摘要：一般認為庫水位驟降時對土壩安全的應響較大，而不太注意庫水位變幅很大時，滲透力對土壩安全的影響。本文通過對岳城水庫主壩淺層滑坡原因的分析，說明庫水位大幅度消落導致的滲透力對土壩安全的影響是很大，應該引起足夠的重視。并從水庫運行的角度，說明了均質土壩不宜過高。

關鍵詞：岳城水庫 均質土壩 庫水位 滲透力 淺層滑坡

1 岳城水庫主壩淺層滑坡基本情況

岳城水庫土壩系碾壓式均質壤土壩，壩頂高程157m。其中主壩長3570m，最大壩高53m，壩頂寬度8m。曾在庫水位124.51m時，檢查發現主壩上游坡有兩段明顯裂縫和向下游的下錯。滑坡產生的部位及具體情況如下：

中段樁號1+464～1+723范圍，長259m，滑坡上口裂縫位于高程136～140m，上游護坡的最大裂縫寬33㎝，下錯50㎝。此段于本次滑坡的五年前也曾發生過同樣的裂縫，但沒有下錯的現象。

南段樁號2+170～2+380范圍，長210m，滑坡上口裂縫高程129～137m，主要裂縫四條，上游護坡的最大縫寬16㎝，最大錯縫70㎝。此段于本次滑坡的六年前曾發生過同樣的護坡裂縫，主要裂縫亦有四條，最大縫寬50㎝，最大錯縫80㎝.

2 開挖檢查結果

為確切了解塊石護坡下土體的滑坡情況，曾對滑坡的上口進行了開挖檢查（見圖1）。檢查發現，凡護坡表面有裂縫者，對應土體就有下滑錯動，且滑裂面很明顯。上口破碎帶較寬，20～30㎝左右；挖深1m以下，破碎帶基本上都是硬片，無張開裂縫。

圖1 滑坡上口裂縫探坑剖面圖（樁號1+580上55）

為確切了解滑裂面的情況，曾在滑坡段用鉆機打了三個勘探孔，開挖2×2m的豎井三個。經查明，中段最大滑裂面深度為9m，南段最大滑裂面深度為7m，兩段均于120m高程附近有隆起現象?；麦w剖面的情況，如圖2所示。

3 滑坡原因分析

通過對庫水位消落情況的分析，發現出現裂縫和滑坡的年份都是庫水位消落幅度大的年份。如1968年消落幅度27.92m，出現南段滑坡；1969年消落幅度24.87m，出現中段裂縫；1974年消落幅度32.63m，兩段同時發生滑坡。1966年～1973年水庫水位消落及滑裂情況見表1。

圖2 中段滑坡體剖面圖（樁號1+570）

表1 水庫水位消落及滑裂情況統計表（1966～1973年）

年 份

（水文年）

最 高 水 位

最 低 水 位

消落

幅度

（m）

發生滑裂情況

m

時間

m

時間

年

月

日

年

月

日

1966

144.49

1966

9

24

125.11

1967

7

26

19.38

1967

145.97

1967

9

16

118.05

1968

7

8

27.92

南段滑坡

1968

148.14

1969

3

18

123.20

1969

7

19

24.87

中段滑坡

1969

145.34

1970

2

17

123.27

1970

6

30

22.14

1970

137.51

1970

9

23

121.57

1971

6

15

15.94

1971

149.08

1971

9

4

127.23

1972

7

6

21.85

1972

138.92

1973

2

21

124.85

1973

5

8

14.07

1973

149.05

1973

9

9

116.42

1974

7

18

32.63

兩段同時滑坡

表中記錄顯示，庫水位的大幅度降落，都是出現在春灌開始到汛前灌溉放水期間，并未出現過庫水位驟降的情況。庫水位的平均日降速度，1968年0.28m/d，1969年0.19m/d，1974年為0.24m/d?？梢姡a生滑坡的主要原因是該年庫水位的消落幅度較大，而不是因為庫水位的驟降。產生局部淺層滑坡主要原因，應該是庫水位大幅度下降引起的滲流力。這一結論可以由試驗和計算結果得到證實。

4 計算驗證

根據壩軸線上游壩體孔隙水壓力測壓管資料和南京水利科學研究所所做的壩體滲流試驗結果，可以計算出不同條件下，上游壩坡的安全系數以及相應的最危險滑弧位置。計算方法采用圓弧滑動法[1]，采用如下公式：

(1)

式中： K——安全系數；

Mr——滑動體內各土條對圓弧中心的抗滑力矩之和；

Ms——滑動體內各土條對圓弧中心的滑動力矩之和；

其中，滲流力對安全系數K的影響，主要體現在滲流力將產生滑動力矩。滲流力的計算方法[1]是：

1根據實測孔隙水壓力的資料和壩體滲流試驗結果，繪制流網圖；

2根據流網圖計算滲透力，其中單位體積土體上的滲流力計算公式為：

(2)

式中： ——水的容重；

J ——網格處平均滲透坡降，由流網圖查出。

不同條件下上游壩坡的安全系數的計算結果如下：

表1 上游壩坡安全系數計算結果

計 算 條 件

安 全 系 數

不考慮滲流力和地震

1.49～1.57

考慮庫水位下降引起的滲流力，不考慮地震

0.89～1.03

考慮滲流力和地震

0.67～0.85

不考慮滲流力，只考慮九度地震

0.92～0.93

以上計算結果表明，滲流力對安全系數的降低影響極大。目前庫水位下降的情況下，上游壩坡的穩定，實際上處于臨界狀態而且偏于不安全。所以，在庫水位大幅度下降時，很容易發生滑坡。同時計算結果也表明，安全系數最小滑弧位置，也即最危險的滑弧位置，與1974年實際發生的滑弧位置基本一致。這就說明庫水位降落引起的滲流力導致的上游滑坡一般屬于淺層的。

因此，計算結果完全表明，本次淺層滑坡產生的主要原因是庫水位大幅度下降引起的滲流力。

5 結論

從以上對岳城水庫淺層滑坡的分析來看，庫水位大幅度消落導致的滲透力對土壩安全的影響是很大。考慮滲透力對土壩壩坡穩定的影響時，除考慮穩定滲流期滲透力的影響外，還應充分考慮庫水位大幅度消落時滲流力的影響。

同時，從以上的分析也再次表明，均質土壩不宜過高。否則，水庫在運行期間將可能出現的較大幅度水位變化，很容易引起壩坡失穩。而相對而言，分區土壩由于壩殼材料的透水性好，水位變幅對滑坡穩定的影響就小得多。

[1] 馬文英. 水工建筑物[M]. 鄭州：黃河水利出版社，2003.

[2] 鄭文新. 土壩工程觀測資料整理分析實例[M]. 華北水利水電學院，2000.