土石坝滑坡及其处理

1、土石坝滑坡及其处理缑彦强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，坝顶常出现一条与坝轴线平行的纵向裂缝在滑坡前，坝顶常出现一条与坝轴线平行的纵向裂缝 ( (即主裂缝即主裂缝) )，随着裂缝的不断延长和加宽，两端逐渐向下弯曲延伸，呈曲线形。，随着裂缝的不断延长和加宽，两端逐渐向下弯曲延伸，呈曲线形。当滑坡体开始滑动时，主裂缝两侧便上下错开，错距逐渐加大，滑动当滑坡体开始滑动时，主裂缝两侧便上下错开，错距逐渐加大，滑动体末端出现向坝脚方向滑移，滑坡后期坝下出现带状或椭圆形隆起。体末端出现向坝脚方

2、向滑移，滑坡后期坝下出现带状或椭圆形隆起。滑坡在初期发展较缓，到后期有时会突然加快。滑动体移动的距离可滑坡在初期发展较缓，到后期有时会突然加快。滑动体移动的距离可由数米至数十米不等，直到滑动力与抗滑力经过调整达到新的平衡后由数米至数十米不等，直到滑动力与抗滑力经过调整达到新的平衡后滑坡才终止，见图滑坡才终止，见图 1 1。在滑坡体。在滑坡体 急速滑动时，可以听到土石摩擦的声急速滑动时，可以听到土石摩擦的声音。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 滑坡往往是由多种因素的组合引起，从已失事的土石坝滑坡原因分析，滑坡往往是由多种因素的组合引起，从已失事的土石坝

3、滑坡原因分析，滑坡主要取决于基础状况、筑坝土料性质和坝坡断面尺寸。滑坡主要取决于基础状况、筑坝土料性质和坝坡断面尺寸。 1 1勘测设计方面原因勘测设计方面原因 (1) (1)坝基有含水量较高的淤泥层、软粘土或湿陷性黄土，软基未处理或坝基有含水量较高的淤泥层、软粘土或湿陷性黄土，软基未处理或处理不彻底，以致抗剪强度指标低，地基承载力不够，筑坝后产生剪切处理不彻底，以致抗剪强度指标低，地基承载力不够，筑坝后产生剪切破坏，这种情况极为普遍。破坏，这种情况极为普遍。 (2) (2)设计中进行坝坡稳定分析时选择的设计中进行坝坡稳定分析时选择的计算指标偏高计算指标偏高，以致设计的坝坡以致设计的坝坡陡于土体

4、稳定边坡陡于土体稳定边坡，造成坝坡不稳定，造成坝坡不稳定 。 2 2施工方面原因施工方面原因 (1) (1)基础淤泥软弱层未清除干净，如湿陷性黄土未清除，河槽深部淤泥基础淤泥软弱层未清除干净，如湿陷性黄土未清除，河槽深部淤泥处理不当等。处理不当等。 (2) (2)筑坝土料不符合要求，且铺土太厚，填筑土块大，压实工具轻，碾筑坝土料不符合要求，且铺土太厚，填筑土块大，压实工具轻，碾压次数及含水量控制指标等均达不到设计要求。压次数及含水量控制指标等均达不到设计要求。 滑坡的特征及成因滑坡的特征及成因 (3)(3)施工时对结合面未妥善处理，接缝处理质量差，水库蓄水后，施工时对结合面未妥善处理，接缝处理

5、质量差，水库蓄水后，库库水通过结合面渗漏水通过结合面渗漏。 (4) (4)雨季施工时，未采取防雨和排水措施，雨季施工时，未采取防雨和排水措施，土料含水量过高土料含水量过高 ，形成塑，形成塑流区；冬季施工时，未及时清理积雪与冻土，以致流区；冬季施工时，未及时清理积雪与冻土，以致填方中产生冻土层填方中产生冻土层，解冻或蓄水后，库水人渗，形成软弱夹层，由于其抗剪强度低，常造成解冻或蓄水后，库水人渗，形成软弱夹层，由于其抗剪强度低，常造成滑坡滑坡 。 (5) (5)汛前抢筑坝体临时断面，质量很差，尤其是我国北方水中填土，汛前抢筑坝体临时断面，质量很差，尤其是我国北方水中填土，坝下部土体未固结坝下部土体

6、未固结，又继续填工，造成滑坡。，又继续填工，造成滑坡。3 3运用管理方面原因运用管理方面原因 (1) (1)由于由于放水时水位降落速度过快放水时水位降落速度过快( (或因闸门开关失灵等原因引起库水或因闸门开关失灵等原因引起库水位骤降；或最大日降水速度虽慢，但库水位降幅很大位骤降；或最大日降水速度虽慢，但库水位降幅很大) )，且上游坝壳粘，且上游坝壳粘粒含量高、渗透系数小，粒含量高、渗透系数小，致使水位下降速度与浸润线下降不同步致使水位下降速度与浸润线下降不同步，浸润，浸润线至库水位之间的土体重度由浮重度变为饱和重度，上游坝体中孔隙水线至库水位之间的土体重度由浮重度变为饱和重度，上游坝体中孔隙水

7、向迎水坡排出，造成较大的反向渗透压力向迎水坡排出，造成较大的反向渗透压力 ，此时上游坡面极易发生滑，此时上游坡面极易发生滑坡。坡。 (2)(2)雨水沿裂缝入渗雨水沿裂缝入渗，增大坝体含水量，降低抗剪强度导致滑坡。，增大坝体含水量，降低抗剪强度导致滑坡。 (3) (3)坝后坝后减压井减压井运用多年后，由于运用多年后，由于淤积和堵塞而失效淤积和堵塞而失效，以致引起坝，以致引起坝基渗透压力和浮托力的增加导致坝体滑坡。基渗透压力和浮托力的增加导致坝体滑坡。4 4其他原因其他原因 (1) (1)没有搞清基础实际状况，没有搞清基础实际状况，盲目加高坝体盲目加高坝体，如加高时不从坡角直，如加高时不从坡角直到

8、坝顶培厚加高，而是采取戴帽加高，使坝坡的稳定性降低，导致滑到坝顶培厚加高，而是采取戴帽加高，使坝坡的稳定性降低，导致滑坡。坡。 (2) (2)强烈地震或人为在坝岸附近爆破采石等，也可能造成坝体局部强烈地震或人为在坝岸附近爆破采石等，也可能造成坝体局部滑坡。滑坡。 (3) (3)坝体土料中的水溶盐、氧化物坝体土料中的水溶盐、氧化物( (如铁锈水如铁锈水) )等化学溶液以及渗水等化学溶液以及渗水中可能夹带的粗颗粒堵塞了排水滤体，或由于坝面排水不畅等原因，中可能夹带的粗颗粒堵塞了排水滤体，或由于坝面排水不畅等原因，引起引起浸润线抬高浸润线抬高，增加了下游坝体的饱和度，降低了土体的抗剪强度，增加了下游

9、坝体的饱和度，降低了土体的抗剪强度 综上分析，滑坡是多种原因共同作用的结果，其中水位下降、汛综上分析，滑坡是多种原因共同作用的结果，其中水位下降、汛期雨水入渗或高水位是土石坝内外滑坡的主要诱发原因。期雨水入渗或高水位是土石坝内外滑坡的主要诱发原因。滑坡的特征及成因滑坡的特征及成因滑坡的处理滑坡的处理二、滑坡的处理二、滑坡的处理 对于已经发生且滑动已终止的滑坡，或经过临时抢护的滑坡，必对于已经发生且滑动已终止的滑坡，或经过临时抢护的滑坡，必须进行永久性的滑坡处理。滑坡处理的原则是设法减小滑动力，增加须进行永久性的滑坡处理。滑坡处理的原则是设法减小滑动力，增加抗滑力，使坝坡满足稳定要求。其做法可归

10、纳为抗滑力，使坝坡满足稳定要求。其做法可归纳为“上部减载上部减载”与与 “下部压重下部压重”。“上部减载上部减载 ” ”是在滑坡体上部与裂缝上侧陡坝部分是在滑坡体上部与裂缝上侧陡坝部分进行削坡，或者适当降低坝高，增加防浪墙等；进行削坡，或者适当降低坝高，增加防浪墙等；“下部压重下部压重”是放缓是放缓坝坡，在坡脚处修建镇压台及滑坡段下部做压坡体等。具体处理时，坝坡，在坡脚处修建镇压台及滑坡段下部做压坡体等。具体处理时，通常需根据滑坡产生的原因和具体情况，采用开挖回填、加培缓坡、通常需根据滑坡产生的原因和具体情况，采用开挖回填、加培缓坡、压重固脚、导渗排水等多种方法综合处理。必须指出，压重固脚、导

11、渗排水等多种方法综合处理。必须指出，凡因坝体裂缝凡因坝体裂缝引起的滑坡，处理时应同时进行渗漏处理引起的滑坡，处理时应同时进行渗漏处理。( (一一 ) )开挖回填开挖回填 将滑坡体及疏松土料彻底挖除，再按设计坝坡线分层回填夯实。将滑坡体及疏松土料彻底挖除，再按设计坝坡线分层回填夯实。若滑坡体方量很大，不能全部挖出时，可将滑弧上部能利用的松动土若滑坡体方量很大，不能全部挖出时，可将滑弧上部能利用的松动土体移做下部回填土方，这样移挖作填，不仅减少了开挖土方量，而且体移做下部回填土方，这样移挖作填，不仅减少了开挖土方量，而且大大缩短了运距。开挖时，对未滑动的坡面要按边坡稳定要求放足并大大缩短了运距。开

12、挖时，对未滑动的坡面要按边坡稳定要求放足并 口线，回填由下而上，分层填土，夯压密实，在开始回填前应洒水湿口线，回填由下而上，分层填土，夯压密实，在开始回填前应洒水湿 滑坡的处理滑坡的处理润，将表层刨毛再填土夯实，以利层面结合。此外，在开挖回填的同润，将表层刨毛再填土夯实，以利层面结合。此外，在开挖回填的同时，要翻筑维修好护坡并将坝址的排水设施恢复好，使其保持排水畅时，要翻筑维修好护坡并将坝址的排水设施恢复好，使其保持排水畅通，并起到压脚抗滑作用。通，并起到压脚抗滑作用。( (二二 ) )加培缓坡加培缓坡 对于坝身单薄、坝坡过陡引起的滑坡，在处理时可考虑加培缓坡。对于坝身单薄、坝坡过陡引起的滑坡

13、，在处理时可考虑加培缓坡。放缓坝坡的坡比应按坝坡稳定分析确定。处理时先将滑动土体上部进放缓坝坡的坡比应按坝坡稳定分析确定。处理时先将滑动土体上部进行削坡，然后按放缓的坝坡加大断面，分层回填夯实。并注意行削坡，然后按放缓的坝坡加大断面，分层回填夯实。并注意回填前回填前先将坝址排水设施向外延伸或接通新的排水体先将坝址排水设施向外延伸或接通新的排水体，回填后，应恢复和接，回填后，应恢复和接长坡面排水设施和护坡。长坡面排水设施和护坡。( (三三 ) )压重固脚压重固脚 对于较严重的滑坡，滑坡体底部往往滑出坝址以外，此时必须在对于较严重的滑坡，滑坡体底部往往滑出坝址以外，此时必须在滑坡段下部采取压固脚的

14、措施，以增加抗滑力。固脚的形式有镇压台滑坡段下部采取压固脚的措施，以增加抗滑力。固脚的形式有镇压台和压坡体两种，应根据当地土料、石料资源和滑坡的具体情况采用。和压坡体两种，应根据当地土料、石料资源和滑坡的具体情况采用。镇压台是用石料堆筑而成，起加固坡脚的作用。如果用于处理上游坝镇压台是用石料堆筑而成，起加固坡脚的作用。如果用于处理上游坝坡的滑坡，可用块石浆砌而成坡的滑坡，可用块石浆砌而成 ，见图，见图 2(a) 2(a)；如果用于处理下游坝坡；如果用于处理下游坝坡 滑坡的处理滑坡的处理的滑坡，则可用块石堆筑或干砌，以方便排水，见图的滑坡，则可用块石堆筑或干砌，以方便排水，见图2(b)2(b)。

15、滑坡的处理滑坡的处理压坡体也称为帮坡，多用于处理下游坝坡的滑坡，一般采用砂石料。压坡体也称为帮坡，多用于处理下游坝坡的滑坡，一般采用砂石料。缺乏砂石料的地区，也可以采用土料代替，但应先铺一层厚约缺乏砂石料的地区，也可以采用土料代替，但应先铺一层厚约0.0.5 50 0. .8m8m的砾石滤层，再回填压坡体土料。镇压台或压坡体应的砾石滤层，再回填压坡体土料。镇压台或压坡体应 沿滑坡段全沿滑坡段全面填筑，并伸出滑坡段两端面填筑，并伸出滑坡段两端5 5lOmlOm，其高度和长度通过稳定分析确定，其高度和长度通过稳定分析确定。一般石料镇压台的高度为。一般石料镇压台的高度为3 35m5m，压坡体的高度一般为滑坡体高度的，压坡体的高度一般为滑坡体高度的 1 1/ /2 2左右，边坡为左右，边坡为1 1：3 3. .5 5 l l：5 5。必须注意，镇压台和压坡体的布置。必须注意，镇压台和压坡体的布置不应影响坝容坝貌，并要恢复或修好原有排水设施。不应影响坝容坝貌，并要恢复或修好原有排水设施。 ( (四四) )导渗排水导渗排水 对于排水体失效，坝坡土体饱和而引起的滑坡，可采用导渗排水对于排水体失效，坝坡土体饱和而引起的