水利水电工程滑坡及治理实践经验研究

在水利水电工程建设中，滑坡灾害因其突发性与破坏性成为制约工程安全的核心风险。复杂地质构造与工程扰动的相互作用，常诱发坡体失稳，传统单一工程措施存在治理滞后、生态损伤等局限性。鉴于此，本文对水利水电工程滑坡及治理措施相关问题的研究具有重要的现实意义。

1.滑坡形成机理分析

滑坡本质是地质体在内外动力作用下的失衡过程。其发育受三方面因素控制：一是地质结构基础：岩土体结构面（如节理、断层）的展布特征控制潜在滑动面形态，软弱夹层或破碎带的存在显著降低抗剪强度。二是水文作用机制：地下水渗透产生浮托力与动水压力，改变岩土体有效应力状态；库水位骤降引发的渗流场剧变常成为触发因素。三是工程扰动效应：开挖卸荷导致坡体应力重分布，爆破振动降低结构面咬合度，库区蓄水改变原有水文地质平衡[1]。

2.综合治理原则体系

2.1 系统性原则

构建“地表-地下、短期-长期、结构-生态”多维防控体系。地表排水与地下截渗协同作业，刚性支挡结构与柔性生态护坡互补增效，工程措施与植被恢复形成时空接力。

2.2 动态适应性原则

基于实时监测数据实施“设计-施工-运维”全周期动态调控。施工期采用分阶段加固，依据开挖揭露地质条件调整支护参数；运行期通过渗压监测优化排水系统运行策略。

2.3 生态优先原则

在稳定性可控前提下，优先采用根系锚固、植生混凝土等生态工法。植物蒸腾作用可调节坡体含水量，植被覆盖层既消减雨滴溅蚀，又通过根系网络提升浅层土体整体性。

3.关键技术方法集成

3.1 抗滑结构体系优化

抗滑结构体系是保障坡体稳定的核心防线，其关键在于构建多层次的力学平衡网络。桩-锚协同支护技术通过科学的空间布局实现优势互补：抗滑桩作为刚性支撑体，通常采用矩形截面（ 1.5m×2m ）深入稳定岩层，其嵌固深度需超过潜在滑动面 2 倍桩径（如桩径 1m 则嵌入深度 ⩾2m ），确保形成可靠的抗倾覆支点；预应力锚索则扮演柔性约束角色，以 15^∘ -25°倾角（最佳力学传递角度）穿透滑动带锚固于深层稳定岩体，单孔施加800-1200kN 预应力（相当于 80-120 吨拉力），形成反向拉力带。二者通过三维网格化布置（纵向间距 4⋅6m ，横向间距 3-4m ），形成立体支护网络，使坡体抗滑力提升 2-3 倍。排水系统采用分级防控策略：坡顶截水沟以 U型断面（底宽 0.6m ，深 0.8m ）拦截 70% 地表径流；坡面设置菱形网格排水沟（间距 8-10m ）引导余水有序排放；深层地下水通过仰斜排水孔（孔径 110mm ，倾角 10^∘ - .15^∘ ）配合虹吸导管（排水效率达 5L/min⋅ 孔）实现无能耗持续疏排。

3.2 坡面防护技术创新

坡面防护技术正从单一工程防护向生态-力学协同防护转型。微型桩群固脚技术革新了传统挡墙模式：在坡脚线布置直径 30-50cm 的钢筋混凝土短桩（长度 3-5=10 ），以梅花形阵列（间距 1.5-2 倍桩径）形成群体抗冲刷屏障。相较于重力式挡墙，其材料用量减少 60% ，且通过桩土协同变形可吸收 20%-30% 的地震动能。生态加筋技术开创了动态防护新模式：铺设三维土工格栅（抗拉强度 ⩾50kN/m ）后覆盖 15cm 厚植生基材（草籽、有机质、保水剂混合体），初期格栅承担 80% 拉力，随植物根系发育（6 个月后主根深入 1.2m ），逐步形成生物-工程复合加筋层，1 年后植被根系抗拉强度可达 8-12MPa，实现工程防护向生态防护的自然过渡。

3.3 智能化监测预警

智能化监测系统构建了全天候风险感知网络：北斗高精度定位终端（精度 ±2mm ）布设在特征点（每 100m² 设 1 个），实时捕捉坡体毫米级位移；分布式光纤传感器（空间分辨率 0.5m ）沿坡面敷设，精准感知土体应变异常；无人机每周巡检获取高清影像，通过影像比对算法识别 0.1 ㎡以上的表观裂缝。监测数据通过物联网网关实时传输至云平台，机器学习模型（采用 LSTM 神经网络）综合分析位移速率、渗压梯度、降雨强度等 12 项参数，当位移突变率 >5mm/d 或渗压陡增 30% 时，自动触发蓝/黄/红三级预警：蓝色预警启动加强巡查（频次提升至每日 2 次），黄色预警实施局部加固（如补充锚杆），红色预警则启动应急撤离。这套系统使滑坡预警提前量达到72 小时，误报率控制在 5% 以下，真正实现从“被动抢险”到“主动防控”的跨越[2]。

4.工程实践经验总结

精细勘察是治理成功的基石，需采用多尺度探测技术构建精准地质模型。孔内电视摄像（分辨率达 0.1mm ）可清晰识别岩体裂隙充填物性质，三维激光扫描（点云密度 >200 点 'm² ）精确还原结构面空间展布，结合地质雷达（探测深度 30m ）定位隐伏软弱夹层。

动态设计强调“边施工边优化”的柔性理念，通过植入式传感器（如埋入式应变计、渗压计）实时获取坡体响应数据，当监测到锚杆受力超设计值 15% 或位移速率 >3mm/d 时，立即启动参数调整程序，如增加锚索密度（从 4×4m 加密至 3×3m ）或调整桩体配筋率（从 2% 提升至 2.5% ），确保治理措施与地质动态匹配。

多学科融合催生创新工法：地质力学分析指导预应力锚索空间矢量设计，水文地质模型优化排水孔倾角（从常规 15^∘ °调整为 10^∘-20^∘ 梯度布置），生态工程引入菌根真菌（提升植物根系抗拉强度 40% ）形成生物固坡层。研发的玻璃纤维增强聚合物锚杆（抗腐蚀寿命达 50 年）与酶催化土体改良剂（7 天使黏聚力提升 2 倍）等跨界技术，显著拓展了传统治理边界。

全寿命管理需建立“检查-评估-修复”标准化流程，每季度使用无人机红外热成像检测排水管堵塞（温差 >2^∘C 提示异常），每年采用超声波测桩仪评估抗滑桩完整性（波速偏差 >5% 需注浆加固），每五年开展锚索预应力补偿。

结语：

滑坡治理需突破传统“就滑治滑”思维，转向“地质体系统调控”的综合治理范式。通过精准识别致灾机理、优化技术组合、强化过程控制，形成可复制推广的工程实践模式。未来应重点关注智能材料、生态工法、数字孪生等新技术融合应用，推动滑坡防治向绿色化、智能化方向升级。

参考文献：

[1]曾欢迎,韦红练.水利水电工程滑坡及治理经验研究[J].现代工程科技,2024,(11):41-44.

[2]林君.水利水电工程高边坡的加固与治理[J].科技创新与生产力,2022(11):55-57.