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[摘 要]水库工程中，堤坝是非常重要的组成部分之一，它在水库工程中占有重要地位。正常情况下，中小型的水利工程多使用土石坝，尽管土石坝施工方法简单、具有良好的经济效益，但其也很容易出现坝坡不稳定的现象，一旦坝坡不稳定就会给水利工程整体安全性带来影响，所以，一定要及时进行加固处理。本文主要论述了水库坝体结构、分析坝坡稳定性、常见的坝坡失稳的影响和成因。
[关键词]水库 坝体结构 坝坡稳定
中图分类号：G123 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）07-0317-02
1.引言
坝坡稳定是保证土石坝坝体安全和结构设计的重要依据。某水库由于左岸坝明显低于右岸坝，大坝很长，不适合运用统一坝体结构。要保证坝体结构合理，必须结合坝体工程材料，全面考虑防渗、反虑、坝型及排水因素。某水库运用先设计坝体结构，再选择坝面的方法，分析不同工况坝坡的稳定情况，实现工程施工技术的最优化，保证工程具有较高安全性。
2.水库坝体结构
2.1 坝型的选取
某水库的挡水建筑物坝型使用的是土石坝，该坝段运用分区坝的坝型，左岸台地的坝高很低，坝段运用土坝坝型。分区坝型从围堰和坝体结合及河槽截流以后的工期控制角度考虑，和其他墙坝相比，斜墙坝的坝型具有更多优势，斜墙坝的施工方案成本很低，所以，某水库的左岸接地坝段与主坝河槽端适合运用斜墙坝。
2.2 坝壳料的设计和选择
开挖石渣多是受到不同风华作用的安山岩、石英砂岩及页岩等，全风化或是强风化的页岩混合料具有很强的抗剪能力，压缩性很低。由于坝料风化岩的比例存有区别，所以，坝料性能也极易有很大区别，常被用在台地很高的坝段或河槽段，以此填筑坝壳，进而保证很高的强度，提高坝坡稳定性。石英砂岩具有很强的抗风化能力，基本上都是弱微的风化料，主要用于填筑大坝下游的坝壳。绝大多数微风化的安山岩与石英砂岩都用来填筑河槽很高的坝段坝壳，下游高位列水位在95米以上的才使用其他石渣材料。粘土质砂砾岩较粗且不均匀，当坝料饱和以后，其强度会大大降低，压缩性迅速增加，力学性质也较差，所以，不适合作反虑料与防渗体，适合用在下游坝壳较干燥的区域。
2.3 设计斜墙防渗体
斜墙防渗体、均质坝体及围堰防渗体的涂料都是使用低液限的粘土填筑，某水库坝多年来一直没水，均质坝段的坝高很低，运用低液限粘土能够满足工程要求。由于坝基缺乏砂粒料，存有顺河断层，土料又很丰富，布置防渗体断面主要按照坝体填筑料的平衡情况，与此同时，全面考虑顺河段和防渗墙施工的处理情况，坝体粘土斜墙与围堰防渗体的结合程度等。为了避免干裂或者冰冻，斜墙上游面要设置一些反虑保护层与垫层。
2.4 坝体反虑排水
在斜墙坝段靠近围堰防渗体与粘土斜墙的下游要增设反虑反排带，底部利用下游坡接坡排水和水平排水带连接，进而构成一个坝体排水系统。台地坝段坝高很高，防渗体下游的反虑排水较厚，再加上更厚的砂礫料过渡层形成较厚排水层。坝段底部的水平排水带由砂砾料与反虑粗砂组成，进而满足底部坝基土层和砂砾水平排水带的层间过渡。对于左岸低斜墙的坝段，防渗体的下游坝壳运用粘土砂砾岩等风化的渣料进行填筑，天然砂砾料和坝料级配非常接近，上游的粘土防渗体与下游坝壳砂砾岩层间只有设置一层粗砂层就能够起到反滤排水带的作用。河床漫滩的坝段，坝壳填筑区域100米以上是河床开采的粘土砂砾岩和砂砾料、以下是硬岩石料。在硬岩和坝壳区连接位置设置一层细堆石料组成的过渡层，底部水平方向的排水带直接运用和坝基材料相近的砂砾料进行填筑，排水带上部是1.5米厚的砂卵石料，下部用不足一米厚的粗砂料，整个排水带总厚达2米。
3.分析坝坡稳定性
以燕山水库分析坝坡稳定性要计算工况和端面，计算断面主要按照坝基土层特征、坝高及坝型，断面可以选择桩号为4+100和4+450的。该水库的地震烈度是6度，所以，可以忽略抗震性。其他边坡含有稳定渗流期下游坝坡和上游坝坡、施工期下游坝坡和上游坝坡、水位下降期上游坝坡三种工况。三种工况里，稳定渗流期对设计水位的下游坡稳定与不同水位上游坝坡的稳定进行了计算，水位的降落期对不同库水位变化过程中的上坝坡稳定进行了计算。通过简化条块间的作用力分析边坡稳定程序，运用优化法计算最危险的滑裂面与最小的安全系数，利用有效应力法计算各种工况坝料强度，水位降落期与施工期均利用总应力法进行计算，取两种方法的最小安全系数作为最后计算结果。通过研究计算，各断面下游坡最小安全系数出现在施工期，上游坡的最小安全系数出现在水位降落期或是施工期。
4.常见的坝坡失稳的影响和成因
坝在水利工程中具有重要作用，如果坝坡有滑坡、失稳现象出现或坝体结构出现问题，水利工程就会受到危害，严重时可能引起堤坝坍塌事故。除此之外，坝坡失去稳定性，也会给当地地下的水位带来一定程度影响，进而破坏水利工程结构。根据目前我国水利工程发展现状和长期工程实践看，坝坡一旦失去稳定性，所产生的影响与危害都非常大，所以，我们一定要高度重视坝坡失稳问题。引起坝坡失稳的因素有很多种，例如：自然因素、人为因素，这些因素又相互作用，相互影响。自然因素主要有风力作用、水流冲击、地震、坝体自身结构问题等。人为因素有两个方面，即：和石坝没有直接关联的人为因素、石坝维护与施工方面人为因素。前者指在石坝附近进行的部分工程活动影响坝坡的稳定性。后者是修建石坝过程中施工水平很低，施工人员未严格根据工程质量要求施工，监理人员也没有发挥其监理作用。因为坝坡失稳具有严重危害作用，所以，一定要加强堤坝维护管理工作，提升坝坡稳定性检测技术，制定严格的检查制度，定期检查坝坡，及时发现失稳问题并提前进行防治，把失稳引起的危害降至最小。
5.结束语
某水库运用了安全且经济的土石坝，获得了良好效果，坝体结构设计的十分合理，反滤排水设计的也满足相关规范，断面计算结果充分表明运用斜墙性坝坡能够保证各种工况坝坡稳定，保证工程的正常安全施工。确保堤坝稳定性对我国社会效益与经济效益具有重要意义。所以，我们一定要保证堤坝稳定，有效解决堤坝滑坡现象，加强技术人员的管理工作，降低坝坡失稳现象发生。
参考文献
[1] 李莹莹.浅谈水利工程土石坝的工程施工[J]. 黑龙江科技信息. 2014（04）.
[2] 温元庆.论提高拱坝稳定性的工程措施[J]. 黑龙江科技信息. 2014（22）.
[关键词]水库 坝体结构 坝坡稳定
中图分类号：G123 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）07-0317-02
1.引言
坝坡稳定是保证土石坝坝体安全和结构设计的重要依据。某水库由于左岸坝明显低于右岸坝，大坝很长，不适合运用统一坝体结构。要保证坝体结构合理，必须结合坝体工程材料，全面考虑防渗、反虑、坝型及排水因素。某水库运用先设计坝体结构，再选择坝面的方法，分析不同工况坝坡的稳定情况，实现工程施工技术的最优化，保证工程具有较高安全性。
2.水库坝体结构
2.1 坝型的选取
某水库的挡水建筑物坝型使用的是土石坝，该坝段运用分区坝的坝型，左岸台地的坝高很低，坝段运用土坝坝型。分区坝型从围堰和坝体结合及河槽截流以后的工期控制角度考虑，和其他墙坝相比，斜墙坝的坝型具有更多优势，斜墙坝的施工方案成本很低，所以，某水库的左岸接地坝段与主坝河槽端适合运用斜墙坝。
2.2 坝壳料的设计和选择
开挖石渣多是受到不同风华作用的安山岩、石英砂岩及页岩等，全风化或是强风化的页岩混合料具有很强的抗剪能力，压缩性很低。由于坝料风化岩的比例存有区别，所以，坝料性能也极易有很大区别，常被用在台地很高的坝段或河槽段，以此填筑坝壳，进而保证很高的强度，提高坝坡稳定性。石英砂岩具有很强的抗风化能力，基本上都是弱微的风化料，主要用于填筑大坝下游的坝壳。绝大多数微风化的安山岩与石英砂岩都用来填筑河槽很高的坝段坝壳，下游高位列水位在95米以上的才使用其他石渣材料。粘土质砂砾岩较粗且不均匀，当坝料饱和以后，其强度会大大降低，压缩性迅速增加，力学性质也较差，所以，不适合作反虑料与防渗体，适合用在下游坝壳较干燥的区域。
2.3 设计斜墙防渗体
斜墙防渗体、均质坝体及围堰防渗体的涂料都是使用低液限的粘土填筑，某水库坝多年来一直没水，均质坝段的坝高很低，运用低液限粘土能够满足工程要求。由于坝基缺乏砂粒料，存有顺河断层，土料又很丰富，布置防渗体断面主要按照坝体填筑料的平衡情况，与此同时，全面考虑顺河段和防渗墙施工的处理情况，坝体粘土斜墙与围堰防渗体的结合程度等。为了避免干裂或者冰冻，斜墙上游面要设置一些反虑保护层与垫层。
2.4 坝体反虑排水
在斜墙坝段靠近围堰防渗体与粘土斜墙的下游要增设反虑反排带，底部利用下游坡接坡排水和水平排水带连接，进而构成一个坝体排水系统。台地坝段坝高很高，防渗体下游的反虑排水较厚，再加上更厚的砂礫料过渡层形成较厚排水层。坝段底部的水平排水带由砂砾料与反虑粗砂组成，进而满足底部坝基土层和砂砾水平排水带的层间过渡。对于左岸低斜墙的坝段，防渗体的下游坝壳运用粘土砂砾岩等风化的渣料进行填筑，天然砂砾料和坝料级配非常接近，上游的粘土防渗体与下游坝壳砂砾岩层间只有设置一层粗砂层就能够起到反滤排水带的作用。河床漫滩的坝段，坝壳填筑区域100米以上是河床开采的粘土砂砾岩和砂砾料、以下是硬岩石料。在硬岩和坝壳区连接位置设置一层细堆石料组成的过渡层，底部水平方向的排水带直接运用和坝基材料相近的砂砾料进行填筑，排水带上部是1.5米厚的砂卵石料，下部用不足一米厚的粗砂料，整个排水带总厚达2米。
3.分析坝坡稳定性
以燕山水库分析坝坡稳定性要计算工况和端面，计算断面主要按照坝基土层特征、坝高及坝型，断面可以选择桩号为4+100和4+450的。该水库的地震烈度是6度，所以，可以忽略抗震性。其他边坡含有稳定渗流期下游坝坡和上游坝坡、施工期下游坝坡和上游坝坡、水位下降期上游坝坡三种工况。三种工况里，稳定渗流期对设计水位的下游坡稳定与不同水位上游坝坡的稳定进行了计算，水位的降落期对不同库水位变化过程中的上坝坡稳定进行了计算。通过简化条块间的作用力分析边坡稳定程序，运用优化法计算最危险的滑裂面与最小的安全系数，利用有效应力法计算各种工况坝料强度，水位降落期与施工期均利用总应力法进行计算，取两种方法的最小安全系数作为最后计算结果。通过研究计算，各断面下游坡最小安全系数出现在施工期，上游坡的最小安全系数出现在水位降落期或是施工期。
4.常见的坝坡失稳的影响和成因
坝在水利工程中具有重要作用，如果坝坡有滑坡、失稳现象出现或坝体结构出现问题，水利工程就会受到危害，严重时可能引起堤坝坍塌事故。除此之外，坝坡失去稳定性，也会给当地地下的水位带来一定程度影响，进而破坏水利工程结构。根据目前我国水利工程发展现状和长期工程实践看，坝坡一旦失去稳定性，所产生的影响与危害都非常大，所以，我们一定要高度重视坝坡失稳问题。引起坝坡失稳的因素有很多种，例如：自然因素、人为因素，这些因素又相互作用，相互影响。自然因素主要有风力作用、水流冲击、地震、坝体自身结构问题等。人为因素有两个方面，即：和石坝没有直接关联的人为因素、石坝维护与施工方面人为因素。前者指在石坝附近进行的部分工程活动影响坝坡的稳定性。后者是修建石坝过程中施工水平很低，施工人员未严格根据工程质量要求施工，监理人员也没有发挥其监理作用。因为坝坡失稳具有严重危害作用，所以，一定要加强堤坝维护管理工作，提升坝坡稳定性检测技术，制定严格的检查制度，定期检查坝坡，及时发现失稳问题并提前进行防治，把失稳引起的危害降至最小。
5.结束语
某水库运用了安全且经济的土石坝，获得了良好效果，坝体结构设计的十分合理，反滤排水设计的也满足相关规范，断面计算结果充分表明运用斜墙性坝坡能够保证各种工况坝坡稳定，保证工程的正常安全施工。确保堤坝稳定性对我国社会效益与经济效益具有重要意义。所以，我们一定要保证堤坝稳定，有效解决堤坝滑坡现象，加强技术人员的管理工作，降低坝坡失稳现象发生。
参考文献
[1] 李莹莹.浅谈水利工程土石坝的工程施工[J]. 黑龙江科技信息. 2014（04）.
[2] 温元庆.论提高拱坝稳定性的工程措施[J]. 黑龙江科技信息. 2014（22）.