水庫蓄水對庫岸邊坡穩(wěn)定性的影響

水庫蓄水對庫岸邊坡穩(wěn)定性的影響水庫在蓄水過程中，水位會(huì)發(fā)生變化，使庫區(qū)沿岸地區(qū)的地質(zhì)和水文條件隨之發(fā)生明顯的變化，對庫岸邊坡穩(wěn)定性造成了嚴(yán)重的影響，進(jìn)而發(fā)生滑坡等地質(zhì)災(zāi)害，威脅到沿岸以及下游地區(qū)居民的財(cái)產(chǎn)和生命安全。因此必須重視水庫蓄水對于庫岸邊坡的穩(wěn)定性所造成的影響，深入研究其變化的規(guī)律。并采取有效措施加以防治。本文將對水庫蓄水對庫岸的穩(wěn)定性造成的影響進(jìn)行分析。標(biāo)簽：水庫蓄水；庫岸邊坡；穩(wěn)定性；影響1、引言由于經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要，我國的水利工程的建設(shè)數(shù)量和規(guī)模都在不斷的增加，遇到的邊坡災(zāi)害也越來越多，成為了對水利工程的建設(shè)安全的重要威脅。水庫在蓄水過程中極易引發(fā)邊坡出現(xiàn)滑坡等地質(zhì)災(zāi)害，因此對庫岸邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行分析和研究對于水利工程項(xiàng)目的建設(shè)以及運(yùn)營安全都具有極其重要的作用。對邊坡穩(wěn)定性產(chǎn)生影響的因素還很多，不僅會(huì)影響水庫的有效庫容，造成建設(shè)成本增加以及工期延長等問題，還會(huì)嚴(yán)重威脅下游地區(qū)人民群眾生命和財(cái)產(chǎn)的安全。因此廣大工程技術(shù)人員以及相關(guān)的研究人員應(yīng)對此問題加以重視，深入分析，采取有針對性的措施對這一問題進(jìn)行有效的解決。2、水庫蓄水對庫岸邊坡穩(wěn)定性造成影響的主要因素2.1水巖作用的影響水庫蓄水后，水位發(fā)生抬升，使得地下水水位也發(fā)生了抬升現(xiàn)象。而庫岸邊坡與地下水間巖土體所形成的相互的作用是十分重要的一種地質(zhì)應(yīng)力，對邊坡水巖作用會(huì)造成明顯的改變，從而影響了邊坡穩(wěn)定性。2.1.1物理作用水庫在蓄水以后，邊坡在浸水飽和的作用下，會(huì)導(dǎo)致其巖土體發(fā)生相關(guān)的水理作用，出現(xiàn)軟化、崩解或沉陷的現(xiàn)象。而滑體的巖土體在浸水飽和以后，會(huì)造成水巖作用的減弱。同時(shí)地下水位發(fā)生變化后，巖土體填充物會(huì)出現(xiàn)泥化以及軟化的現(xiàn)象，其物理性質(zhì)發(fā)生了改變，從而降低了庫岸邊坡安全系數(shù)。坡體內(nèi)所匯聚的地下水會(huì)對坡體產(chǎn)生潤滑的作用，降低了其摩擦阻力，進(jìn)一步影響了邊坡穩(wěn)定性[1]。2.1.2化學(xué)作用地下水長期對巖土體進(jìn)行浸泡，會(huì)導(dǎo)致各種化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生，如地下水中富含的鎂離子與鈣離子將置換巖土中的鈉離子，導(dǎo)致巖土孔隙度與滲透性增大；水滲透到巖體礦物結(jié)晶格架中產(chǎn)生水化作用，巖體結(jié)構(gòu)變化，內(nèi)聚力減??；這些都將破壞巖土體微觀的結(jié)構(gòu)，從而降低了邊坡安全系數(shù)。同時(shí)，巖土體遭到浸泡后巖土體當(dāng)中的陽離子與水作用，造成水酸度增加，陰離子與水作用，造成水堿性增加，造成巖土物質(zhì)發(fā)生改變，影響其力學(xué)性質(zhì)，礦物的顆粒出現(xiàn)破碎現(xiàn)象，也會(huì)降低邊坡穩(wěn)定性[2]。2.2水庫蓄水水位的變化對邊坡的影響水庫的蓄水使得沿岸自然環(huán)境產(chǎn)生了較大的變化，而庫區(qū)水位抬升所導(dǎo)致的地下水位升高，進(jìn)一步造成了水文條件發(fā)生動(dòng)態(tài)的變化，影響了水庫兩岸的地質(zhì)條件。水庫蓄水抬升水位后，臨水邊坡浸水的面積增大，使得滑體在滑動(dòng)面上有效的應(yīng)力以及滑帶飽水后的強(qiáng)度下降。蓄水位升高后，地下水位以及孔隙的水壓力也隨之升高，加劇了邊坡的變形，進(jìn)而導(dǎo)致邊坡滑動(dòng)。而蓄水水位反復(fù)發(fā)生變化會(huì)導(dǎo)致發(fā)生滑坡的機(jī)率增加，這主要是因?yàn)樗环磸?fù)變化對使得地下水對細(xì)小的顆粒產(chǎn)生運(yùn)移作用，對坡體造成侵蝕，使得滑動(dòng)面產(chǎn)生孔穴，降低了其抗剪的強(qiáng)度[31]。2.3降水對邊坡穩(wěn)定性的影響在水庫的蓄水階段如果發(fā)生較強(qiáng)的降水也會(huì)影響邊坡穩(wěn)定性。降水對邊坡造成的影響比較復(fù)雜。降水會(huì)使土體的容重以及抗剪的強(qiáng)度出現(xiàn)變化，從而影響邊坡穩(wěn)定性。降水還會(huì)引起地下水位的升高，加之侵蝕邊坡的坡腳以及裂隙的水壓力所引起的浮托力，在這些因素的共同作用下會(huì)導(dǎo)致滑坡的發(fā)生。2.3.1會(huì)對坡體的容重產(chǎn)生影響庫區(qū)如果雨季的降水量比較大，降水會(huì)使滑體的含水量增加?；w在蓄水的過程中會(huì)產(chǎn)生大量的裂縫，降水會(huì)通過這些裂隙迅速的滲入到滑體內(nèi)，從而增加土體容重，使其力學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生變化，增加了滑動(dòng)的力矩，而與此同時(shí)抗滑力矩的增量要比滑動(dòng)力矩增量小，造成邊坡穩(wěn)定性降低。2.3.2發(fā)生滑坡的力學(xué)機(jī)制發(fā)生降水時(shí)，降水快速滲入土體，使其含水量迅速飽和，滑帶孔隙的水壓力升高，從而引發(fā)了滑坡災(zāi)害。降水改變了滑體內(nèi)動(dòng)靜水的壓力以及浮托力。在蓄水的過程中，發(fā)生滑坡前會(huì)首先在局部出現(xiàn)失穩(wěn)破壞，并在滑坡的后緣和中部出現(xiàn)裂縫或局部的隆起或沉陷。降水會(huì)迅速的滲入到裂縫中，對滑體產(chǎn)生劈裂作用，使裂縫進(jìn)一步加深或貫通。如果庫區(qū)水位的變動(dòng)幅度比較小，降水將迅速滲入滑體，導(dǎo)致其地下水位升高，使滑體浮托力增加，從而導(dǎo)致了滑體失穩(wěn)。3、防治庫岸滑坡的有效措施3.1對滑坡的坡頭和坡腳進(jìn)行處理由于蓄水所引起的滑坡可以對滑坡的坡頭和坡腳進(jìn)行相應(yīng)的處理，首先計(jì)算其穩(wěn)定系數(shù)，再通過推理計(jì)算和穩(wěn)定系數(shù)找出推滑部分的確切位置，并設(shè)計(jì)科學(xué)合理的施工的方案，在滑坡的頭部實(shí)施削破處理，使滑坡下滑力得到有效的降低，同時(shí)可以將削下的所有土石壓放在坡腳處，從而提高其抗滑的能力。3.2合理設(shè)置相應(yīng)的抗滑樁在水庫蓄水達(dá)到一定的高度后，滑坡滑動(dòng)的模式會(huì)發(fā)生改變，一般會(huì)由推移式變成牽引式的滑坡。如果滑坡的土層較厚時(shí)，在地表會(huì)出現(xiàn)比較明顯的變形或破壞的跡象，應(yīng)及時(shí)設(shè)置相應(yīng)的抗滑樁，并應(yīng)減小埋深，并將其設(shè)置于滑體的前緣處，從而使抗滑力能夠削弱作用在抗滑樁上的力。為保證抗滑效果，可以在垂直位置布設(shè)三排抗滑樁。3.3合理設(shè)置截水溝和排水溝庫區(qū)的降水比較多時(shí)，滑坡的后部會(huì)有較多的裂縫。大量的降水會(huì)使裂縫的充水十分嚴(yán)重，造成邊坡穩(wěn)定性降低。所以，水庫在蓄水前要在滑體的兩側(cè)設(shè)置排水溝，并在滑坡體后緣的一定距離處設(shè)置截水溝。3.4對水庫蓄水的水位和速度進(jìn)行控制水庫的水位達(dá)到較高的階段時(shí)（超過100米），其水位的下降有助于提高邊坡穩(wěn)定性。通過相關(guān)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，水庫蓄水的水位達(dá)到110-115米左右時(shí)，其邊坡比較穩(wěn)定，而蓄水的水位達(dá)到115-130米左右時(shí)，滑坡的穩(wěn)定性比較好。所以在水庫完成蓄水后，應(yīng)將水位的高度保持在115米到正常的水位范圍內(nèi)，同時(shí)要對水庫水位的波動(dòng)速率進(jìn)行科學(xué)合理的控制，從而提高邊坡穩(wěn)定性[4]。4、總結(jié)水庫蓄水會(huì)使得沿岸的地質(zhì)和水文條件發(fā)生明顯的變化，對邊坡穩(wěn)定性造成嚴(yán)重的影響，也會(huì)對沿岸以及下游地區(qū)的人們?nèi)罕姷纳踩拓?cái)產(chǎn)安全造成威脅。所以對水庫的蓄水以及蓄水的過程對邊坡穩(wěn)定性所產(chǎn)生的影響應(yīng)進(jìn)行深入的分析，要對變化情況詳細(xì)的了解和充分的掌握，從而更好的保證水庫建設(shè)的順利展開以及水庫的安全運(yùn)營。參考文獻(xiàn)：[1]宋丹青，梁收運(yùn)，王志強(qiáng).庫水位對庫岸邊坡穩(wěn)定性的影響[J].人民黃河，2016，38（7）：95-99.[2]宋丹青，王豐，梅明星，劉鵬飛.水庫蓄水對庫岸邊