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水利工程中土石坝坝坡稳定分析

【摘要】水利工程中最重要的基础设施就是堤坝，而目前我国

有很多堤坝都是以土石坝的结构方式建筑的，这是因为土石坝具有

施工简便、成本低廉、抗震耐久等很多优点，是以在堤坝结构中有

着广泛的应用。堤坝的安全稳定对于水利工程的正常运行以及下游

居民的安全都有着重要的意义，尤其是保证土石坝的安全稳定，更

是非常有必要的。本文通过分析土石坝坝坡失稳的危害及原因，探

讨相应的解决对策。

【关键词】水利工程；土石坝；坝坡稳定；失稳原因；解决对

策

我国的水利工程在建国后大批上马，很大程度上促进了国民经

济的发展，为社会主义建设提供了强有力的支持，由于水利工程对

国家建设的很多方面都有积极的促进作用，所以水利工程施工技术

的发展也很迅猛，极大的支持了水利工程的建设，保障了工程的质

量。由于土石坝大部分的由当地的土石混合料建筑而成，因此其坝

体结构的整体性较差，在长期的水流冲击作用下，很可能会导致坝

坡失稳的现象发生。据统计，几乎所有的土石坝都存在着不同程度

的坝坡失稳现象，而产生这些坝坡失稳现象的原因除了因土石坝自

身具有的特点因素以外，还有其他的一些外在因素的影响，如建筑

施工中施工技术较为落后，施工质量没有得到保障，堤坝常年使用

却没有得到良好的维修养护等等，都会造成坝坡失稳，降低了土石

坝的效益，甚至会导致严重的水利工程安全事故。

1.水利工程中土石坝坝坡失稳的危害

相对于其他坝体结构的堤坝来讲来讲，土石坝是比较容易引起

坝坡失稳现象的，而坝坡失稳一旦形成滑坡，就会从产生极大的危

害，后果也极其严重。土石坝的滑坡会摧毁修建在山坡脚下或沟口

的建筑设施或居民房屋，若其下方有公路、铁路或桥梁，也会遭到

严重破坏，导致交通中断，人员伤亡。另外，由于坝坡失稳，滑坡

会使大量土石混合料滑入水库中，使水库水位上涨，当水位漫过坝

顶高度或产生涌浪时，就会使得河水泛滥，甚至会引起堤坝失事，

给下游的田地、城镇、建筑以及人民的人身安全都带来巨大的损害。

因此，加强土石坝坝坡稳定性分析，及时发现坝坡失稳现象的发生，

采取有效措施防治失稳滑坡，是目前水利工作技术人员所关注的重

点问题。

2.土石坝坝坡失稳滑坡的原因分析

通常当土石坝坝坡稳定性较差时，都会产生不同程度的滑坡现

象，而导致土石坝稳定差的原因有很多种，通常会在其中一种或几

种的因素影响下，才会造成滑坡现象，继而带来巨大的社会影响。

笔者通过调查分析，总结整理出以下几点引起土石坝坝坡失稳滑坡

的因素：

2.1内部因素

土石坝结构松散，抗剪强度和抗风化能力较低，坝体在水作用

下性质发生变化，组成坝体的岩、土体被各种构造面切割分离成不

连续状态，坝体坡度过陡，地下水对岩土体的软化作用，以及其他

各种因地质原因而引起的土石坝坝坡失稳滑坡。

2.2外部因素

地壳运动及气候变化对土石坝滑坡的诱发作用。主要的诱发因

素有，地震、降雨和融雪、地表水的冲刷、浸泡、河流等地表水体

对斜坡坡脚的不断冲刷，海啸、风暴潮、冻融等作用也可诱发滑坡，

滑坡对水利工程的破坏极其严重，后果不堪设想，虽然都是不可抗

拒力的破坏活动，但是我们可以在建设之初就要考虑到遭受这类灾

害的可能，并通过提高设计与施工水平，增加工程对于此类灾害的

抵抗力。

2.3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