地质灾害治理工程大坝水库保护技术应用指南（试行）

地质灾害治理工程大坝水库保护技术应用指南（试行）1适用范围本指南适用于总库容10万m³~1亿m³的新建、除险加固及已运行中小型大坝水库周边威胁工程安全的地质灾害治理与保护工程，大型大坝水库地质灾害保护工程可参照执行。本指南适用于库岸滑坡崩塌、坝基坝肩渗透破坏、库区岩溶塌陷、水库淤积诱发地质灾害等类型的防治与保护，不适用于局地岸坡景观整治等非安全类工程。2基本规定2.1基本原则地质灾害治理工程大坝水库保护遵循“安全优先、防治结合、生态适配、长效管控”原则，保护工程设计等级不得低于对应大坝工程等级：1级大坝对应保护工程等级不低于1级，2级大坝对应保护工程等级不低于2级，3级及以下大坝对应保护工程等级不低于3级。2.2前期工作要求开展保护工程前必须完成针对性地质灾害专项勘察，重点查明地质灾害成因、变形历史、威胁对象、影响范围，工程地质测绘比例尺不低于1:10000，重点变形区、坝基关键部位比例尺不低于1:1000；控制性钻孔深度要求：坝基勘察需进入相对隔水层或坝基持力层以下不小于1倍坝高，岩溶发育区不小于1.5倍坝高；滑坡勘察钻孔需进入滑带（滑面）以下不小于5m，滑体厚度大于20m的深大滑坡不小于10m。2.3风险分级标准根据地质灾害对大坝安全的威胁程度，分为四级风险：Ⅰ级（特大风险）：灾害失稳直接导致大坝溃决，可能造成10人以上死亡或1亿元以上直接经济损失；Ⅱ级（重大风险）：灾害失稳导致大坝功能丧失，可能造成3~10人死亡或1000万元~1亿元直接经济损失；Ⅲ级（较大风险）：灾害影响大坝结构安全，可能造成1~3人死亡或100万元~1000万元直接经济损失；Ⅳ级（一般风险）：灾害仅影响局部岸坡，不威胁大坝主体安全，直接经济损失小于100万元。3勘察评估技术应用3.1多源融合勘察技术3.1.1遥感识别技术大范围库区岸坡地质灾害识别优先采用“SBAS-InSAR+无人机LiDAR”组合技术：SBAS-InSAR可识别年变形量大于5mm的岸坡变形体，形变监测精度达到mm级，适用于10km²以上库区早期变形隐患排查；无人机LiDAR点云密度不低于100点/㎡，生成的DEM精度优于5cm，可精准提取岸坡坡度、变形体边界、裂缝分布等参数，适用于重点变形区精细化勘察。3.1.2组合物探技术坝基渗漏、隐伏岩溶探测采用“高密度电法+瞬变电磁+钻孔电视”组合技术：高密度电法电极距不大于5m，探测深度不小于50m，对渗漏破碎带的识别准确率不低于85%；瞬变电磁适用于低阻覆盖层下的隐伏岩溶探测，探测深度可达100m；钻孔电视孔内分辨率不小于0.1mm，可识别直径大于1cm的溶蚀裂隙、结构面产状，验证物探成果准确性。3.2稳定性评估技术3.2.1坝基渗透稳定性评估采用临界水力比降法判断，砂土的临界水力比降计算公式为：Jcr=(Gs-1)(1-n)，其中Gs为土粒比重，n为孔隙率；允许水力比降取临界水力比降除以安全系数：1级大坝安全系数取2.5，2级大坝取2.0，3级及以下大坝取1.5，计算得允许水力比降大于实际水力比降为稳定，反之为不稳定。3.2.2滑坡稳定性评估采用极限平衡法计算稳定系数，不同工况、不同风险等级的控制标准为：正常工况（正常蓄水位）下，Ⅰ级风险稳定系数不小于1.25，Ⅱ级不小于1.20，Ⅲ级不小于1.15，Ⅳ级不小于1.10；校核工况（校核洪水位+设计地震）下，Ⅰ级不小于1.05，Ⅱ级不小于1.02，Ⅲ级不小于1.00。稳定系数不满足要求的必须开展治理。3.2.3岩溶塌陷稳定性评估采用塌陷风险指数法评估，指数大于0.6为高风险，必须开展工程治理；0.3~0.6为中风险，需设置监测预警；小于0.3为低风险，定期巡查即可。4主要治理保护技术应用4.1坝基坝肩渗透破坏治理技术4.1.1防渗帷幕技术适用范围：坝基基岩裂隙渗漏、构造破碎带渗漏、中小型岩溶渗漏。技术参数要求：帷幕轴线布置于坝顶上游侧，距离坝轴线0.1~0.3倍坝高位置；透水层厚度小于50m时采用全封闭帷幕，透水层厚度大于50m时采用悬挂式帷幕，帷幕底端伸入相对隔水层不小于5m，岩溶发育区伸入不小于10m；单排帷幕孔距1.5~3.0m，多排帷幕排距1.0~2.0m；灌浆孔口压力取1.5~3.0倍坝前水头，以不抬动坝体为控制标准；1级、2级大坝必须开展现场灌浆试验确定灌浆参数；工程完成后进行压水试验验收：1级大坝透水率不大于1Lu，2级及以下大坝透水率不大于3Lu，满足要求即为合格。4.1.2塑性混凝土防渗墙技术适用范围：深厚覆盖层坝基、第四系松散砂层渗漏。技术参数要求：防渗墙厚度，覆盖层厚度小于30m时不小于40cm，厚度大于30m时不小于60cm；墙体混凝土强度等级不低于C15，弹性模量不大于1000MPa，渗透系数不大于1×10^-7cm/s，允许渗透坡降不小于50；墙体垂直度偏差不大于0.4%，接头抗渗指标不低于墙体本体设计要求；防渗墙底端伸入相对隔水层不小于2m，顶端高出坝基上游淤积面不小于0.5m。4.1.3固结灌浆技术适用范围：坝肩岩体破碎、抗滑稳定性不足的坝肩治理。技术参数要求：灌浆孔排距2~4m，孔深5~15m，灌浆压力0.2~0.5MPa；灌浆后验收标准：岩体饱和单轴抗压强度较灌浆前提高不低于20%，岩体弹性纵波速度提高不低于10%，满足要求即为合格。4.2库岸滑坡崩塌治理保护技术4.2.1削坡减载+前缘压脚技术适用范围：中厚层松散堆积体滑坡、牵引式滑坡等中小型滑坡。技术参数要求：削坡坡率控制为土质岸坡不陡于1:1.5，岩质岸坡不陡于1:1.0，分级削坡的平台宽度不小于2m，马道高程设置于水库水位变幅带以上；前缘压脚体阻滑力满足设计要求，阻滑力安全系数不小于1.2，压脚体顶高程设置于死水位以下1m，避免库水长期冲刷淘蚀。4.2.2锚固支护技术适用范围：岩质滑坡、顺层岸坡滑坡、崩塌危岩，大中型滑坡主体加固。技术参数要求：预应力锚索的锚固体需进入稳定岩土层不小于8m，滑坡锚索张拉荷载安全系数：Ⅰ级风险不小于2.0，Ⅱ级不小于1.8；锚索间距3~6m，倾角15°~35°，锚孔直径不小于110mm，采用1860MPa级高强度低松弛钢绞线；小型崩塌危岩采用全长黏结锚杆支护，锚杆长度不小于5m，间距1.5~2.5m，倾角10°~20°。4.2.3抗滑桩技术适用范围：滑体厚度大于10m的大中型滑坡，位于坝肩附近的高危滑坡。技术参数要求：桩间距取2~5倍桩径，一般为4~8m；桩身嵌入滑面以下深度：岩质滑坡取1/4~1/3倍桩长，土质滑坡取1/3~1/2倍桩长，且嵌入深度不小于5m；桩身混凝土强度不低于C30，桩顶截面尺寸不小于1.2m×1.5m；桩身设置后排排水孔，间距2~3m，孔径不小于100mm，排出桩后地下水降低水压力。4.2.4消落带生态防护技术适用范围：小型松散岸坡、消落带水土流失防护，兼顾生态要求。技术参数要求：生态袋护坡，袋体填充当地壤土掺10%~15%水泥，错缝堆放，坡率不陡于1:1.2；格构锚杆生态护坡，格构采用现浇混凝土或预制混凝土块，格构尺寸为2m×2m~3m×3m，框内填充种植土，种植耐淹耐冲刷的狗牙根、芦苇、旱柳等植物，消落带植被覆盖率不低于80%，防护后岸坡抗冲刷能力可提高3倍以上。4.2.5被动防护网技术适用范围：高位崩塌落石防护，SNS柔性被动防护网按拦截能级选型：崩塌块体体积小于1m³选用100kJ级，体积1~3m³选用500kJ级，体积大于3m³选用1000kJ级，系统整体抗拉强度不低于30kN/m。4.3库区岩溶塌陷治理技术4.3.1充填灌浆防渗技术适用范围：覆盖层厚度小于10m的浅层岩溶塌陷。技术参数要求：钻孔孔距2~3m，灌浆材料采用水泥粉煤灰混合浆，水灰比0.8:1~1:1，灌浆压力0.1~0.3MPa；表层塌陷坑回填后设置0.5~1m厚的压实黏土防渗盖，压实度不小于93%，隔断地表水入渗通道。4.3.2桩梁跨越技术适用范围：威胁坝脚、进场道路的大型岩溶塌陷。技术参数要求：桩基础需穿过塌陷影响区，伸入稳定基岩不小于3倍桩径，梁板厚度不小于0.8m，混凝土强度不低于C25，满足上部荷载要求。4.3.3导渗减压技术适用范围：岩溶管道承压水诱发的塌陷治理，在岩溶管道出口设置导渗管降低水力比降，导渗管直径不小于30cm，坡度不小于2%，保证排水通畅，降低岩溶水动力条件。4.4水库淤积诱发地质灾害防护技术多泥沙河流库区淤积易抬高浸水位、加剧岸坡侵蚀，采用两类技术防护：一是疏浚清淤技术，淤积量超过有效库容10%的水库每10年清淤一次，超过20%每5年清淤一次，清淤范围距离坝脚不小于50m，避免扰动坝基，单次清淤厚度不超过原设计淤积高程以下2m，防止诱发岸坡失稳；二是上游前置拦淤坝技术，在水库上游支流回水末端以上2km范围内建设小型前置淤地坝，拦沙率不低于60%，可延长水库使用寿命20年以上，降低库区淤积速率。5监测预警技术应用5.1监测分级要求对应风险等级确定监测方式：Ⅰ级风险采用全自动实时监测，Ⅱ级风险采用自动监测+人工复核，Ⅲ级风险采用定期人工监测，Ⅳ级风险采用日常巡查。5.2监测内容与参数5.2.1变形监测：滑坡表面变形采用GNSS监测，监测点布置于主滑轴线、前缘、后缘，间距20~50m，监测精度水平方向±2.5mm、垂直方向±5mm，采样频率不低于1次/小时；深部变形采用钻孔测斜仪，钻孔深度穿过滑面不小于5m，采样频率不低于1次/天；大范围库区每年开展1次InSAR形变普查，识别新增变形隐患。5.2.2渗流监测：坝基渗透压力采用渗压计监测，布置于防渗帷幕前后、构造破碎带，间距30~50m，测量精度±0.1kPa，浸润线监测每100m坝段布置1个监测断面。5.2.3预警阈值设置：库岸滑坡预警：日变形量大于5mm且连续3天、或累计年变形量大于200mm，发布黄色预警；日变形量大于10mm且连续2天，发布橙色预警；日变形量大于20mm，发布红色预警。坝基渗流预警：渗透压力超过设计值的1.2倍发布黄色预警，超过1.5倍发布橙色预警，超过2倍发布红色预警。5.3预警响应：Ⅰ级风险监测数据实时传输至县级水利、自然资源部门预警平台，数据传输响应时间不超过10分钟，红色预警发布后2小时内需启动人员转移预案。6验收与运维管控6.1工程验收要求地质灾害保护工程验收分为分部工程验收、单位工程验收、竣工验收，Ⅰ级风险治理工程必须委托第三方开展稳定性检测，验收合格标准：治理后滑坡稳定系数、坝基透水率、渗透压力等指标满足设计要求，连续3个月监测数据显示变形稳定，变形速率小于2mm/年，渗流参数无持续异常变化。6.2日常运维要求巡查频次：Ⅰ级风险区域每月巡查不少于1次，汛期每周不少于1次，暴雨后24小时内必须开展专项巡查；Ⅱ级风险区域每季度巡查不少于1次，汛期每月不少于1次，重点检查是否出现新裂缝、异常渗漏、局部变形等隐患。定期维护：预应力锚固工程每5年开展一次锚索应力抽检，抽检比例不低于总锚索数的10%，应力损失超过设计值15%的必须重新张拉；防渗帷幕每10年开展一次压水试验，透水率超过设计值的区段必须补灌；生态护坡每年开展一次补植，植被成活率低于70%的必须补植修复。档案管理：所有勘察、设计、施工、监测、验收资料全程归档，保存期限不低于水库设计运行年限，电子档案至少做2份异地备份。7质量控制与安全要求7.1材料质量控制：所有工程材料必须符合国家标准，水泥强度等级不低于42.5级，锚索钢绞线强度不低于1860MPa，防渗墙塑性混凝