淺談水庫工程地質災害的防治

袁軍

（寧夏彭陽縣馮莊鄉政府 寧夏彭陽 756503）

水利工程在防洪減災的同時，也保障了農業灌溉和日常用水，尤其小流域治理在西北干旱半丘陵地區帶來了可觀的經濟效益，也是成為本地區能源戰略的重要突破口，是保障可持續發展的主要路子。但在工程建設和使用的過程中，由于地質環境的變化，已經出現各種地址災害，不但增加了工程建設難度，還影響了工程的正常發展和運行，因此對工程地質災害進行科學分析，找出切實可行的防治措施已迫在眉睫。

尤為突出的就是水庫工程的建設顯得更為重要。地質災害主要由洪水、地震等自然因素和開挖、圍護不合理等人為因素造成，結合現階段出現的地質災害種類，人為因素占主要部分。水利工程地質災害在很大程度上影響了施工質量，縮短了工程的使用壽命，甚至會對水庫周邊環境造成極大的破壞，對人們的生命財產安全構成較大的威脅。

綜合來看，地質災害和水利工程存在相互作用、相互影響的關系。水利工程在建設過程中對周邊地質環境造成了一定程度的破壞，在長期的作用后導致泥石流、地震、滑坡等地質災害，而這些主要的地質災害又對水利工程造成負面影響。

下面我主要從滑坡、崩塌、滲漏的地質災害、地面塌陷、地面沉降、地面開裂（地裂縫）進行分析：

1 滑坡形成的原因

滑坡在地震、降雨的作用下，石窟邊坡坡腳受到一定的沖刷影響，土體不斷軟化，帶動上部的結構分散式向下滑動，發生滑坡的水庫主要坐落于地質構造帶中或者降雨較多的地帶。在所有滑坡災害中，土石庫岸滑坡發生的可能性較大，很有可能是土石庫岸中的土壤顆粒受到外力影響所致，砂礫含量過高也會導致水庫發生滑坡災害。在人的因素方面，可能由于沒有設置合理的防滲和排水設施，導致邊坡積水，終導致滑坡。另外亂砍濫伐對坡體植被造成破壞或周圍植被不足，開挖坡腳，堆填加載等人為因素也可能導致滑坡發生。

2 崩塌形成的原因

崩塌災害多由于水庫邊坡上部的土體被直立分割，壓碎后出現滑移，打破原有的結構穩定性，脫離母體后向下部傾倒如水庫。另外水庫蓄水與渠道發生滲漏，對地下資源過度開采導致地質結構不穩定或者地下巖溶活動頻繁也都可能導致崩塌現象。崩塌一般發生在堅硬巖地區的高陡邊坡，在河流沖刷和地殼運動后形成高陡邊坡，這種情況下，應力必定重新分布，在邊坡卸荷載區形成張拉裂縫，在其他結構面或裂隙的影響下，形成了危巖體，在人為影響或外界環境變化后終導致崩塌災害。

3 水庫滲漏形成的原因

若兩岸邊坡較低或者水庫埡口較低將引發庫水倒灌，水庫周圍的山體單薄、存在滲漏通道將直接導致水庫滲漏。另外由于結構設計和施工不到位，水庫庫岸庫盆的材料沒有較好的隔水性，也會導致水庫出現滲漏災害。

4 地面塌陷形成的原因

在一定條件下，自然動力或人為動力造成地表淺層巖土體向下陷落，在地面形成陷坑的動力地質作用或現象。引起地面塌陷的動力因素主要有地震、降雨以及地下開挖采空，大量抽水等。地面塌陷會直接導致水庫損毀或間接導致水庫出現事故隱患，影響水庫的使用壽命，在某一時間突然發生水庫損毀。

5 地面沉降形成的原因

地面沉降是指不均勻的地面沉降已經給水庫的安全造成了威脅，部分堤段已經出現了裂縫、漏洞等險情。地面沉降會造成水庫的損毀，同時水庫的建設會對周圍的地質造成一定的影響而出現周圍地質的下沉，嚴重時會造成地面沉降對水庫造成損毀。

6 地面開裂形成的原因

地裂縫的形成原因復雜多樣。地殼活動、水的作用和部分人類活動是導致地面開裂的主要原因。按地裂縫的成因，常將其分為如下幾類：地震裂縫、基底斷裂、隱伏裂隙開啟裂縫、松散土體潛蝕裂縫、黃土濕陷裂縫、脹縮裂縫、地面沉陷裂縫，在固原地區易造成的裂縫主要有地震裂縫、松散土體潛蝕裂縫、黃土濕陷裂縫、脹縮裂縫等。

綜上問題必須采取相應的預防措施：汛前，各地要認真開展地質災害調查，對轄區地質災害危險點與一般災害點進行排查，核實災害隱患體的具體位置、類型、規模、成因及危害程度等情況。根據災害的易發程度和防治目標明確工程量，制定出合理的方案，依據滑坡、崩坍、滲漏的成因對現有的防治措施進行分析。加強水利工程地質災害的監測力度，保持監測系統中通信正常，加強各部門之間的協作能力，實現群測群控。切實做好水利工程地質災害的監測和防治工作。結合環境特點制定緊急預案，在此基礎上編制合理的搶險預案。

以實際行動做好災害防治工作是地質災害治理的重要內容，對于滑坡災害來說，誘導因素較多，防治工作應以預防為主，在監測過程中若發現有異?，F象，應及時分析原因，及時采取措施，將損失降到低。針對水庫庫岸可能出現滑坡、崩塌的地帶，可以修筑合適的排水溝進行排水，可在前緣設置支擋或減災護坡。從長遠角度考慮，可以在采用植樹造林的方式進行預防，還可維持生態平衡，對自然環境有一定的改善作用。對于崩塌災害而言，一般采取攔截、修建護坡的方式進行治理。

對于可能發生滲漏災害的地區，應結合實際水利工程的特點，采取對應的方法，這里主要介紹本地區常用防滲漏的填筑法、強夯法、灌漿法和產生裂縫的松散土體潛蝕、脹縮等（濕陷性黃土也是本地區較為典型的特殊地質，本文不作贅述）。

（1）填筑法：填筑法適用于水庫壩體邊坡滲漏不太嚴重的場合，在實際應用中，先將滲漏區的松軟土體清理干凈，再將碎石填筑到裂縫中，用黏土和有機防水材料進行密封后夯實即可。

（2）強夯法：強夯法借助機械力對土體進行夯實，將裂縫中的空氣排出，增加土體的緊密度，以此減少土體裂縫的目的，兼備防治作用，在實際的滲漏災害防治中，強夯法具有較高的經濟性，可以回收利用廢棄的渣土。

（3）灌漿法：灌漿法對滲漏嚴重的地段有較好的防治作用，因此成為應用廣泛的防滲漏措施。灌漿法利用灌注漿液的方式對壩體邊坡中存在的空洞進行封堵，或直接在壩體邊坡上進行鉆孔后灌注漿液，以加強壩體的穩固性和邊坡土體密度，有效減少壩體邊坡的空洞及斷層現象，達到防滲漏的目的。

（4）松散土體潛蝕：松散土體潛蝕是由于地表水或地下水的沖刷、潛蝕、軟化和液化作用等，使松散土體中部分顆粒隨水流失，土體開裂而成。

（5）脹縮裂縫：脹縮裂縫主要是由膨脹土的變形造成，膨脹土為一種高塑性粘土，一般承載力較高，具有吸水膨脹、失水收縮和反復脹縮變形、浸水承載力衰減、干縮裂隙發育等特性，性質極不穩定。常使水利建筑物產生不均勻的豎向或水平的脹縮變形，造成位移、開裂、傾斜甚至破壞，且往往成群出現，危害性很大，造成膨脹土發生上述問題的原因是膨脹土的性質產生的，因為膨脹土成分中含有較多的親水性強的蒙脫石、伊利石、硫化鐵和蛭石等膨脹性物質，土的細顆粒含量較高，具有明顯的濕脹干縮效應。遇水時，土體即膨脹隆起（一般自由膨脹率在10%以上），產生很大的上舉力，使建筑物上升（可高達10cm）；失水時，土體即收縮下沉，由于這種體積膨脹收縮的反復可逆運動和水工建筑物各部挖方深度、上部荷載以及地基土浸濕、脫水的差異，使建筑物產生不均勻的升、降運動，造成水工建筑物出現裂縫、位移、傾斜甚至倒塌，所以危害性很大。

一般的預防措施有：

（1）提前整平場地，使場地經過雨水預濕，減少挖填方濕度過大的差別，使含水量得到新的平衡，大部分膨脹力得到釋放。

（2）盡量保持原自然邊坡、保持場地的穩定條件，避免大挖大填?；A適當埋深或用墩式基礎、樁基礎，以增加基礎附加荷載，減小膨脹土層厚度，減輕升降幅度，但成孔時切忌向孔內灌水，成孔后宜當天澆筑混凝土。

（3）臨坡建筑不宜在坡腳挖土施工，避免使坡體平衡改變，使建筑物產生水平膨脹、移位。

（4）采取換土處理，將膨脹土層部分或全部挖去，用灰土、土石混合物或砂礫回填夯或用人工墊層如砂、砂礫作緩沖層，厚度不小于90cm。

（5）在建筑物周圍做好地表滲、排水溝等，散水坡適當加寬（可做成寬1.2～1.5m），下做砂或爐渣墊層，并設隔水層。室內下水道設防漏、防濕措施，使地基土盡量保持原有天然濕度和天然結構。

（6）加強結構剛度，如設置地箍、地梁，在兩端和內外墻連接處，設置水平鋼筋加強接等。

（7）做好保濕防水措施，加強施工用水管理，做好現場施工臨時排水，避免基坑（槽）浸和建筑物附近積水?；樱ú郏┩诤煤?，及時分段快速施工完成，并回填覆蓋夯實，減少基坑（槽）暴露時間，避免暴曬。

另外，加強施工時技術人員的素質，提高施工人員的施工技術能力，避免因工作失誤而造成施工時的錯誤。在施工前的勘察設計過程中，建設單位必須嚴格要求勘察和設計人員的按照規范的規定進行操作，避免因前期工作的疏忽而造成出現地質災害的隱患，針對已有的設計問題及時提出解決措施，將其落實到建設施工環節中。施工過程中需要注意建設的細節問題，嚴格按照技術標準做好施工、保養工作，在監理部門嚴格驗收后再投入使用。水庫工程運行期間，定期對與水庫有關的人員開展的培訓工作，提高對方的責任意識。在工程管理方面，需要結合實際環境制定科學的管理方案，明確本地區防洪工作的重點，始終以水庫的安全和社會利益為重。

總之，水利工程涉及到的地質災害較多，不同的地質災害由多方面因素引起，在不同的地區因地質、氣候、當地的經濟條件以及施工技術條件等產生水利工程的病害不同，所以在分析地質災害成因的基礎上，需要因地制宜，不斷加強水利工程的日常監控和維護工作，針對已有的地質災害做好相應的預防和治理工作，發揮水利工程真正的效能，為保障地方經濟的發展做出貢獻而不是成為地方的災難。