土石壩滑坡及其處理

1、土石壩滑坡及其處理緱彥強2150421222 滑坡的特征及成因滑坡的特征及成因一、一、 滑坡的特征及成因滑坡的特征及成因( (一一 ) )滑坡的特征滑坡的特征 在滑坡前，壩頂常出現(xiàn)一條與壩軸線平行的縱向裂縫在滑坡前，壩頂常出現(xiàn)一條與壩軸線平行的縱向裂縫 ( (即主裂縫即主裂縫) )，隨著裂縫的不斷延長和加寬，兩端逐漸向下彎曲延伸，呈曲線形。，隨著裂縫的不斷延長和加寬，兩端逐漸向下彎曲延伸，呈曲線形。當滑坡體開始滑動時，主裂縫兩側(cè)便上下錯開，錯距逐漸加大，滑動當滑坡體開始滑動時，主裂縫兩側(cè)便上下錯開，錯距逐漸加大，滑動體末端出現(xiàn)向壩腳方向滑移，滑坡后期壩下出現(xiàn)帶狀或橢圓形隆起。體末端出現(xiàn)向壩腳方

2、向滑移，滑坡后期壩下出現(xiàn)帶狀或橢圓形隆起。滑坡在初期發(fā)展較緩，到后期有時會突然加快。滑動體移動的距離可滑坡在初期發(fā)展較緩，到后期有時會突然加快?；瑒芋w移動的距離可由數(shù)米至數(shù)十米不等，直到滑動力與抗滑力經(jīng)過調(diào)整達到新的平衡后由數(shù)米至數(shù)十米不等，直到滑動力與抗滑力經(jīng)過調(diào)整達到新的平衡后滑坡才終止，見圖滑坡才終止，見圖 1 1。在滑坡體。在滑坡體 急速滑動時，可以聽到土石摩擦的聲急速滑動時，可以聽到土石摩擦的聲音。音。 滑坡的特征及成因滑坡的特征及成因( (二二 ) )滑坡的成因滑坡的成因 滑坡往往是由多種因素的組合引起，從已失事的土石壩滑坡原因分析，滑坡往往是由多種因素的組合引起，從已失事的土石壩

3、滑坡原因分析，滑坡主要取決于基礎狀況、筑壩土料性質(zhì)和壩坡斷面尺寸?；轮饕Q于基礎狀況、筑壩土料性質(zhì)和壩坡斷面尺寸。 1 1勘測設計方面原因勘測設計方面原因 (1) (1)壩基有含水量較高的淤泥層、軟粘土或濕陷性黃土，軟基未處理或壩基有含水量較高的淤泥層、軟粘土或濕陷性黃土，軟基未處理或處理不徹底，以致抗剪強度指標低，地基承載力不夠，筑壩后產(chǎn)生剪切處理不徹底，以致抗剪強度指標低，地基承載力不夠，筑壩后產(chǎn)生剪切破壞，這種情況極為普遍。破壞，這種情況極為普遍。 (2) (2)設計中進行壩坡穩(wěn)定分析時選擇的設計中進行壩坡穩(wěn)定分析時選擇的計算指標偏高計算指標偏高，以致設計的壩坡以致設計的壩坡陡于土體

4、穩(wěn)定邊坡陡于土體穩(wěn)定邊坡，造成壩坡不穩(wěn)定，造成壩坡不穩(wěn)定 。 2 2施工方面原因施工方面原因 (1) (1)基礎淤泥軟弱層未清除干凈，如濕陷性黃土未清除，河槽深部淤泥基礎淤泥軟弱層未清除干凈，如濕陷性黃土未清除，河槽深部淤泥處理不當?shù)?。處理不當?shù)取?(2) (2)筑壩土料不符合要求，且鋪土太厚，填筑土塊大，壓實工具輕，碾筑壩土料不符合要求，且鋪土太厚，填筑土塊大，壓實工具輕，碾壓次數(shù)及含水量控制指標等均達不到設計要求。壓次數(shù)及含水量控制指標等均達不到設計要求。 滑坡的特征及成因滑坡的特征及成因 (3)(3)施工時對結(jié)合面未妥善處理，接縫處理質(zhì)量差，水庫蓄水后，施工時對結(jié)合面未妥善處理，接縫處理

5、質(zhì)量差，水庫蓄水后，庫庫水通過結(jié)合面滲漏水通過結(jié)合面滲漏。 (4) (4)雨季施工時，未采取防雨和排水措施，雨季施工時，未采取防雨和排水措施，土料含水量過高土料含水量過高 ，形成塑，形成塑流區(qū)；冬季施工時，未及時清理積雪與凍土，以致流區(qū)；冬季施工時，未及時清理積雪與凍土，以致填方中產(chǎn)生凍土層填方中產(chǎn)生凍土層，解凍或蓄水后，庫水人滲，形成軟弱夾層，由于其抗剪強度低，常造成解凍或蓄水后，庫水人滲，形成軟弱夾層，由于其抗剪強度低，常造成滑坡滑坡 。 (5) (5)汛前搶筑壩體臨時斷面，質(zhì)量很差，尤其是我國北方水中填土，汛前搶筑壩體臨時斷面，質(zhì)量很差，尤其是我國北方水中填土，壩下部土體未固結(jié)壩下部土體

6、未固結(jié)，又繼續(xù)填工，造成滑坡。，又繼續(xù)填工，造成滑坡。3 3運用管理方面原因運用管理方面原因 (1) (1)由于由于放水時水位降落速度過快放水時水位降落速度過快( (或因閘門開關失靈等原因引起庫水或因閘門開關失靈等原因引起庫水位驟降；或最大日降水速度雖慢，但庫水位降幅很大位驟降；或最大日降水速度雖慢，但庫水位降幅很大) )，且上游壩殼粘，且上游壩殼粘粒含量高、滲透系數(shù)小，粒含量高、滲透系數(shù)小，致使水位下降速度與浸潤線下降不同步致使水位下降速度與浸潤線下降不同步，浸潤，浸潤線至庫水位之間的土體重度由浮重度變?yōu)轱柡椭囟?，上游壩體中孔隙水線至庫水位之間的土體重度由浮重度變?yōu)轱柡椭囟龋嫌螇误w中孔隙水

7、向迎水坡排出，造成較大的反向滲透壓力向迎水坡排出，造成較大的反向滲透壓力 ，此時上游坡面極易發(fā)生滑，此時上游坡面極易發(fā)生滑坡。坡。 (2)(2)雨水沿裂縫入滲雨水沿裂縫入滲，增大壩體含水量，降低抗剪強度導致滑坡。，增大壩體含水量，降低抗剪強度導致滑坡。 (3) (3)壩后壩后減壓井減壓井運用多年后，由于運用多年后，由于淤積和堵塞而失效淤積和堵塞而失效，以致引起壩，以致引起壩基滲透壓力和浮托力的增加導致壩體滑坡。基滲透壓力和浮托力的增加導致壩體滑坡。4 4其他原因其他原因 (1) (1)沒有搞清基礎實際狀況，沒有搞清基礎實際狀況，盲目加高壩體盲目加高壩體，如加高時不從坡角直，如加高時不從坡角直到

8、壩頂培厚加高，而是采取戴帽加高，使壩坡的穩(wěn)定性降低，導致滑到壩頂培厚加高，而是采取戴帽加高，使壩坡的穩(wěn)定性降低，導致滑坡。坡。 (2) (2)強烈地震或人為在壩岸附近爆破采石等，也可能造成壩體局部強烈地震或人為在壩岸附近爆破采石等，也可能造成壩體局部滑坡。滑坡。 (3) (3)壩體土料中的水溶鹽、氧化物壩體土料中的水溶鹽、氧化物( (如鐵銹水如鐵銹水) )等化學溶液以及滲水等化學溶液以及滲水中可能夾帶的粗顆粒堵塞了排水濾體，或由于壩面排水不暢等原因，中可能夾帶的粗顆粒堵塞了排水濾體，或由于壩面排水不暢等原因，引起引起浸潤線抬高浸潤線抬高，增加了下游壩體的飽和度，降低了土體的抗剪強度，增加了下游

9、壩體的飽和度，降低了土體的抗剪強度 綜上分析，滑坡是多種原因共同作用的結(jié)果，其中水位下降、汛綜上分析，滑坡是多種原因共同作用的結(jié)果，其中水位下降、汛期雨水入滲或高水位是土石壩內(nèi)外滑坡的主要誘發(fā)原因。期雨水入滲或高水位是土石壩內(nèi)外滑坡的主要誘發(fā)原因?；碌奶卣骷俺梢蚧碌奶卣骷俺梢蚧碌奶幚砘碌奶幚矶?、滑坡的處理二、滑坡的處理 對于已經(jīng)發(fā)生且滑動已終止的滑坡，或經(jīng)過臨時搶護的滑坡，必對于已經(jīng)發(fā)生且滑動已終止的滑坡，或經(jīng)過臨時搶護的滑坡，必須進行永久性的滑坡處理。滑坡處理的原則是設法減小滑動力，增加須進行永久性的滑坡處理?；绿幚淼脑瓌t是設法減小滑動力，增加抗滑力，使壩坡滿足穩(wěn)定要求。其做法可歸

10、納為抗滑力，使壩坡滿足穩(wěn)定要求。其做法可歸納為“上部減載上部減載”與與 “下部壓重下部壓重”?！吧喜繙p載上部減載 ” ”是在滑坡體上部與裂縫上側(cè)陡壩部分是在滑坡體上部與裂縫上側(cè)陡壩部分進行削坡，或者適當降低壩高，增加防浪墻等；進行削坡，或者適當降低壩高，增加防浪墻等；“下部壓重下部壓重”是放緩是放緩壩坡，在坡腳處修建鎮(zhèn)壓臺及滑坡段下部做壓坡體等。具體處理時，壩坡，在坡腳處修建鎮(zhèn)壓臺及滑坡段下部做壓坡體等。具體處理時，通常需根據(jù)滑坡產(chǎn)生的原因和具體情況，采用開挖回填、加培緩坡、通常需根據(jù)滑坡產(chǎn)生的原因和具體情況，采用開挖回填、加培緩坡、壓重固腳、導滲排水等多種方法綜合處理。必須指出，壓重固腳、導

11、滲排水等多種方法綜合處理。必須指出，凡因壩體裂縫凡因壩體裂縫引起的滑坡，處理時應同時進行滲漏處理引起的滑坡，處理時應同時進行滲漏處理。( (一一 ) )開挖回填開挖回填 將滑坡體及疏松土料徹底挖除，再按設計壩坡線分層回填夯實。將滑坡體及疏松土料徹底挖除，再按設計壩坡線分層回填夯實。若滑坡體方量很大，不能全部挖出時，可將滑弧上部能利用的松動土若滑坡體方量很大，不能全部挖出時，可將滑弧上部能利用的松動土體移做下部回填土方，這樣移挖作填，不僅減少了開挖土方量，而且體移做下部回填土方，這樣移挖作填，不僅減少了開挖土方量，而且大大縮短了運距。開挖時，對未滑動的坡面要按邊坡穩(wěn)定要求放足并大大縮短了運距。開

12、挖時，對未滑動的坡面要按邊坡穩(wěn)定要求放足并 口線，回填由下而上，分層填土，夯壓密實，在開始回填前應灑水濕口線，回填由下而上，分層填土，夯壓密實，在開始回填前應灑水濕 滑坡的處理滑坡的處理潤，將表層刨毛再填土夯實，以利層面結(jié)合。此外，在開挖回填的同潤，將表層刨毛再填土夯實，以利層面結(jié)合。此外，在開挖回填的同時，要翻筑維修好護坡并將壩址的排水設施恢復好，使其保持排水暢時，要翻筑維修好護坡并將壩址的排水設施恢復好，使其保持排水暢通，并起到壓腳抗滑作用。通，并起到壓腳抗滑作用。( (二二 ) )加培緩坡加培緩坡 對于壩身單薄、壩坡過陡引起的滑坡，在處理時可考慮加培緩坡。對于壩身單薄、壩坡過陡引起的滑坡

13、，在處理時可考慮加培緩坡。放緩壩坡的坡比應按壩坡穩(wěn)定分析確定。處理時先將滑動土體上部進放緩壩坡的坡比應按壩坡穩(wěn)定分析確定。處理時先將滑動土體上部進行削坡，然后按放緩的壩坡加大斷面，分層回填夯實。并注意行削坡，然后按放緩的壩坡加大斷面，分層回填夯實。并注意回填前回填前先將壩址排水設施向外延伸或接通新的排水體先將壩址排水設施向外延伸或接通新的排水體，回填后，應恢復和接，回填后，應恢復和接長坡面排水設施和護坡。長坡面排水設施和護坡。( (三三 ) )壓重固腳壓重固腳 對于較嚴重的滑坡，滑坡體底部往往滑出壩址以外，此時必須在對于較嚴重的滑坡，滑坡體底部往往滑出壩址以外，此時必須在滑坡段下部采取壓固腳的

14、措施，以增加抗滑力。固腳的形式有鎮(zhèn)壓臺滑坡段下部采取壓固腳的措施，以增加抗滑力。固腳的形式有鎮(zhèn)壓臺和壓坡體兩種，應根據(jù)當?shù)赝亮?、石料資源和滑坡的具體情況采用。和壓坡體兩種，應根據(jù)當?shù)赝亮?、石料資源和滑坡的具體情況采用。鎮(zhèn)壓臺是用石料堆筑而成，起加固坡腳的作用。如果用于處理上游壩鎮(zhèn)壓臺是用石料堆筑而成，起加固坡腳的作用。如果用于處理上游壩坡的滑坡，可用塊石漿砌而成坡的滑坡，可用塊石漿砌而成 ，見圖，見圖 2(a) 2(a)；如果用于處理下游壩坡；如果用于處理下游壩坡 滑坡的處理滑坡的處理的滑坡，則可用塊石堆筑或干砌，以方便排水，見圖的滑坡，則可用塊石堆筑或干砌，以方便排水，見圖2(b)2(b)。

15、滑坡的處理滑坡的處理壓坡體也稱為幫坡，多用于處理下游壩坡的滑坡，一般采用砂石料。壓坡體也稱為幫坡，多用于處理下游壩坡的滑坡，一般采用砂石料。缺乏砂石料的地區(qū)，也可以采用土料代替，但應先鋪一層厚約缺乏砂石料的地區(qū)，也可以采用土料代替，但應先鋪一層厚約0.0.5 50 0. .8m8m的礫石濾層，再回填壓坡體土料。鎮(zhèn)壓臺或壓坡體應的礫石濾層，再回填壓坡體土料。鎮(zhèn)壓臺或壓坡體應 沿滑坡段全沿滑坡段全面填筑，并伸出滑坡段兩端面填筑，并伸出滑坡段兩端5 5lOmlOm，其高度和長度通過穩(wěn)定分析確定，其高度和長度通過穩(wěn)定分析確定。一般石料鎮(zhèn)壓臺的高度為。一般石料鎮(zhèn)壓臺的高度為3 35m5m，壓坡體的高度一般為滑坡體高度的，壓坡體的高度一般為滑坡體高度的 1 1/ /2 2左右，邊坡為左右，邊坡為1 1：3 3. .5 5 l l：5 5。必須注意，鎮(zhèn)壓臺和壓坡體的布置。必須注意，鎮(zhèn)壓臺和壓坡體的布置不應影響壩容壩貌，并要恢復或修好原有排水設施。不應影響壩容壩貌，并要恢復或修好原有排水設施。 ( (四四) )導滲排水導滲排水 對于排水體失效，壩坡土體飽和而引起的滑坡，可采用導滲排水對于排水體失效，壩坡土體飽和而引起的