土料、混合料等材料，通过抛填、碾压、灌注等方式砌筑形成的一种挡水建筑物。在施工的过程中，当坝体材料以土料、石料为主的时候，称之为土坝，如果是以石渣、卵石、爆破碎石为主的时候，其称之为堆石坝。当两者相差无几的时候则又被称之为土石混合坝。就土石坝结构的施工进行分析，其可谓是历史悠久的一种坝体结构，但是在我国其发展巅峰时期可谓是从上个世纪中期开始的，当时受到我国社会经济发展趋势的影响，一大批的土石坝结构涌现而出，为社会经济的发展做出了重大贡献。 
　　1.2土石坝施工优势 
　　近些年来，土石坝工程施工技术一直深受着业内人士的重视，无论是在工程施工理念还是施工技术上，都取得了显著的成绩，为土石坝工程建设打下坚实的理论基础。在当今的社会经济发展中，土石坝以其施工简单、取材方便、施工成本低、施工设施方便的优势受到各地施工单位的关注和重视，但是同时因为其大多都是就地取材进行建设的，因此坝体结构整体性不佳，受到长期的水流冲刷极容易产生各种工程质量问题核事故，从而给社会发展造成影响，甚至引发严重的安全事故。为此做好土石坝施工管理控制至关重要，也是未来经济发展的必然趋势。 
　　2.土石坝边坡问题分析 
　　根据有关数据统计，我国几乎所有的土石坝都存在着严重的坝体失稳现象，根据有关数据统计，这一现象随着社会经济的发展和时间的推迟还在进一步的加大和促进。 
　　2.1水利工程中土石坝坝坡失稳的危害 
　　在水利工程过程中，坝体的结构意味着整体的陡坡的结构，而一旦坝坡出现问题，整个工程的质量会受到影响，后果很严重。而且土石坝的滑坡对于山脚下的居民的基本生活也会有一定的影响，而且会影响到房屋的公路和桥梁等一些设施，特别是在结构破坏的情况下，会造成交通事故，导致交通中断和人员的伤亡。因此，坝坡失稳会使大量的石料进入地下水，当地下水达到一定程度后，会引起堤坝的危险，甚至给下游的百姓带来损坏，因此，在加强堤坝结构的过程中，做好相应数据的分析，同时根据技术人员的方法，合理的加固，是解决滑坡的重要方式和方法。 
　　2.2土石坝坝坡失稳滑坡的原因分析 
　　关于土石坝滑坡产生的原因主要是当堤坝失稳的过程中，会产生一定的滑坡现象，总结起来，主要有自然和人为两种因素，在一种或两种因素的共同作用下，会给社会带来一定的影响，具体来说，主要有以下几个方面： 
　　2.2.1内部因素 
　　关于土石坝内部的结构方面，这是土石坝的内部因素，其结构的松散会造成坝体的抗风和抗震能力的降低，同时使得水位下降，坝体在岩石和土体的作用下会形成一定的不连续状态，由于坝体过于陡峭，会使得地下水对岩石造成一定的软化作用，造成坝体滑坡。 
　　2.2.2人为因素 
　　人类工程活动的频繁是引起土石坝滑坡的重要因素，如开挖坡脚，修建铁公路、依坝建房、建厂等工程，常常因使坝体下部失去支撑而发生下滑。蓄水、排水均易使水流渗入坡体，加大孔隙水压力，软化岩、土体，增大坝体容重，从而促使或诱发土石坝滑坡的发生。在运行管理方面，放水时库水位降落太快，使上游坝体的孔隙水下降速度远跟不上库水位，形成很大的孔隙水压力而造成滑坡。 
　　3.坝坡失稳的防治 
　　由于土石坝坝坡失稳会产生严重的危害，因此，必须加强对土石的维护管理，提高对土石坝稳定性的检测技术，加大检查力度，以便及时发现坝坡失稳，提早防治，将坝坡失稳带来的危害降低到最小。以下几点建议是笔者结合实地考察、资料研究和自身经验得出的解决土石坝坝坡失稳问题的对策，以供同行参考借鉴。 
　　（1）对于已建水库，要结合原始的坝体和坝基物理力学指标、施工、筑坝土料控制、碾压质量、接缝处理等综合分析，选取可靠的计算参数，条件允许时可进行现场取样试验，取得物理力学指标作为计算参数，作为坝坡稳定安全复合时的设计指标。了解库区已有滑坡和崩塌的地点，不同岩层特别是软弱泥质岩层的发布，查明附近有无断层、断裂。以利于根据实际情况采取相应措施进行处理整治。 
　　（2）研究重点区的地质情况，预测可能滑坡的地点和规模。对可能滑坡的库岸，通过钻孔了解滑体的厚度和滑动面的位置，确定滑动面抗剪强度。然后结合地质、地貌分析，确定若干滑动面，并进行岸坡的稳定计算和模型试验，以论证岸坡是否稳定，并对可能滑动地段估算其滑落体积。 
　　（3）修筑支挡工程。若土石坝在修建时使坝体的上半部分结构体积较大而坝基部分体积较小时，易使坝坡失稳，产生滑坡，这种情况下可以采用削坡减重的方法，使土石坝的重心降低，提高坝坡稳定性。而当因失去支撑而滑动较快的滑坡，可采用修筑支挡工程的办法，增加滑坡的重力平衡条件，使滑体迅速恢复稳定。 
　　（4）改善滑动带的土石性质。一般采用焙烧法、爆破灌浆法等物理化学方法对滑坡进行整治。由于滑坡成因复杂，影响因素多，因此需要上述几种方法同时使用，综合治理，方能达到目的。通过一定的工程技术措施，改善边坡岩土体的力学强度，提高其抗滑力，减小滑动力。 
　　4.结语 
　　总而言之，土石坝是我国水利工程的重要的堤坝形式，同时保证堤坝的稳定性对于我国的经济效益和社会效益具有重要的意义，因此，保证堤坝的稳定性，可以保证人民群众的安全，解决堤坝滑坡现象，对技术人员进行管理和防范，降低堤坝失事现象的发生。 
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