水库边坡治理工程中的风险控制 陈飞焱

水库边坡治理工程中的风险控制陈飞焱

发表时间：2018-01-24T21:55:31.653Z 来源：《基层建设》2017年第32期作者：陈飞焱[导读] 摘要：在水库运行过程中，其边坡往往会出现各种质量病害，如不对病害进行及时的防治，将会大幅度削弱水库的功能，甚至威胁到附近居民的生命安全，给国家酿成了不可估量的经济损失。

中国水利水电第八工程局有限公司湖南省长沙市 410000

摘要：在水库运行过程中，其边坡往往会出现各种质量病害，如不对病害进行及时的防治，将会大幅度削弱水库的功能，甚至威胁到附近居民的生命安全，给国家酿成了不可估量的经济损失。本文将以实际工程为例，对影响水库边坡稳定性的风险因素和产生危害加以分析，并提出相应的控制措施，以期全面提高水库边坡治理工程的质量，对施工中容易发生的风险进行有效的防范，从而为水库边坡治理工程的顺利实施提供可靠的保障。

关键词：水库；边坡治理工程；风险分析；控制措施

近年来，水库边坡病害屡屡发生，给人们的生产和生活造成了巨大的不便，社会经济的发展也受到了一定的阻碍。为了保证水库的安全、稳定运行，需要对水库边坡治理工程的常见风险进行科学的评估和分析，并采取合理的措施加以防范，确保水库边坡治理工程的高效开展，同时最大限度的降低施工成本，缩短施工周期，提高施工质量，使水库尽快的恢复到最佳的运行状态，从而充分发挥水库职能，使其更好的为人们的生产和生活提供服务。

一、工程概述

施工单位和监理单位在日常巡视工作中，发现大坝右岸下游上方1762～1780高程处出现1条裂隙，裂隙最大宽度为5cm，长度为10m，痕迹呈旧状。在1735高程处发现水平夹角约45度和垂直于道路的一条裂缝，滑坡方向为边坡开挖方向，最大宽度约5cm，长度为1.5m，同时在1704高程开挖面出现切坡，剪出口临空。经过十余日的观察后，发现1762～1780高程处的裂缝共有7条，最大宽度为30cm，为了防止边坡下滑，同时延缓下滑速率，对边坡进行了锚索框格梁应急加固处理，从锚索框格梁实施过程及实施后的内外观变形、锚索监测资料看，卸载边坡锚索测力计测值较为稳定、变形虽仍在增加，但速率明显降低，表明应急加固措施对边坡变形起到了一定的抑制作用。

二、边坡稳定性评价及分析

根据水库边坡的地质条件和病害特征，将边坡分成A、B两个区域。由于水库病害主要发生在1762～1780高程处，通常是以中点为界限，1776m高程以下设为卸载边坡A区，1776m高程以上为卸载边坡B区。通过观察和监测发现这两个区域的地质变形较为明显，边坡的稳定性比较差，容易出现滑移现象。

一般来说，水库边坡滑移的模式主要有3种，即牵引式塌滑、综合式滑动、以及推移式滑动。牵引式塌滑的发生位置通常在A区，该区域容易受到水库水位的影响，当水库的水位上升没过岩体时边坡就会发生滑动；综合式滑动的发生位置往往在B区，在边坡施工中容易对土壤产生扰动，破坏土壤结构的稳定性和完整性，使边坡滑动，而且降水对B区产生的影响要远远高于A区，如果降水量较大，也会引起边坡滑移；推移式滑动在A、B两个区域内都可能发生，通常是在岩体的作用下产生的，有些岩体遇水后质地会变软，进而发生大面积的滑动，与其他岩体结构之间就会出现断层。

对水库边坡的稳定性进行计算，发现A区边坡的整体稳定性较差，安全系数较低，B区边坡虽然整体稳定性可以达标，但是局部仍然存在较大的隐患，这两个区域在外界环境变化或者施工过程中都可能发生滑动，存在较高的失稳风险。

三、边坡失稳风险分析

根据边坡稳定性评价及分析，在库水位作用以及不利组合工况下，边坡存在局部或整体失稳的可能性。鉴于变形体紧邻工程枢纽区建筑物，一旦失稳，存在以下风险：

（1）边坡局部或整体滑动将直接影响省道改线公路的正常、安全通行。当局部垮塌时，可以通过交通管制、快速清障等措施保证公路的通行；当出现较大范围垮塌时，只能从对岸县道绕行，绕行距离超过200km。（2）边坡在高水位期间失稳并快速下滑，可能产生库水涌浪翻坝：根据潘家铮法涌浪计算分析结果，涌浪影响大坝的控制工况是高水位、边坡整体快速下滑，当滑速大于5m/s时，其产生的涌浪将极有可能漫坝。（3）边坡整体失稳可能会淤堵对岸泄洪洞、引水隧洞进水口：通过计算分析得知，既使是变形体整体失稳，由于河谷较宽且滑坡方向略倾上游，因此不会淤堵对岸的泄洪洞、引水隧洞进口（均位于变形体对岸下游侧）。（4）涌浪冲击可能破坏坝面护坡结构：根据规范进行计算，坝面护坡可承受的波浪高度远低于变形体边坡失稳可能产生的涌浪高度，破坏的可能性较大；但边坡失稳涌浪历时短，对破坏的坝面有条件在低水位运行期间进行修复。

四、边坡治理设计

1、治理方案拟定

根据边坡地形地质条件及失稳下滑风险分析，按以下两个思路进行方案拟定：①边坡治理与公路保通结合：采取有效的工程措施，确保边坡稳定和公路的通行；采用锚索+锚固洞方案，即高程1776m以上卸载边坡全部采用锚索+框格梁、高程1776m以下采用锚固洞进行支护。②边坡治理与公路保通不结合：该段省道公路改线并采取有效的工程处理措施防止边坡整体下滑或控制边坡下滑速率使涌浪不翻坝；采用局部支护+交通洞方案，即高程1776m以上卸载边坡在应急加固处理措施的基础上适当调整，并将该段省道公路改至山体内部、以交通洞的方式避开变形体。

2、治理方案比较

（1）方案的可靠性：锚索+锚固洞方案实施后，边坡抗滑稳定满足规范的要求，保证了边坡稳定，可靠性较高；局部支护+交通洞方案实施后，整体边坡在不利组合工况（水位骤降）下，边坡稳定不能满足规范的要求，有失稳下滑的可能性。虽然水位骤降工况几率较低且速率可以控制，但可靠性仍不及锚索+锚固洞方案。

（2）施工工期及难度：锚索+锚固洞方案施工总工期为16个月，锚固洞地质条件较差，施工安全风险较大，同时锚固洞施工受水库蓄水干扰；局部支护+交通洞方案总工期为9个月，坡面支护与交通洞施工互不干扰，施工难度不大。（3）工程造价：局部支护+交通洞方案远低于锚索+锚固洞方案。