滑坡处理工程实例连载之八 湖南省流光岭水库土石坝滑坡及处理

,-’+ 年冬水库水位从 &(+"# % 下降，平均降落速
当年 ,& 月 # 日晨， 坝顶出现平行坝轴纵 度为 ,", % / 0， 向裂缝， 长 +# %， 呈圆弧形弯向上游， 造成迎水坡滑 坡， 至 ,( 日， 滑坡体基本稳定。经实测， 向上游水平位 垂直位移 )"-+ %，滑坡体前端自高程 ,-) % 移 ,)"# %， 伸出坝体以外； 大坝左岸高程 &(#1&,( % ,-*# 年 # 月， 处， 岩隙出现清水渗漏， 渗漏量达 #( 2 / 3， 渗水 浸 入 坝 当 库 水 位 达 &&,"! %4 相 应 水 深 )!"! 体， 至 * 日 ,& 时 ， 溢洪道过水深 ("!# % 时， 坝顶出现纵向裂缝， 两端 %5， 呈弧形弯向 下 游 ， 缝 长 *( %， 下游坡出现滑动，立即 炸开溢洪道， 加速降低水位， 至 ,- 时， 滑体基本稳定。 经实测滑坡沿坝轴线长 ,,# %，坝顶垂直位移 ("# %； 水库降低水位时， 平 均 降 落 速 度 ("&,+ ,-*- 年 ,( 月 ， 到 ,& 月 ,, 日至 ,) 日平均降速增加到 ("’’ % / 0。 % / 0，
参考文献
$7 座发生滑坡的坝体填方都是中等或高塑性粘土。颗
粒分析 =8">"’""; .. 的 ; 座坝全部发生滑坡， =8"?"’"; 即使坝坡较陡， 碾压较差， 也未发生滑 .. 的 !8 座坝， 坡。=8" 在 "’""; .. 至 "’"! .. 的 $$ 座坝中有 8 座发 生滑坡， =8" 在 "’"! .. 至 "’"; .. 的 !# 座坝中只有 # 座发生滑坡。由此可见，坝体大部分用高塑性粘土筑 成是滑坡的又一原因。 库水位骤降。在水库水位骤降过程中， 由于粘 （ 7） 土渗透系数小， 坝体中的孔隙水不能迅速排出， 上游 坝坡形成反向渗流，致使坝坡承受较大的渗透压力。 国外学者研究指出， 库水位降落时， 坝体中渗流对坝 坡稳定的影响，可用下述经验公式判别库水位是否属 于骤降情况：
"’""8 .. 的含量占 75’$< ， 平均粒径 "’""8%"’"$ ..
的 含 量 占 !6’7< ， 平 均 粒 径 大 于 "’"$ .. 含 量 仅 占 其摩擦角小， 孔隙水 !#’8< 。由于筑坝的土颗粒过细， 压力和渗透压力都很大， 致使坝坡稳定性差。 据美国西部地区 ;# 座均质土坝统计分析，其中
"’$>@ 9 !A>;"
式中， ， @ 值为坝体渗透系数 （ . 9 -） ! 为坝体排水系数 ， ， 其值取决于土料性 （ . 9 -） A 为库水位降落速度（ . 9 -） 质、 密实度和排水时间等因素， 可用下述经验公式求得：
!B"’$$6@$ 96
据 土 工 试 验 ，该 水 库 大 坝 上 游 坡 土 料 渗 透 系 数 如按 @B$D$"C; (. 9 /B:’;7D$"C7 . 9 - 计算， @>$"C; (. 9 /， 当 AB"’;; . 9 - 时 @ ห้องสมุดไป่ตู้ !AB"’"#$>"’$。 由 可得 !B"’"7! 6。 此说明， 当 库 水 位 降 落 速 度 AB"’;; . 9 - 时 ， 超过了骤 降的界限值 AB$" @ 9 !B"’! . 9 -，属于骤降性质。由此 可见， 库水位骤降也是上游坡滑坡的原因之一。
牛运光： 湖南省流光岭水库土石坝滑坡及处理
滑坡处理
滑坡处理工程实例连载之八
湖南省流光岭水库土石坝滑坡及处理
牛运光 （ 水利部水利建设与管理总站 北京 !"""#$）
中图分类号： %&’($)*+#* 文献标识码： @ 文章编号： ,’*,A,(-& （ &(() ） ()A((#-A(&
! 工程概况
,+$-./$ 0/%1/"%1 23"%&45.&)$ *6)"*#)%*7 (86$ )#9"%:#)%*$ &"#$ 8($ 3./1/"%15.%1$ ;)4)6<8.6
消散， 就会降低土料颗粒间的有效应力， 减少土体的 抗滑力。大坝于 $56$ 年完成坝高 #6 . 时，坝体填土 根据取土场的痕迹调查， 其中约有 8 万 .# 约 7" 万 .#。 为白胶泥和青黄色的粘土， 占坝体填土量的 $9:， 呈插花 性分布于坝体右端部位。 根据 $5;: 年、 $565 年两次从上游 坡滑动体内所取 三 组 土 样 试 验 分 析 ， 平 均 粒 径 小 于
,) 日 ,# 时库水位降至 &() % 时，坝顶出现纵向裂缝，
两端弯向上游，开始滑动缓慢，滑体中心部位在库内 不时泛起水泡， 至 ,’ 时 开 始 ， ,6)( % 的带状范围 内 ， 纵向裂缝长 #* %， 继续发展后， 经 坝顶垂直位移 & %，
・ !""# # 大坝与安全
#-
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$565 年 $! 月大坝第三次上游坡滑坡，滑坡体方
量和范围均大于前两次，方量达 $6 万 .#。当时提出 两个处理方案： 第一方案， 清除滑坡体至基岩， 然后砌 石固脚， 回填土以形成新的坝坡； 第二方案， 不挖除滑 坡体， 抛石压脚， 然后恢复坝坡。 经过反复比较， 如采 用第一方案， 由于库内上游坡滑坡， 废土最厚达 $7 .， 坝的 # 个放水洞进口被滑坡体堵塞， 导流不便。 当时又 施工难度大， 开挖回填工期长， 影响来年 值严寒 $! 月， 度汛。最后决定采用第二方案， 加以处理。 在滑坡体 高 $7 . 的堆石平台， 用 前缘部位抛石，形成宽 !7 .、 以固 脚 ， 以稳定滑坡体， 然后放缓坝坡， 加 筑 "’# . 厚 砂卵石垫层后， 坡面加筑干砌块石护坡。 为解决下游坡 散浸， 降低浸润线， 增强背水坡稳定， 在坝体采取冲抓 套孔回填粘土防渗。同时， 在下游坡脚开挖导渗竖井， 以利排渗的措施。 上述三次滑坡处理措施符合实际， 加固质量达到 设计要求， 使大坝得以正常运行， 并通过多年来的定期 观测， 坝坡稳定， 防渗效果良好， 未出现异常现象。 !
! 坝体滑坡处理措施
$5;: 年 $! 月大坝第一次上游坡滑坡后，采取清
未滑动的坝体陡坡部位削成 $E$ 除滑坡土体约 6 万 .#， 的坡度， 然后重新回填， 层土层夯， 并砌石固脚。 清除上部 $568 年 8 月大坝第二次下游坡滑坡后， 部分滑坡体，砌石固脚。坝址向下游加宽 #! . 放缓坝 均匀分布，以利排 坡， 并开挖垂直坝轴线排渗沟 : 条， 出渗水。 同时上游坡左岸铺筑粘土防渗斜墙， 以便截渗。
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《 大坝与安全》 期刊第一届优秀学术论文评选活动结束
《 大坝与安全》 期 刊 在 !""# 年 春 季 开 展 的 !""$%!""! 年 度 《 大坝与安全》 期刊第一届优秀学术论文评选活动已圆满 三等奖四名， 鼓励奖十三名。在评选过程中， 充分考虑了论文原始性创新、 学术水平、 论文规范、 文字表达等方面的综合因 素。《 大坝与安全》 编辑部对获奖的作者根据奖别的不同颁发了获奖证书和奖金， 以鼓励优 秀 论 文 的 作 者 以 及 《 大坝与安 全》 期刊的作者再接再厉， 在工作、 学习和科研中， 及时总结经验和体会， 在第二届优秀学术论文评选活动中出现更多的有 价值的优秀论文。 评选结果发文和详情请访问我们的网站 &&&’()*+,-,./,0123’(4.。 此次评选结果已上报中国水力发电工 程学会， 参加中国科协“ 第一届中国科协期刊优秀学术论文评选活动” 。 （ 国电大坝安全监察中心
%， ,-*, 年 ) 月扩建完成坝高 )* %， ,-*’ 年 ,& 月又进
行扩建， 坝高达 !&"# %。水库防洪标准按 #( . 一遇洪 水设计， #(( . 一遇洪水校核。
" 坝体滑坡情况
大坝先后发生三次滑坡，第一次是 ,-’+ 年上游 坡滑坡； 第二次是 ,-*# 年下游坡滑坡； 第三次是 ,-*年又在上游坡滑坡。现将三次滑坡情况分述如下：
坝 顶 高 程 &&*"# %，坝 顶 长 &+# 坝， 最 大 坝 高 !&"# %， 工程于 ,-’( 年动工兴建， %。 ,-’* 年 ! 月完成坝高 &-
# 坝体滑坡原因分析
坝体上下游先后三次滑坡， 主要原因如下： （ 大坝未经设计。 既无土工 ,） ,-’’ 年动工兴建前， 试验资料， 又无正式设计文件，仅凭一般经验拟定大 坝断面，而未考虑到筑坝土料的特性，确定的坝坡过 仍未做坝坡稳定分析， 陡。,-’+ 年第一次滑坡处理时， 修复后的迎水坡平均为 ,7&"&*。 清除约 * 万 %) 的滑 坡土体全部弃置在库内，没有用于填筑迎水坡脚镇压 曾先 平台。,-*# 年至 ,-*’ 年处理第二次下游滑坡时， 后两次对大坝做了稳定复核， 但采用的有关参数偏高， 即 89("(&’1("() :;.，!9,’<)(=1,+<。据 ,-*- 年第三 次滑坡后， 滑坡体中取样试验， 89("((*1("() :;.， !9 由于选用的抗剪强度参数偏高， 致使第二 )<)(=1-<&&=。 次坝体滑坡加固后的坝体仍然偏陡，给坝体稳定留下 了隐患， 造成 ,-*- 年第三次坝体又向上游滑坡。 （ 施工质量差。质量差是直接影响坝坡稳定的重 &） 要因素。 据 ,-*- 年滑坡体的土工试验资料， 坝坡土体平 均干容重很低， "09,"!& > / ?%)， 由此可见， 土坝碾 压 不 实。 此外， 从 ,-’( 年开始新建、 扩建、 加固到 ,-*’ 年， 长 达 ,* . 之久， 坝体新旧结合面较多， 未进行认真处理， 降低了坝体的整体性， 这是造成滑坡的又一原因。 （ 填筑坝体的土料颗粒太细。筑坝土料的颗粒 )） 组成，是影响土体力学性质的主要因素。选用级配良 好的土料， 可以获得较高的密实度、较大的抗剪强度 和较低的渗透系数， 才有利于坝坡的稳定性。 如果选用 的筑坝土料中细颗粒含量过多， 含水量高， 施工时坝体 填筑上升速度过快， 土料渗透系数小， 孔隙水压力不易
水库位于湖南省邵东县涟水支流侧水上， 控制流 域面积 !!"# $% ， 总库容 & &’( 万 % 。大坝为均质土石
& )
实测坝顶裂缝长达 ,*# %， 坝顶沿坝轴线滑落长达 ,&) %， 向上游水平位移达 ,’"# %。滑体前缘 垂直位移达 ,&"# %， 在高程 &()"( % 附近滑出， 属圆弧形滑动， 估计滑动土 体 ,* 万 %)。滑坡后自然边坡为 ,7’"*。
F$G 湖南省病险土石坝工程治理研究 ’湖南省水利水电厅 H$55$ F!G 全国中型水库主要指标汇编 ’水利部水利管理司 H$5::’$!
收稿日期： !""$C"5C!# 作者简介： 牛运光（ ， 河南固始人， 原水利部水管司总工 $5!7C ） 程师， 教授级高级工程师。
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结束，经过专家评审推荐， 编辑部将评审结果汇总后与专家再次进行了沟通， 最后综合评选出 一 等 奖 一 名 ， 二等奖两名，
许传桂）
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