水利工程論文-岳城水庫壩坡淺層滑坡對(duì)安全的影響摘要：一般認(rèn)為庫水位驟降時(shí)對(duì)土壩安全的應(yīng)響較大，而不太注意庫水位變幅很大時(shí)，滲透力對(duì)土壩安全的影響。本文通過對(duì)岳城水庫主壩淺層滑坡原因的分析，說明庫水位大幅度消落導(dǎo)致的滲透力對(duì)土壩安全的影響是很大，應(yīng)該引起足夠的重視。并從水庫運(yùn)行的角度，說明了均質(zhì)土壩不宜過高。關(guān)鍵詞：岳城水庫均質(zhì)土壩庫水位滲透力淺層滑坡1岳城水庫主壩淺層滑坡基本情況岳城水庫土壩系碾壓式均質(zhì)壤土壩，壩頂高程157m。其中主壩長3570m，最大壩高53m，壩頂寬度8m。曾在庫水位124.51m時(shí)，檢查發(fā)現(xiàn)主壩上游坡有兩段明顯裂縫和向下游的下錯(cuò)?；庐a(chǎn)生的部位及具體情況如下：中段樁號(hào)1+4641+723范圍，長259m，滑坡上口裂縫位于高程136140m，上游護(hù)坡的最大裂縫寬33，下錯(cuò)50。此段于本次滑坡的五年前也曾發(fā)生過同樣的裂縫，但沒有下錯(cuò)的現(xiàn)象。南段樁號(hào)2+1702+380范圍，長210m，滑坡上口裂縫高程129137m，主要裂縫四條，上游護(hù)坡的最大縫寬16，最大錯(cuò)縫70。此段于本次滑坡的六年前曾發(fā)生過同樣的護(hù)坡裂縫，主要裂縫亦有四條，最大縫寬50，最大錯(cuò)縫80.2開挖檢查結(jié)果為確切了解塊石護(hù)坡下土體的滑坡情況，曾對(duì)滑坡的上口進(jìn)行了開挖檢查（見圖1）。檢查發(fā)現(xiàn)，凡護(hù)坡表面有裂縫者，對(duì)應(yīng)土體就有下滑錯(cuò)動(dòng)，且滑裂面很明顯。上口破碎帶較寬，2030左右；挖深1m以下，破碎帶基本上都是硬片，無張開裂縫。圖1滑坡上口裂縫探坑剖面圖（樁號(hào)1+580上55）為確切了解滑裂面的情況，曾在滑坡段用鉆機(jī)打了三個(gè)勘探孔，開挖22m的豎井三個(gè)。經(jīng)查明，中段最大滑裂面深度為9m，南段最大滑裂面深度為7m，兩段均于120m高程附近有隆起現(xiàn)象?；麦w剖面的情況，如圖2所示。3滑坡原因分析通過對(duì)庫水位消落情況的分析，發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)裂縫和滑坡的年份都是庫水位消落幅度大的年份。如1968年消落幅度27.92m，出現(xiàn)南段滑坡；1969年消落幅度24.87m，出現(xiàn)中段裂縫；1974年消落幅度32.63m，兩段同時(shí)發(fā)生滑坡。1966年1973年水庫水位消落及滑裂情況見表1。圖2中段滑坡體剖面圖（樁號(hào)1+570）表1水庫水位消落及滑裂情況統(tǒng)計(jì)表（19661973年）年份（水文年）最高水位最低水位消落幅度（m）發(fā)生滑裂情況m時(shí)間m時(shí)間年月日年月日1966144.491966924125.11196772619.381967145.971967916118.0519687827.92南段滑坡1968148.141969318123.20196971924.87中段滑坡1969145.341970217123.27197063022.141970137.511970923121.57197161515.941971149.08197194127.2319727621.851972138.921973221124.8519735814.071973149.05197399116.42197471832.63兩段同時(shí)滑坡表中記錄顯示，庫水位的大幅度降落，都是出現(xiàn)在春灌開始到汛前灌溉放水期間，并未出現(xiàn)過庫水位驟降的情況。庫水位的平均日降速度，1968年0.28m/d，1969年0.19m/d，1974年為0.24m/d?？梢?，產(chǎn)生滑坡的主要原因是該年庫水位的消落幅度較大，而不是因?yàn)閹焖坏捏E降。產(chǎn)生局部淺層滑坡主要原因，應(yīng)該是庫水位大幅度下降引起的滲流力。這一結(jié)論可以由試驗(yàn)和計(jì)算結(jié)果得到證實(shí)。4計(jì)算驗(yàn)證根據(jù)壩軸線上游壩體孔隙水壓力測壓管資料和南京水利科學(xué)研究所所做的壩體滲流試驗(yàn)結(jié)果，可以計(jì)算出不同條件下，上游壩坡的安全系數(shù)以及相應(yīng)的最危險(xiǎn)滑弧位置。計(jì)算方法采用圓弧滑動(dòng)法1，采用如下公式：(1)式中：K安全系數(shù)；Mr滑動(dòng)體內(nèi)各土條對(duì)圓弧中心的抗滑力矩之和；Ms滑動(dòng)體內(nèi)各土條對(duì)圓弧中心的滑動(dòng)力矩之和；其中，滲流力對(duì)安全系數(shù)K的影響，主要體現(xiàn)在滲流力將產(chǎn)生滑動(dòng)力矩。滲流力的計(jì)算方法1是：1根據(jù)實(shí)測孔隙水壓力的資料和壩體滲流試驗(yàn)結(jié)果，繪制流網(wǎng)圖；2根據(jù)流網(wǎng)圖計(jì)算滲透力，其中單位體積土體上的滲流力計(jì)算公式為：(2)式中：水的容重；J網(wǎng)格處平均滲透坡降，由流網(wǎng)圖查出。不同條件下上游壩坡的安全系數(shù)的計(jì)算結(jié)果如下：表1上游壩坡安全系數(shù)計(jì)算結(jié)果計(jì)算條件安全系數(shù)不考慮滲流力和地震1.491.57考慮庫水位下降引起的滲流力，不考慮地震0.891.03考慮滲流力和地震0.670.85不考慮滲流力，只考慮九度地震0.920.93以上計(jì)算結(jié)果表明，滲流力對(duì)安全系數(shù)的降低影響極大。目前庫水位下降的情況下，上游壩坡的穩(wěn)定，實(shí)際上處于臨界狀態(tài)而且偏于不安全。所以，在庫水位大幅度下降時(shí)，很容易發(fā)生滑坡。同時(shí)計(jì)算結(jié)果也表明，安全系數(shù)最小滑弧位置，也即最危險(xiǎn)的滑弧位置，與1974年實(shí)際發(fā)生的滑弧位置基本一致。這就說明庫水位降落引起的滲流力導(dǎo)致的上游滑坡一般屬于淺層的。因此，計(jì)算結(jié)果完全表明，本次淺層滑坡產(chǎn)生的主要原因是庫水位大幅度下降引起的滲流力。5結(jié)論從以上對(duì)岳城水庫淺層滑坡的分析來看，庫水位大幅度消落導(dǎo)致的滲透力對(duì)土壩安全的影響是很大?？紤]滲透力對(duì)土壩壩坡穩(wěn)定的影響時(shí)，除考慮穩(wěn)定滲流期滲透力的影響外，還應(yīng)充分考慮庫水位大幅度消落時(shí)滲流力的影響。同時(shí)，從以上的分析也再次表明，均質(zhì)土壩不宜過高。否則，水庫在運(yùn)行期間將可能出現(xiàn)的較大幅度水位變化，很