地質(zhì)災(zāi)害防治治理論及技術(shù)術(shù)塌岸篇塌岸災(zāi)害防治治理論及技術(shù)術(shù)2提綱綱一、塌岸概述二、塌岸的的預(yù)測(cè)方法三、塌岸的的防治理念四、庫(kù)岸防防護(hù)方案適宜宜性分析一、塌岸概概述3塌岸災(zāi)害防治治理論及技術(shù)術(shù)塌岸的基本認(rèn)認(rèn)識(shí)定義：塌岸是指河湖岸坡，在地表水流流沖蝕和地下水潛蝕作用下所造成成的岸坡變形形和破壞現(xiàn)象象。水庫(kù)塌岸：水水庫(kù)蓄水后，，土質(zhì)岸坡發(fā)發(fā)生的坍塌破破壞現(xiàn)象。又又稱水庫(kù)邊岸再造造。它是某些水水庫(kù)的重要環(huán)環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題題。庫(kù)岸再造：水水庫(kù)蓄水及運(yùn)運(yùn)行過(guò)程中，，庫(kù)岸所處的的地質(zhì)環(huán)境將將發(fā)生顯著改改變，自然平平衡條件遭到到破壞，從而而引起岸坡變變形失穩(wěn)，庫(kù)庫(kù)岸線也逐漸漸后退，直至至達(dá)到新的平平衡狀態(tài)為止止，這一過(guò)程程稱為庫(kù)岸再再造。4塌岸災(zāi)害防治治理論及技術(shù)術(shù)黃河沙口段塌塌岸5塌岸災(zāi)害防治治理論及技術(shù)術(shù)庫(kù)區(qū)典型塌岸岸模式1、沖蝕磨蝕型：：緩慢、再造造規(guī)模小，近近似河岸再造造。2、坍塌型：條件：岸坡坡坡腳物質(zhì)被被侵蝕，基座座被軟化，局局部下錯(cuò)或者者坍塌。a）沖刷浪浪坎型型：特特征：：階梯梯斜坡坡?tīng)睿?，破壞壞高度度和風(fēng)風(fēng)浪爬爬高有有明顯顯關(guān)系系。b）坍塌塌后退退型：特特征：：岸坡坡坡腳腳被淘淘蝕為為凹槽槽狀。。條件：：岸坡坡土體體抗沖沖刷能能力差差，水水流流直接接作用用于岸岸坡。。c）塌陷型型：特特征：：周?chē)鷩馏w體由四四周向向中心心發(fā)生生變形形破壞壞。條件：：岸坡坡中下下伏空空洞或或局部部發(fā)生生凹陷陷。一、塌塌岸岸概述述6塌岸災(zāi)災(zāi)害防防治理理論及及技術(shù)術(shù)庫(kù)區(qū)典典型塌塌岸模模式3、崩塌塌（落落）型型：條件件：發(fā)發(fā)育有有不利利于巖巖體穩(wěn)穩(wěn)定的的節(jié)理理裂隙隙，強(qiáng)強(qiáng)風(fēng)化化、卸卸荷。。a）塊狀狀崩塌塌（落落）型型：特點(diǎn)點(diǎn)：沿著節(jié)節(jié)理裂裂隙面面發(fā)生生的崩崩塌崩崩落現(xiàn)現(xiàn)象。。b）軟弱弱基座座型：條件件：巖層傾傾向坡坡內(nèi)的的上硬硬下軟軟的結(jié)結(jié)構(gòu)型型岸坡坡，小小規(guī)模模。特點(diǎn)：：巖層層是傾傾向坡坡內(nèi)的的，巖巖層傾傾角一一般小小于15°°。c）凹巖巖腔型型：特點(diǎn)點(diǎn)：形形成懸懸臂梁梁結(jié)構(gòu)構(gòu)，深深度達(dá)達(dá)1~2m的凹巖巖腔，，拉裂裂坡壞壞。一、塌塌岸岸概述述7塌岸災(zāi)災(zāi)害防防治理理論及及技術(shù)術(shù)4、滑移移型：：特點(diǎn)點(diǎn)：向臨空空方向向發(fā)生生整體體滑移移的庫(kù)庫(kù)岸再再造，規(guī)模模大。。a）古滑滑坡復(fù)復(fù)活型：整整體或或局部部復(fù)活活的古古滑坡坡。b）深厚厚松散散堆積積層淺淺表部部滑移移型：c）沿基基—覆界面面滑移移型：：較淺淺的堆堆積體體岸坡坡，沿沿著基—覆界面面發(fā)生生整體體滑移移。特點(diǎn)：：厚層堆堆積體體出現(xiàn)現(xiàn)表層層蠕滑滑變形形或前前緣局局部滑移變變形現(xiàn)現(xiàn)象。庫(kù)區(qū)典典型塌塌岸模模式一、塌塌岸岸概述述8塌岸災(zāi)災(zāi)害防防治理理論及及技術(shù)術(shù)d）基層層順層層滑移移型（（千將坪坪滑坡坡、瓦伊伊昂滑滑坡））特征：：中等或或者中中緩傾傾角的的順層層基巖巖岸坡坡中，，基巖巖中存存在軟軟弱夾夾層，，蓄水水后，，軟弱弱層在在水的的浸泡泡下發(fā)發(fā)生軟軟化，，抗剪剪強(qiáng)度度大幅幅降低低，出出現(xiàn)沿沿軟弱弱層的的整體體滑動(dòng)動(dòng)。5、流土土型：：特征征：岸坡土土體飽飽和吸吸水后后，重重力作作用下下沿坡坡向下下發(fā)生生塑性性流動(dòng)動(dòng)。條件：：第四四紀(jì)松松散堆堆積層層庫(kù)區(qū)典典型塌塌岸模模式一、塌塌岸岸概述述9塌岸災(zāi)災(zāi)害防防治理理論及及技術(shù)術(shù)不同塌塌岸模模式的的發(fā)展展演進(jìn)進(jìn)過(guò)程程研究顯顯示，，不同同類型型的塌塌岸其其發(fā)展展演化化的過(guò)過(guò)程往往往差差別較較大。。水庫(kù)庫(kù)岸坡坡受巖巖土體體結(jié)構(gòu)構(gòu)、地地形地地貌等等的影影響，，會(huì)呈呈現(xiàn)不不同的的變形形破壞壞形式式，塌塌岸的的發(fā)展展演化化方式式和進(jìn)進(jìn)程也也不盡盡相同同。一、塌塌岸岸概述述10塌岸災(zāi)災(zāi)害防防治理理論及及技術(shù)術(shù)不同塌塌岸模模式的的發(fā)展展演進(jìn)進(jìn)過(guò)程程一、塌塌岸岸概述述11塌岸災(zāi)災(zāi)害防防治理理論及及技術(shù)術(shù)不同塌塌岸模模式的的發(fā)展展演進(jìn)進(jìn)過(guò)程程一、塌塌岸岸概述述12塌岸災(zāi)災(zāi)害防防治理理論及及技術(shù)術(shù)影響塌塌岸的的因素素1、坡度：：坡度度越陡陡，前前緣坡坡腳處處最大大剪應(yīng)應(yīng)力越越集中中，同同時(shí)在在岸坡坡頂部部，最最容易易產(chǎn)生生拉應(yīng)應(yīng)力集集中，，這種種應(yīng)力力集中中和分分異的的特征征對(duì)岸岸坡的的穩(wěn)定定性最最不利利。坡度小于15°，一般不會(huì)會(huì)產(chǎn)生模型型的塌岸；；坡度介于15°~28°，易產(chǎn)生沖蝕磨蝕型型塌岸；坡度大于30°，易產(chǎn)生坍塌或者滑移型塌岸。2、坡高：隨著著坡高的增增加，坡體體在坡面附附近承受的的應(yīng)力量值值將會(huì)增加加，而由此此在坡腳引引起的剪應(yīng)應(yīng)力集中程程度也會(huì)隨隨著坡高的的增加而增增大，并且且坡腳則是是河流或庫(kù)庫(kù)水沖刷最最為強(qiáng)烈的的部位。因因此容易產(chǎn)產(chǎn)生塌岸現(xiàn)現(xiàn)象。一、塌岸岸概述13塌岸災(zāi)害防防治理論及及技術(shù)3、坡型：岸坡形態(tài)與與塌岸也有有著密切的的關(guān)系。岸岸坡形態(tài)是是外界營(yíng)力力共同作用用的結(jié)果，，凸形或凹凹形坡，坡坡體內(nèi)應(yīng)力力集中的程程度和位置置往往也不不同。凸形坡的突出部位往往拉拉應(yīng)力集中中，而且?guī)鞄?kù)水對(duì)凸形形坡的沖刷刷現(xiàn)象也更更為嚴(yán)重。。因此，岸岸坡凸出，，則容易產(chǎn)產(chǎn)生塌岸。。4、植被影響：：植被越發(fā)育育，植物根根系對(duì)岸坡坡的保護(hù)作作用越大，，水土流失失相對(duì)越少少。同時(shí)，，植被能減減弱波浪對(duì)對(duì)岸坡的沖沖刷力，增增加岸坡土土體的抗沖沖刷能力，，因此不易易產(chǎn)生塌岸岸。調(diào)查資資料顯示，，植被發(fā)育育的岸坡，，其穩(wěn)定性性相對(duì)較好好，塌岸越越少。反之之亦然。影響塌岸的的因素一、塌岸岸概述14塌岸災(zāi)害防防治理論及及技術(shù)塌岸的危害害和主要影影響1、大量土體坍坍塌入庫(kù)產(chǎn)產(chǎn)生淤泥，，減少庫(kù)容容，對(duì)庫(kù)容容較小的山山區(qū)水庫(kù)影影響很大。。2、塌落物可淤淤塞、填堵堵引水建筑筑物。5、壩前庫(kù)岸如如發(fā)生塌岸岸，將影響響大壩安全全。3、庫(kù)岸后移，，使庫(kù)邊農(nóng)農(nóng)田、建筑筑物、道路路遭受損毀毀。4、如預(yù)測(cè)塌岸岸嚴(yán)重，將將影響開(kāi)發(fā)發(fā)方案、壩壩址或設(shè)計(jì)計(jì)蓄水位的的選擇等。一、塌岸岸概述二、塌岸岸的預(yù)測(cè)方方法15塌岸災(zāi)害防防治理論及及技術(shù)影響塌岸的的因素錯(cuò)綜綜復(fù)雜，包包括巖性、、結(jié)構(gòu)、庫(kù)庫(kù)岸形態(tài)、、波浪作用用、水文地地質(zhì)條件、、淤積速度度等等。因因此，很難難建立一種種包括上述述諸因素在在內(nèi)的、預(yù)預(yù)測(cè)坍岸發(fā)發(fā)生與發(fā)展展的理論或或計(jì)算公式式。目前，，只能通過(guò)過(guò)某些假設(shè)條件，在理論研研究的基礎(chǔ)礎(chǔ)上，建立立近似的并并盡可能接接近實(shí)際的的坍岸預(yù)測(cè)測(cè)方法或理理論計(jì)算公公式，以達(dá)達(dá)到預(yù)測(cè)塌塌岸范圍的的目的。常用塌岸預(yù)預(yù)測(cè)方法：：塌岸預(yù)測(cè)測(cè)類比法、、塌岸預(yù)測(cè)測(cè)動(dòng)力法、、卡丘金金法、佐洛洛塔廖夫圖圖解法、平平衡剖面法法等。二、塌岸岸的預(yù)測(cè)方方法16塌岸災(zāi)害防防治理論及及技術(shù)1、塌岸預(yù)測(cè)測(cè)類比法：：類比已知知條件相似似的水庫(kù)岸岸坡的剖面面，繪制待待預(yù)測(cè)岸坡坡的塌岸剖剖面。2、塌岸預(yù)測(cè)測(cè)動(dòng)力法：：塌岸量與與波能和巖巖土抗沖刷刷強(qiáng)度之間間的“關(guān)系系方程”：：式中，Q為庫(kù)岸單位位寬度內(nèi)被被沖刷的巖巖土體體積積（m3/m）E為波浪單位位時(shí)間作用用在單位寬寬度庫(kù)岸的的動(dòng)能（t·m）kp為巖土體的的抗沖刷系系數(shù)（m3/t）t為水庫(kù)運(yùn)營(yíng)營(yíng)年限b為經(jīng)驗(yàn)常數(shù)數(shù)，取決于于濱岸淺灘灘中堆積部部分的寬度度，一般0.45~0.95.該方法有一一定的物理理依據(jù)，但但“關(guān)系方方程”的建建立需要一一定量的觀觀測(cè)樣本，，難以獲得得，一般僅僅用于海岸岸工程領(lǐng)域域。二、塌岸的的預(yù)測(cè)方法17塌岸災(zāi)害防治治理論及技術(shù)術(shù)3、塌岸預(yù)測(cè)統(tǒng)計(jì)計(jì)法：主要是是依據(jù)已建成成水庫(kù)的觀測(cè)測(cè)資料，用數(shù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的方方法建立庫(kù)岸岸再造的規(guī)模模、速度、與與各種自然因因素的統(tǒng)計(jì)關(guān)關(guān)系，借以預(yù)預(yù)測(cè)水庫(kù)庫(kù)岸岸的庫(kù)岸再造造過(guò)程。一般般用于宏觀控控制塌岸規(guī)模模。4、塌岸預(yù)測(cè)經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)法：目前，主要的的預(yù)測(cè)方法包包括：卡丘金法、佐佐洛塔廖夫法法、平衡剖面面法三種。（此處不再贅贅述）準(zhǔn)確的塌岸預(yù)預(yù)測(cè)不是一次次完成的，必必須對(duì)水庫(kù)運(yùn)運(yùn)行期間的塌塌岸剖面進(jìn)行行跟蹤式水準(zhǔn)準(zhǔn)測(cè)量，用以以檢驗(yàn)、修正、和再預(yù)測(cè)，使預(yù)測(cè)結(jié)果果逼近真實(shí)。。三、塌岸的防治理理念庫(kù)岸的防護(hù)與與處治是一項(xiàng)項(xiàng)綜合性的工工程，它與庫(kù)庫(kù)區(qū)的城市建建設(shè)和庫(kù)區(qū)沿沿岸的鐵路、、公路和港口口碼頭等基礎(chǔ)礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)設(shè)是緊密相關(guān)關(guān)的。一方面面，庫(kù)岸的坍塌和滑坡等地質(zhì)災(zāi)害極極大地影響和和制約著庫(kù)區(qū)區(qū)的城市建設(shè)設(shè)和庫(kù)區(qū)沿岸岸的鐵路、公公路和港口碼碼頭等基礎(chǔ)設(shè)設(shè)施的建設(shè)，，這些工程建建設(shè)需要有穩(wěn)穩(wěn)定的庫(kù)岸；；另一方面，，合理的城市市建設(shè)和庫(kù)區(qū)區(qū)沿岸的鐵路路、公路和港港口碼頭等基基礎(chǔ)設(shè)施的建建設(shè)，又會(huì)對(duì)對(duì)庫(kù)岸坍塌和和沿岸滑坡等等地質(zhì)災(zāi)害起起到防護(hù)或治治理的作用。。因此在進(jìn)行行庫(kù)區(qū)防護(hù)工工程的規(guī)劃、、設(shè)計(jì)和建設(shè)設(shè)時(shí)，應(yīng)遵循循下述原則：：塌岸災(zāi)害防治治理論及技術(shù)術(shù)18塌岸的防治原原則19塌岸災(zāi)害防治治理論及技術(shù)術(shù)三、塌岸的防治理理念塌岸的防治原原則1、科學(xué)規(guī)劃，統(tǒng)統(tǒng)籌兼顧，綜綜合治理；2、滿足城市建設(shè)設(shè)、沿江公路路建設(shè)和港口口碼頭建設(shè)等等功能的需要要；3、充分分析庫(kù)岸岸坍塌或滑坡坡的形成原因因，明確其影影響因素和影影響力的程度度；4、充分結(jié)合城市市設(shè)施、沿江江公路和港口口碼頭等工程程的規(guī)劃、設(shè)設(shè)計(jì)和建設(shè)，，合理確定防防護(hù)結(jié)構(gòu)物的的型式、布置置方式和設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算技術(shù)參參數(shù)；20塌岸災(zāi)害防治治理論及技術(shù)術(shù)三、塌岸的防治理理念5、充分論證結(jié)合合城市設(shè)施、、沿江公路和和港口碼頭等等工程的合理理結(jié)構(gòu)型式，，采用綜合性性的防護(hù)工程程措施在技術(shù)術(shù)上的可能性性和在經(jīng)濟(jì)方方面的合理性性；6、設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分分考慮庫(kù)岸坍坍塌和滑坡等等地質(zhì)災(zāi)害與與城鎮(zhèn)建設(shè)(大量的密集建建筑物等)和港口建設(shè)(大規(guī)模的堆場(chǎng)場(chǎng)荷載等)及其它工程建建設(shè)(如沿江公路建建設(shè)時(shí)的高填填方路堤等)的相互作用和和相互影響，，合理確定綜綜合性的防護(hù)護(hù)工程的受載載體系和計(jì)算算一體化的計(jì)計(jì)算模型；塌岸的防治原原則21塌岸災(zāi)害防治治理論及技術(shù)術(shù)三、塌岸的防治理理念7、要密切注意人人為的不當(dāng)活活動(dòng)(如不規(guī)范的施施工方法：長(zhǎng)長(zhǎng)距離的切腳腳、大規(guī)模的的開(kāi)膛破肚、、不合理的大大量棄土堆積積等行為)，避免形成新新的滑坡或崩崩塌等災(zāi)害發(fā)發(fā)生；在進(jìn)行庫(kù)區(qū)防防護(hù)工程設(shè)計(jì)計(jì)中，應(yīng)注意意因高水位持持續(xù)期長(zhǎng)，防防護(hù)工程經(jīng)常常臨水，庫(kù)區(qū)區(qū)水面寬廣，，風(fēng)生涌浪較較大等因素；；同時(shí)也要充充分考慮庫(kù)區(qū)區(qū)沿岸城市為為山區(qū)城市的的地形、地貌貌的特點(diǎn)和城城市的布局(一般為上重下下輕的格局)特點(diǎn)，合理確確定防護(hù)工程程的頂部高程程，盡可能減減少人為的附附加重量，從從而降低防治治工程的難度度。塌岸的防治原原則22塌岸災(zāi)害防治治理論及技術(shù)術(shù)三、塌岸的防治理理念塌岸的防護(hù)工程措施防護(hù)工程主要要對(duì)庫(kù)岸起保護(hù)作用，這類工程可可采取以下措措施：1、構(gòu)筑防護(hù)堤或或防洪墻和設(shè)設(shè)置防浸排澇澇措施，保護(hù)護(hù)現(xiàn)有對(duì)象，，如城市設(shè)施施、交通設(shè)施施、文物古跡跡及其它有價(jià)價(jià)值的國(guó)民經(jīng)經(jīng)濟(jì)對(duì)象。2、采取改善居住住和作物生長(zhǎng)長(zhǎng)條件的防澇澇、防浸、防防鹽堿、預(yù)防防治血吸蟲(chóng)疾疾病和防治水水庫(kù)污染等災(zāi)災(zāi)害的工程。。這類工程可可采用挖高填填低、截流污污水排放、控控制地下水位位以及改善環(huán)環(huán)境等措施。。23塌岸災(zāi)害防治治理論及技術(shù)術(shù)三、塌岸的防治理理念3、設(shè)置防沙減減淤工程，以以減少水土流流失，防止水庫(kù)泥沙淤積積。這類防護(hù)護(hù)工程可在庫(kù)庫(kù)區(qū)上游的支支流修建攔沙庫(kù)，，以及在小支支溝上修筑谷谷坊、淤地壩壩和進(jìn)行大面積植樹(shù)樹(shù)造林、修造造梯田等水土土保持工程。。防護(hù)堤植樹(shù)造林塌岸的防護(hù)工程措施24塌岸災(zāi)害防治治理論及技術(shù)術(shù)三、塌岸的防治理理念防護(hù)工程主要要對(duì)庫(kù)岸起整治和加固作用，這類工工程可采取以以下一些處治治措施：1、排除或截排地地表水和漬水水及地下水，，控制地下水水位，降低由由于庫(kù)水位下下降時(shí)由岸坡坡地下水產(chǎn)生生的滲透水壓壓力或剩余水水壓力；2、設(shè)置抗滑擋墻墻或抗滑樁等等加固及錨固固措施，將滑滑坡體剩余下下滑力作用于于抗滑擋墻或或抗滑樁等加加固或錨固工工程措施上，，從而傳給深深層處的穩(wěn)定定土層或巖層層，對(duì)岸坡的的穩(wěn)定性進(jìn)行行改善和加固固；塌岸的防治工程措施25塌岸災(zāi)害防治治理論及技術(shù)術(shù)三、塌岸的防治理理念3、挖高填低、放放緩邊坡、上上部減載、下下部支護(hù)，減減少滑體的下下滑力，增大大底部抗滑力力，穩(wěn)定滑坡坡體；4、對(duì)于其它一一些特別地段段,如嚴(yán)重的塌岸岸段等地段，，可采用修筑筑護(hù)岸工程和和控導(dǎo)河勢(shì)工工程或庫(kù)岸再再造工程等工工程措施，處處治岸坡的坍坍塌等地質(zhì)災(zāi)災(zāi)害的發(fā)生；；實(shí)際工程中應(yīng)應(yīng)根據(jù)庫(kù)岸的的形狀、巖土土物理力學(xué)性性質(zhì)、可能發(fā)發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)災(zāi)害類別及其其影響程度、、當(dāng)?shù)氐某鞘惺幸?guī)劃和工程程建設(shè)等諸多多因素綜合分分析，合理地地采用相應(yīng)的的庫(kù)岸穩(wěn)定性性防護(hù)措施。。塌岸的防治工程措施塌岸災(zāi)害防治治理論及技術(shù)術(shù)26四、塌岸防護(hù)護(hù)方案適宜性性分析以噴錨工程為為主，結(jié)合局局部支撐與挖挖方工程崩塌的防治技技術(shù)以抗滑樁工程程為主，結(jié)合合護(hù)坡與地表表排水工程以擋土墻工程程為主，結(jié)合合地表排水工工程以干砌條石護(hù)護(hù)坡工程為主主，結(jié)合石籠籠、水下拋石石壓腳工程以格構(gòu)錨工程程為主，結(jié)合合地表排水工工程27塌岸災(zāi)害防治治理論及技術(shù)術(shù)四、庫(kù)岸防護(hù)方案案適宜性分析析庫(kù)岸地質(zhì)結(jié)構(gòu)構(gòu)類型及破壞壞方式是選擇擇庫(kù)岸防護(hù)方方案的基礎(chǔ)，，庫(kù)岸規(guī)模的的大小決定庫(kù)庫(kù)岸防護(hù)投資資的多少。根根據(jù)三峽庫(kù)區(qū)庫(kù)岸的工程程地質(zhì)條件件、地質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)類型、、破壞方式式與規(guī)模，，三峽庫(kù)區(qū)區(qū)庫(kù)岸防護(hù)護(hù)措施可以以采用如下下5種方案：（1）以錨噴工工程為主，，結(jié)合局部部支撐與挖挖方工程等等；（2）以抗滑樁樁工程為主主，結(jié)合護(hù)護(hù)坡與地表表排水工程程等；（3）以擋土墻墻工程工程程為主，結(jié)結(jié)合地表排排水工程等等；（4）以干砌條條石護(hù)坡工工程為主，，結(jié)合石籠籠、水下拋