水库蓄水对库岸边坡稳定性的影响分析

1前言铁路位于水电站左岸上，水库正常蓄水位1945m。

水库蓄水后路堤边坡的自然平衡状态将被改变，在这种情况水岩相互作用可能会使南昆路路基失稳破坏。

它不仅影响到水库的正常运作，还直接影响到当地居民的生命财产安全。

本文以铁路路基边坡为研究对象，根据岸坡岩体的结构特征、物质组成、以及铁路与蓄水位的关系，将库岸分为若干个区段进行研究。

首先对铁路若干个区段的地形地貌、地质构造、地质岩性、坡体特征等工程地质条件调查;用卡丘金方法对五个区段进行塌岸预测，结果表明第四区段路基塌岸最严重，所以该路基段作为重点研究路段。

其次，对选出重点研究路基段来分析其失稳模式及稳定状况，建立稳定性计算模型，用极限平衡法对路基边坡稳定性进行计算。

运用传递系数法确重点定路基边坡在不同工况下的安全系数。

最后，采用运用SoilWorks 有限元数值模拟对铁路路基稳定性进行模拟。

2区域及铁路区地质环境2.1区域地质环境2.1.1交通位置2.1.2气象、水文2.1.3地形地貌及植被2.1.4地层岩性2.1.5岩土体类型2.1.6地质构造2.1.7水文地质条件2.1.8新构造运动与地震2.1.9物理力学现象2.2铁路沿线地质环境2.2.1分段路基地质条件3铁路路基工程地质系统分析3.1影响铁路路基稳定性因素3.1.1库水对铁路路基边坡的影响3.1.2库水对各段路基边坡的影响.3.2失稳模式分析3.3卡丘金方法预测3.3.1卡丘金方法3.3.2计算参数确定3.3.3塌岸预测结果分析3.3.4结论分析4重点路段边坡稳定性分析4.1边坡稳定性分析方法4.1.1工程地质分析法4.1.2极限平衡法4.2计算公式和计算工况的选取4.2.1稳定系数计算及推力计算4.2.2工况因素考虑4.3计算参数的选取4.4稳定性分析与计算5重点路段路基边坡稳定性数值模拟5.1本次运用SoilWorks程序思路数值分析法采用通用的岩土数值分析SoilWorks软件，本文用SoilWorks 软件进行数值模拟，首先构建出尽可能正确的计算模型，采用适合岩土体的木构关系。

广元市雷家河水库工程库岸权家梁边坡稳定性分析及涌浪计算摘要：雷家河水库近坝库岸权家梁边坡距大坝距离约130m，水库蓄水后，其稳定性须进行判定，以及失稳后边坡岩体滑入库中产生的涌浪对大坝安全是否造成影响，需分析计算说明。

以便采取相应的工程处理措施，来确保水库正常运行。

关键词：边坡稳定性；失稳；涌浪；处理措施1 前言雷家河水库位于四川省广元市利州区大石镇绿化村2组（右岸）与龙潭乡建设村4组（左岸）交界处，其取水枢纽位于雷家河中游的蒙家山河段。

设计正常蓄水位分为614m，总库容1378×104m3，雷家河水库的开发任务是以农业灌溉、乡村供水等综合利用的中型水利工程，水库枢纽距离广元市约7km，有乡村公路相通，交通条件较为方便。

2 边坡概况权家梁边坡位于坝址上游库区右岸约130m处，地貌为一鼻状突出山嘴，地形上三面临空，在正常蓄水位处山嘴宽度约30m。

根据边坡对水工建筑物危害程度，结合《水利水电工程边坡设计规范》（SL386-2007）分类，该边坡级别定义为四级边坡。

该岸坡公路以上地表出露岩石多为厚层块状砾岩，其在岸边出露最低高程为613.5m，略低于正常蓄水位高程614m；该层砾岩之下为泥质粉砂岩。

其岩层产状为N30~50°W/SW∠10~14°，岩层走向与边坡走向基本一致，且倾向坡外，为顺向结构边坡。

该边坡上游侧边界止于权家梁上游地形陡缓分界处，两侧地形相对高差3~5m。

下游侧为权家梁，地形较陡，地表基岩裸露，为顺向坡；上游侧地形整体较缓，地表多为覆盖层，为斜向坡，岩体软弱夹层分布较少，其边坡整体稳定性较好。

边坡后缘位于权家梁上部公路后缘，该处地形较为平缓、均匀，多呈缓台阶状，后缘基岩岸坡为斜向坡，边坡整体稳定。

边坡上部地表岩体为砾岩，下部岩体为泥质粉砂岩（局部为紫红色砂岩）夹砾岩，为顺向结构边坡，岩层倾角约为10°。

地表砾岩岩体中发育两组裂隙，且第②组与岸坡呈小角度相交，受卸荷作用的改造，张开宽度较大。

库水位下降对滑坡稳定性的影响作者：胡海峰许静王洪义来源：《城市建设理论研究》2013年第31期摘要：滑坡渗漏会对三峡库区造成地质灾害，蓄水后，库水位会将一部分滑坡淹没，而水位下降后，产生的渗流将会对滑坡稳定性产生重要影响，是值得引起重视和研究的一个重要问题。

关键词：库水位下降；滑坡；稳定性；影响中图分类号：P332.3文献标识码： A滑坡稳定性是对库区地质的定性和定量评价结果，全面分析三峡库区滑坡工程地质特征，研究库水位下降产生的渗透力对滑坡稳定性的影响，为滑坡治理提供理论依据，从而最大程度地保护库区，避免因滑坡渗漏造成经济损失。

一、库区滑坡的分类以及滑坡受影响的原因分析滑坡分为松散堆积层滑坡和基岩滑坡，基岩滑坡又分为等效连续介质基岩滑坡，离散裂隙基岩滑坡，双重介质基岩滑坡。

库区滑坡出现频率较高的地层是侏罗系、三叠系、二叠系，库区与崩塌滑坡有关的软弱夹层是高阶地灰白粘土层，滑坡地下水主要富集在背斜轴部，长江河谷地带由于降雨量丰富、降雨量集中并且时有暴雨出现，是区内触发崩塌、滑坡产生的重要因素。

三峡工程建成蓄水后，库水位将很大范围的坡体淹没，库水对坡体产生浪蚀作用，流水作用，浮力和动水压作用，浸泡软化作用，这些影响对三峡库区不同岸段产生的作用和影响是不同的，与库区水位高低，库岸的组成物质，坡体的结构，坡形的缓急，坡度的高低和库体前期的变形或开裂等均有关系。

特别是暴雨时，滑坡受降雨时间、降雨量、降雨强度的影响，因不同岸段的地质特征不同，渗透力和排泄能力也不同，所以产生的影响也不同。

二、库区滑坡渗流的研究1、等效连续介质基岩滑坡渗流场研究。

在库区滑坡中，一些滑坡体中结构面的密度大，且裂隙张开度不大时，渗流场可按连续介质处理。

裂隙岩体的渗透系数是岩体水力学的一个基本参数，通常确定等效渗透张量的方法有现场压水试验法、反演法和几何形态法。

几何形态法只能确定渗透张量的初值，而最后还需通过水力试验或反演法进行校正。

宁家河水利枢纽工程斜坡稳定性分析前言水利工程建设是一项十分艰巨而复杂的工程，涉及面非常广，遇到的地质情况是各种类型。

尤其是近年来，国家经济的不断发展，大量的水利工程建设如雨后春笋般兴起，而水利工程的建设通常又是在山谷河流地区，这些地方地形复杂而特殊，多是山体斜坡，因此要保证水利工程建设质量，在施工之前需要做好地质勘察，地质勘查的重点也主要集中在对斜坡相关工程的地质条件以及相关地段岩石的稳定性数据进行勘察，对斜坡结构问题，采取定量分析的方法稳固好斜坡工作，从而出比较科学或可行的工程处理的方法或者措施，在一定程度上把水利工程的质量提高，能够有效的避免水利工程发生地质灾害，同时预防一些安全事故的发生。

一、宁家河水利枢纽工程概况宁家河水利枢纽工程地处新疆塔城地区沙湾县境内，距宁家河出山口约2.1公里，距石场约7公里，，水库总库容986×104m3，坝高最高62.66米，正常蓄水位1294.24米，水库河段总体向近南北向曲折展布。

建成后将成为当前沙湾县最大的水利工程，而根据地形地貌特征，宁家河水利枢纽库区位于宁家河中低山河谷地段，河谷呈“V”字型，河岸坡面坡度一般30°～50°，局部陡立；现代河床宽度80～160m，河道地表调高程1245～1257m，西南高，东北低，河道纵坡坡度23‰；河岸为宁家河Ⅳ级阶地，西南高，东北低，左岸阶地阶级面地表高程1290～1320m，右岸阶地阶级面地表高程1300～1314m。

坝区两岸世坡由上部的第四系上更新统风积层黄土状低液限粉土，中部的第四系上更新统冲洪积层卵石，下部的第四系中更新统冲洪积层弱胶结砾岩；底部的侏罗系中统西山窑砂岩、粉砂质泥岩及砂砾岩组成。

二、宁家河水利枢纽工程斜坡稳定性分析评价斜坡勘察是作为宁家河水利枢纽工程的重点环节，主要勘察任务是对山体斜坡状况采取探讨，对斜坡地形的地质构造形式，斜坡稳定性特点和防治部分进行针对性调查。

水库蓄水在工程方面对库区及河道湖泊的负面影响1、抽水蓄能电站常采用沥青混凝土进行库底防渗护面处理，过快的蓄水速率和过大的蓄水水头可能导致库底护面开裂。

2、对下游河道环境容量的影响一般情况下方水库调度增加了枯水期径流，提高了下游河段的稀释自净能力。

但由于下游河段的环境容量取决于水库调度运用，一些水库调蓄使下游河段流量剧减，引起河流萎缩，进而导致水体稀释自净能力的降低，环境容量减小。

更有甚者下游河段间歇性缺水断流，从根本上改变了河流生态环境特点，水体环境容量丧失殆尽。

例如华北地区一些河流分汛期只有沿线排放的一些污水，进一步加剧了河流及泥底的污染。

3、对地面径流、泥沙及地下径流的影响蓄水工程改变了天然径流的时历特性，使径流的季节变化减小，洪峰值减小，最大最小流量出现的时间发生了变化。

由于显著改变了水沙搭配关系，可能破坏河流输水输沙的协调性。

例如黄河上游水库汛期调蓄洪水、削减洪峰，使黄河干流汛期基流减小，曾导致黄河宁蒙河段支流下泄高含沙洪水时在包头附近淤堵干流。

水库蓄水改变了水资源的空间分布，有利于发挥水资源的社会效益和经济效益，但若水资源管理不当也会产生一些不良后果。

据统计我国海河流域在解放后兴建了大中型水库125座，上游大量来水被拦蓄在山区，使过去并不缺水的海河中下游平原如今严重缺水，著名的洼地湖白洋淀日渐干涸，目前正设法从漳河调水补充白洋淀。

20世纪50年代航运相当发达的南运河、北运河等至70年代都因缺水而停航。

水库蓄水后由于蒸发和地下渗漏增加，河流的年径流量减少。

埃及的尼罗河的阿斯旺水库建成后，年平均径流量减少约5亿m³；美国格伦峡、坎扬大坝建成后，波威湖每年的渗漏损失从15%增加到25%。

水库蓄水后还改变了河流泥沙的自然沉积规律。

在库区，大坝上游河道断面扩大、流速变缓使大量泥沙沉寂在坝前库段，最直接的影响便是减少库容，太高水库尾水位，从而影响水库效益。

例如，三门峡水库1960年9月15日，开始蓄水运用至1962年3月19日，库容淤积损失了38.72亿m³，占总库容的40.2%，使水库使用寿命受到严重威胁。