水库临水边坡稳定性分析及防护措施

水库临水边坡稳定性分析及防护措施

黎仁彬、褚衍云、闫浩、谭明、张海涛

中建八局第一建设有限公司 山东 济南 250000

摘要：水库在蓄水时会对其临水边坡稳定性造成不同的影响，为了能够保证水库的功能性，那么必然就需要对其临水边坡稳定性进行提升，做好相应的防护。在水库蓄水的过程中，水位线会发生相应的变化，其水位也会产生对应的波动，而这会对水库沿岸周边的水文地质造成影响，进而导致临水边坡稳定性发生变化。为了有效保证水库的安全性，就需要采取对应的措施来对临水边坡进行防护，保证其稳定性。下面将阐述对水库临水边坡稳定性造成影响的具体因素以及提升水库临水边坡稳定性的防护措施。

关键词：水库；临水边坡；稳定性

在水库进行蓄水后，其水位会持续上升，但当地下水位上升后，水库沿岸的水文地质就会出现变化，像是在水的浸润下土质变得松散，进而出现沉陷、垮塌等现象，若没有及时对其进行处理，那么就会对水库临水边坡稳定性造成影响，并对附近的环境及居民造成影响，严重的甚至会对居民的生命造成威胁。对此，一定要重视水库临水边坡稳定性这一问题，并采取防护措施来保证其稳定性，以便能够保证水库安全使用。

1. 对水库临水边坡稳定性造成影响的具体因素

1. 水岩作用方面

当水库建成后就需要进行蓄水，而当水位不断上涨后，其地下水位也会不断的上涨。其中地吸水和水库临水边坡之间的岩土体有着一个相互作用，其主要是地质应力。当地下水位出现变动后，地质应力也会发生改变，而且在水库临水边坡水岩部分的化学、力学以及物理作用之中，会使得水库临水边坡的稳定性发生变动。从化学作用层面来看，水库边坡中的岩土体在地下水长期浸泡中会出现一系列的化学反应，而这些化学反应又会促使水库边坡岩土体中的微管结构出现变动，进而使得水库临水边坡稳定性下降。而从力学作用层面来看，地下水位随着水库蓄水而提升后，被水库中水浸泡部分中的边坡就会受到浮力作用的影响，进而使得水库临水边坡坡脚位置中的重量下降，自然就会导致临水边坡中的稳定性受到不良影响，安全系数下跌。而从物理作用层面来看，长期处于水中浸泡的边坡，其岩土体容易出现水理作用，在这一作用影响下会导致岩土体出现松散、崩塌现象，进而对水库临水边坡的稳定性造成影响^[1]。

2. 水库水位变化方面

水库水位发生变化后也会对水库临水边坡稳定性造成影响。当水库在不断的进行蓄水后，其水位会随之涨高，而这一现象会使得水库沿岸位置中的地质出现变化。像是在水位不断上升后，水库临水边坡会有较多部分浸泡在水中，这使得水库边坡滑面的有效应力会下降，并对边坡稳定性造成影响。而且当水库水位上涨后，水库边坡滑体孔隙中的压力会提升，而这会导致水库边坡岩体中的抗剪强度下降，也会使得水库边坡稳定性下降。另外，当水库水位出现上升下降波动后，其地下水就会对水库边坡中的一些小颗粒施加作用，使其出现移动现象，而这会对水库边坡形成一种侵蚀，对水库边坡稳定性造成影响。简单的说，水库水位发生变动后，能够对水库边坡稳定性出现变化形成一种诱因。

3. 降雨方面

对水库临水边坡稳定性造成影响还有降雨这一因素，而且降雨对水库边坡造成的影响不仅仅只有边坡稳定性这一方面。当降雨出现后，会使得水库临水土体中的容重与抗剪强度出现变动，继而影响到水库边坡稳定性。而且若出现持续性降雨，那么随着时间的推移，会对水库边坡稳定性造成越来越大的影响，这都是因为降雨会导致水库发生一系列变动，像是抗剪力下降、力学性质出现变动以及土体容量出现变化等等^[2]。

2. 提升水库临水边坡稳定性的防护措施

1. 在水库中设立抗滑桩

在提升水库临水边坡稳定性防护措施中，设立抗滑桩是极为有效的一种防护措施，在设立抗滑桩后，其能够有效稳固水库边坡，进而提升水库的稳定性及安全性。对此，为了能够更好的保障水库临水边坡的稳定性，保证水库的安全使用，那么就需要相关人员在对应的位置设立抗滑桩。在设立抗滑桩时，需要将桩子穿过滑坡体中，一直深入都滑床内部，这一方式的作用在于运用桩子来抵挡滑体所需承受的滑动力，通过降低滑动力，使得水库临水边坡中的稳定性得以提升。另外，在设立抗滑桩的过程中，相关人员需要依据水库临水边坡的厚度、推力大小来开展施工建设。通常情况中，抗滑桩的材料可以选用木材、钢材以及混凝土等材质，具体材料可以结合水库实际情况来做出选择。而抗滑桩修建的形式可以选用相互间有一定间隔的锚固桩、相互进行联结的桩排样式以及相互将有一定间隔的桩排样式等等。

2. 在水库中设立排水沟

排水沟的设立也能够有效提升水库临水边坡的稳定性，对水库的安全性进行有效的防护，排水沟在防护、提升水库临水边坡中有着极为重要的作用。当水库在发挥蓄水这一功能之前，相关建设施工人员可以在水库临水边坡滑体两侧设立排水沟，排水沟的主要作用在于能够将积水以及降雨等有效的排出，使得水位上升或下降对水库临水边坡产生的影响得以减小，并使得水库临水边坡中的稳定性得以提升。在设立排水沟之前，需要对水库水位实际情况、水库周边地质环境等进行一个实地考察，然后依据考察得出的结果来科学合理的设立排水沟，在有条件的情况下，可以将截水沟设立在水库边坡滑体的后缘位置，这样不仅能够有效提升水库边坡稳定性，还能够促使水库临水边坡塌陷或滑落等现象的发生几率降低

^[3]。

3. 合理控制水库水位升降速度

在提升水库临水边坡稳定性的过程中，还可以通过合理控制水库水位升降速度来实现，通过合理控制水库水位升降速度，能够有效减缓水库临水边坡受到的影响，进而促使水库临水边坡稳定性得以提升。对此，相关人员就需要依据水库临水边坡对稳定性方面的实际需求来科学合理的控制水库水位升降速度，通过这一举动来合理保障水库水位升降速度的稳定性和合理性。像是在实际的水库蓄水过程中，水库蓄水的水位可以尽量保持在115米这一范围中，这是一个正常的蓄水位，通过让水库蓄水位保持在这一数值中，能够有效的保障水库临水边坡的稳定性。此外，相关人员在水库进行蓄水时，需要对水库蓄水位的升降速度进行一个有效的控制，像是将水库蓄水位的波动速度控制在一天0.35米左右，这也能够有效保障水库临水边坡的稳定性^[4]。

总之，在水库临水边坡稳定性防护措施中，设立抗滑桩、设立排水沟以及合理控制水库水位升降速度等都是极为有效的防护措施，在我国各大水库修建中也纷纷有使用这些防护措施的实例，对此，可以在决定采用某一防护措施之前先对具体防护方面的实例进行一个细致的研究，然后再结合自身水库对临水边坡防护实际需求来进行合理的调整，以促使防护措施能够发挥出实效作用。

三、结束语

在水库蓄水的过程中，其会对水库临水边坡的稳定性造成不同程度的影响，甚至可能会导致安全事故出现，严重的可能会危及附近居民的生命。对此，一定要做好水利临水边坡防护措施，通过强化边坡防护来提升水库临水边坡的稳定性，保障水库的安全性，促使其发挥出自身的效用。对于水利临水边坡稳定性的防护措施有很多，但并不是任意一种都适合某一水库临水边坡稳定性防护的，对防护措施的选择需要依据对水库及水库周边环境的实际考察来进行，另外还需对水库工程建设项目的实际需求及水库周边地质环境的勘察进行选择。

参考文献：

[1]李宇.石洞水库坝肩边坡开挖后稳定性分析[J].中国水能及电气化,2019,(2):26-30.

[2]侯伟宁,王林涛.岩质高边坡稳定性分析及防护方案研究[J].中国水运(下半月),2019,v.19(4):263-264.

[3]王玉涛,刘小平.七里坡小学高边坡稳定性分析及生态防护治理[J].煤炭技术,2020,v.39;No.315(3):121-124.

[4]纪伟杰,张西.公路高边坡稳定性分析与加固措施研究[J].城市道桥与防洪,2020,No.249(1):8-9+51-53.