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本 科 生 毕 业 论 文（设 计）
题 目：坝坡稳定性研究
学习中心：
层 次： 专科起点本科
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指导教师：
完成日期： 2021 年9月11日
坝坡稳定是水利工程中很受关注问题，坝坡失稳造成的滑坡运动不仅引起局部环境破坏，还危害和威胁人民生命财产的安全及经济建设的发展。本文论文主要对坝坡稳定的破坏原因、形式及防治的措施进行研究。首先针对坝坡稳定破坏进行调查，简单介绍滑坡危害，对坝坡稳定研究进行概述，分析坝坡失稳的原因并提出相应的防治措施。结合冶勒水电站水利工程坝坡失稳实例，进行具体的原因分析，并针对存在问题提出定期检查维修改进建议和防治措施。
关键词：坝坡；稳定；破坏原因；防治措施
目 录
4.1 坝针对滑坡现象，要做好监测工作.............................................................. 8
4.3 对滑坡外形进行改变，并设置一些抗滑的建筑.......................................... 9
5.2 监测仪器种类及布置情况.............................................................................. 13
引 言
对于现今多数的土石坝，经过多年运行，坝体的渗漏现象可能比较突出，严重影响坝体的安全。再加上坝基砂卵石层未截断，坝基渗漏及绕坝渗流现象一直存在。为此，应对坝进行稳定分析，通过计算分析求得稳定安全系数，对大坝进行安全评价，从而提出合理的防险加固措施，使大坝更好地运行，发挥其经济效益和社会效益。边坡的稳定分析不仅可为工程施工提供科学的理论依据，而且对边坡加固和滑坡的预测预报也具有重要的指导作用。
目前，对于岩质边坡，可使用土力学中的极限平衡方法，其特点在于事先假定滑移面的形状，然后估计使潜滑体保持极限平衡状态所需的抗滑力。滑坡是否产生则取决于抗滑力与下滑力的大小关系。对于弧面滑面，1915年瑞典人Petterson曾用阻抗潜滑体绕滑弧圆心旋滑的力矩与滑体重量驱动旋滑的力矩之比来描述所论潜滑体的安全系数。1963年瑞典人Fellenius首次提出用条分法来考虑滑面上的应力分布的问题，随后，又有了简化Bishop法、Janbu法和Sarma法，即使用诺谟图确定临界滑面。国内长沙矿冶研究院熊传治推导了Mohr-Coulomb破坏准则的安全系数普通表达式，并用优化方法解决了平面或圆弧滑面的确定方法；陈祖煜、邵长华基于改进摩根顿-普赖斯方法采用单纯形法、负梯度法和DPF法来确定滑面最优形状。由于经典极限平衡理论是在金属塑性分析中建立起来的，主要适用于均质的各向同性体，而岩土材料受诸多地质因素影响，常表现出各向异性、非线性和非均质性，因而经典极限平衡理论用于岩土边坡分析，其结果并不理想。
近几十年，一些学者试图改进和发展这一理论，并为此做了大量工作。他们分析了塑性理论中的Misese，Tresca屈服准则，岩土力学中的Mohr-Coulomb准则以及Drucker-Prage优点与不足，结合国内外对各向异性介质强度的理论研究进展，提出了非线性各向异性准则，建立了复杂介质广义极限平衡理论。但由于边坡本身的物质组成的复杂性及其内部的多样性以及其众多的影响因素，人们难以用确定性分析方法对它进行精确的描述，因而其研究方法从确定性分析如蒙特卡罗模拟法、一次二阶矩法和罗森布勒斯法发展到不确定性分析。不确定分析方法具体有：模糊数学、灰色理论、数量化理论、信息量模型法和定量表格法。目前边坡稳定分析方法主要有极限平衡法，条分法，改进的条分法，有限单元法等[[1]]。
1 坝坡稳定性概述
1.1 坝坡失稳的调查
坝坡失稳是指一定体积的边坡地质体，在荷载作用下失稳，沿着坡体内部一个或多个软弱面带发生的具有一定规模的顺坡下滑现象，多发生在山区、河流沿岸、暴雨区、蓄水区等。水利水电工程边坡、水库岸坡、河道岸坡、道路边坡等每年都会发生一些滑坡事故，甚至造成重大灾难。滑坡运动不仅造成局部环境破坏，而且还危害与威胁人民生命财产的安全及经济建设的发展。
统计资料显示，全球的滑坡灾害与人类活动密切相关，并且呈数量越来越多、规模越来越大、影响越来越广、经济损失越来越严重的趋势。近20年来，仅意大利、日本、美国、俄罗斯、印度、中国、捷克、奥地利、瑞士等国，各国每年因滑坡灾害所造成的经济损失，平均达15亿—20亿美元，总和平均每年达120亿—160亿美元。人类在利用自然和改造自然的过程中，遇到的滑坡问题越来越多，滑坡灾害的影响范围和程度日趋增大，滑坡灾害及其防治工程的分析研究也日益引起普遍关注。
1.2 滑坡的危害
坝坡的失稳将会产生滑坡，滑坡这类地质灾害的发生将给人民生命财产、工程设施、对地质、环境等方面都产生较大的危害。
（1）对人民生命财产的危害：规模较大的滑坡可摧毁城镇，砸毁建筑物，造成人畜伤亡。
（2）公共设施：滑坡可毁坏大坝、水电站、厂房，冲毁渠道和溢流设施等；滑坡是导致溃坝的主要原因，使大坝存在溃坝危险，对下游农田等造成毁坏；对道路交通产生较多不利影响；由于特殊的地形地貌，河流沿岸特别是峡谷地段多为滑坡灾害易发生段，滑坡发生后易阻塞河道，在较大程度地阻碍了航运的开展，甚至形成天然水库，形成洪水灾害。
（3）人民生活：滑坡的产生导致下游生活区供水供电受到影响，交通的破坏也影了救援的开展和物资的输入，严重影响了人民生活的正常开展。
（4）对环境的危害：滑坡使植被遭到破坏，地表涵养水分能力减弱，水土流失增强，导致当地地质环境、生态环境进一步恶化，更加速了滑坡地质灾害的形成与发展。
1.3 研究课题的提出
目前，我国在水库大坝设计中普遍存在设计标准偏低的问题，加上之前建设的中小型水库多为边勘察、边设计、边施工的“三边”工程，存在较多的病险问题，从而给工程埋下了一定的安全隐患。具体来说，在水库大坝设计过程中主要存在以下几个方面的问题：
（1）防洪设计标准偏低。从我国水库大坝建设情况来看，中小型水库坝和一些低坝建设最多，这些大坝普遍存在在防洪设计标准偏低，并且多属于“三边”工程，从而存在着许多的安全隐患，如果遇到标准设计洪水，加上泄洪设施配备不足时，容易引起石坝漫顶，情况严重的话可能导致溃坝事故。
（2）水库大坝普遍存在渗漏现象。近年来，由于设计前期地质勘查工作做得不够充分等客观原因，导致水库大坝经常出现管涌、流土、脱坡等渗漏问题，而严重的莫过于渗漏破坏引起的溃坝、冲决等方面的险情，这些险情在水库失事中占较 大比例，且危害严重。因此，需要做好大坝防渗设计工作。
（3）抗震设计标准偏低。过去，在水库大坝设计中，部分工程出现抗震设计标准偏低，安全系数不能满足现行标准及规范的要求。同时，由于我国处于地壳运动活跃的地带，而一些水库正建在地震灾害频发的地区，一旦发生地震灾害，水库大坝地基中的砂土将会发生液化，从而人水库大坝带来较大的危害，严重的话将出现沉陷、变形、开裂等问题，严重威胁水库下游人民的生命安全。
（4）结构稳定性差。我国大部分水库大坝设计中还存在着以下问题：混凝土设计强度偏低、输水隧洞衬砌结构强度不满足设计要求，以及坝基及涵管基础比较差等，因此易发生不均匀沉降，最终导致水库大坝结构失稳，无法满足水库的正常使用。
