何 知 緯

(中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)工程學(xué)院，湖北 武漢 430074)

在現(xiàn)在的環(huán)境中，水庫(kù)作為我們生活中解決飲用水的主要途徑之一，對(duì)我們有著較為重要的意義，對(duì)于城市地區(qū)而言，如果周圍沒(méi)有自然水資源，就只能依靠水庫(kù)中的蓄水來(lái)解決平時(shí)的飲用水問(wèn)題。所以解決水庫(kù)建設(shè)與維護(hù)中的安全問(wèn)題就顯得尤為重要，但是在水庫(kù)中因?yàn)橐恍┰虻挠绊?，將?huì)造成一些安全隱患的爆發(fā)，對(duì)這種響應(yīng)機(jī)理進(jìn)行研究，將會(huì)在一定程度上控制這種問(wèn)題的發(fā)生，以此防止不利事態(tài)的發(fā)生。

1 研究意義

要研究水庫(kù)蓄水初期堆積層滑坡滲透變形響應(yīng)機(jī)理，首要條件是要清楚研究的意義所在。對(duì)于現(xiàn)在的水庫(kù)建設(shè)所言，在水庫(kù)蓄水情況下將會(huì)有可能誘發(fā)滑坡等不安全現(xiàn)象的發(fā)生，這也是維護(hù)水庫(kù)安全與地質(zhì)研究中較為重要的一點(diǎn)，水庫(kù)蓄水情況下所產(chǎn)生的滑坡現(xiàn)象較多的發(fā)生在水庫(kù)蓄水初期。這種情況的發(fā)生是由于蓄水期間水庫(kù)的水位不斷上升，使得在此期間的相應(yīng)地下水位不斷的上漲，在這樣的基礎(chǔ)上水庫(kù)周圍的土壤中所蘊(yùn)含的水分將會(huì)極度上升，使得在水庫(kù)周圍保持水分的斜坡發(fā)生變形，并且因?yàn)橥寥乐饾u軟化從而導(dǎo)致水土流失發(fā)生滑坡現(xiàn)象。所以對(duì)水庫(kù)蓄水初期中的滲透變形響應(yīng)機(jī)理的研究可以對(duì)水庫(kù)周圍的斜坡土壤強(qiáng)度加以監(jiān)控，在水庫(kù)水位中的變形程度加以控制，防止發(fā)生水庫(kù)滑坡現(xiàn)象，這對(duì)于保障水庫(kù)的安全有著極為重要的意義。

2 蓄水初期的相關(guān)研究

對(duì)于蓄水期間相關(guān)的研究來(lái)講，主要通過(guò)蓄水誘發(fā)滑坡變形機(jī)理方面的研究和在蓄水環(huán)境下的滑坡穩(wěn)定性研究?jī)煞矫嫔线M(jìn)行重點(diǎn)研究觀測(cè)[1]，以這兩方面的檢測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果對(duì)蓄水初期的情況加以觀測(cè)控制。

2.1 蓄水誘發(fā)滑坡變形機(jī)理

在蓄水誘發(fā)滑坡變形機(jī)理研究上，滑坡是現(xiàn)在較為常見(jiàn)的地質(zhì)性災(zāi)害之一，這種蓄水誘發(fā)滑坡變形的過(guò)程中除了產(chǎn)生滑坡蓄水量的多少這一主要因素外還受到滑坡發(fā)生地段原來(lái)的土壤密實(shí)度影響，在這基礎(chǔ)上同時(shí)還受到降雨量的多少以及人類在施工過(guò)程中所造成的一些影響。這些人為因素和自然因素等都會(huì)對(duì)水庫(kù)蓄水初期誘發(fā)滑坡變形產(chǎn)生一定的影響，導(dǎo)致滑坡現(xiàn)象的發(fā)生。通過(guò)對(duì)引發(fā)滑坡變形因素的研究可以實(shí)時(shí)的對(duì)水庫(kù)水位的變化以及降雨量對(duì)水庫(kù)土壤滲透程度進(jìn)行探究，這種情況下可以對(duì)水庫(kù)內(nèi)蓄水量對(duì)水庫(kù)中滑坡變形所產(chǎn)生的影響程度進(jìn)行判定，輕微的減少水庫(kù)滑坡變形發(fā)生的幾率。

2.2 蓄水環(huán)境下的滑坡穩(wěn)定性

在對(duì)水庫(kù)中滑坡變形檢測(cè)研究后，對(duì)于在蓄水環(huán)境下的滑坡穩(wěn)定性也需要進(jìn)行一定的研究，才能對(duì)滑坡后的地形進(jìn)行整改，及時(shí)的做好在蓄水初期中的滑坡防范措施，增加地底基層的穩(wěn)定性。而對(duì)于在蓄水環(huán)境下的滑坡穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)分析方法來(lái)說(shuō)，最經(jīng)常使用的有剛體極限平衡法和數(shù)據(jù)分析法兩種方式，以數(shù)據(jù)分析法為例，這種方法通過(guò)對(duì)蓄水環(huán)境下斜坡中的土壤含水量等數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄分析，通過(guò)數(shù)據(jù)對(duì)比后得出所需結(jié)果。

3 研究?jī)?nèi)容及方法

在了解了所要研究的對(duì)象之后，接下來(lái)需要對(duì)這種研究?jī)?nèi)容和方法進(jìn)行規(guī)整，以此得出最佳方案。

3.1 研究?jī)?nèi)容

在對(duì)原來(lái)水庫(kù)斜坡地段的土壤密實(shí)度、水庫(kù)水位的高低程度、相對(duì)應(yīng)位置的地下水動(dòng)態(tài)這些方面進(jìn)行記錄分析的基礎(chǔ)上[2]，通過(guò)數(shù)據(jù)分析法以及在現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)查過(guò)程中可以對(duì)研究?jī)?nèi)容進(jìn)行深度解析。

1)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查的方法對(duì)滑坡形成的基本特性及變形情況進(jìn)行觀察記錄，再結(jié)合原有測(cè)量的資料進(jìn)行分析，對(duì)水庫(kù)水位變動(dòng)條件下滑坡變形的規(guī)律進(jìn)行一定的整理分析。

2)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)的方法獲得已發(fā)生滑坡地段的土壤，并對(duì)其土壤密實(shí)度進(jìn)行研究，其次從主觀因素上了解構(gòu)成水庫(kù)斜坡地段的土壤組成成分以及水對(duì)這種土壤的滲透能力。

3)數(shù)據(jù)模擬。通過(guò)較為先進(jìn)的數(shù)據(jù)模擬方式，對(duì)水庫(kù)在水位變化過(guò)程中相應(yīng)位置的地下水的變化情況進(jìn)行研究，并在這種研究的方式上結(jié)合所得到的數(shù)據(jù)對(duì)滑坡變形和蓄水情況下的滑坡穩(wěn)定性進(jìn)行整理分析，得出影響因素的變化規(guī)律。在此基礎(chǔ)上總結(jié)得出水庫(kù)蓄水初期堆積層滑坡滲透變形響應(yīng)機(jī)理。

3.2 相關(guān)性的研究方法

了解要研究的內(nèi)容情況之后，采用相對(duì)應(yīng)的研究方法就顯得較為重要，采用的研究方法主要包括了資料收集整理、野外地質(zhì)調(diào)查、現(xiàn)場(chǎng)及室內(nèi)試驗(yàn)、數(shù)值模擬這四步驟[3]。

1)資料收集整理。對(duì)水庫(kù)周圍地段的地形地貌、水位漲幅程度和水庫(kù)周圍的地質(zhì)構(gòu)造等方面進(jìn)行資料的收集并加以整理，在此程度上還要對(duì)水庫(kù)蓄水初期堆積層滑坡滲透變形中的數(shù)據(jù)加以詳細(xì)檢測(cè)并記錄數(shù)據(jù)，方便進(jìn)行整理得出結(jié)論。

2)水庫(kù)地質(zhì)調(diào)查。對(duì)水庫(kù)周圍地區(qū)斜坡地帶的土壤條件進(jìn)行調(diào)查，重點(diǎn)檢查分析滑坡地段中土壤的特征以及滑坡現(xiàn)場(chǎng)穩(wěn)定性現(xiàn)狀，在這樣的基礎(chǔ)上對(duì)各個(gè)地段進(jìn)行對(duì)比，結(jié)合所測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)不適宜的地段加以鞏固修建。同時(shí)通過(guò)這種現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，為后續(xù)的數(shù)值模擬建立一定的基礎(chǔ)條件。

3)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。這種試驗(yàn)是為了數(shù)據(jù)模擬所提供依據(jù)從而進(jìn)行的一些對(duì)比試驗(yàn)，例如對(duì)所獲得的水庫(kù)滑坡地段土壤進(jìn)行基本的數(shù)據(jù)獲取試驗(yàn)，這種方式在一定程度上可以有效地得出數(shù)據(jù)，一般都提供作參考，但也是這種實(shí)驗(yàn)方法不可或缺的一部分。

4)數(shù)值模擬。通過(guò)原來(lái)所測(cè)得的數(shù)據(jù)再利用數(shù)值模擬軟件對(duì)水庫(kù)蓄水初期堆積層滑坡滲透變形響應(yīng)機(jī)理中的影響因素進(jìn)行測(cè)定，例如對(duì)蓄水初期地下水的滲透情況以及水庫(kù)蓄水過(guò)程中水位的上漲幅度進(jìn)行模擬檢測(cè)，這樣可以對(duì)滑坡的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)提供一定的數(shù)據(jù)。

3.3 實(shí)施步驟

首先對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查，再對(duì)所調(diào)查得到的資料進(jìn)行整理得出水庫(kù)周圍地質(zhì)環(huán)境條件，通過(guò)所獲得的資料對(duì)水庫(kù)周圍土壤進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，對(duì)土壤強(qiáng)度進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄，在將數(shù)據(jù)記錄做完后可以進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)[4]，以此得出水庫(kù)周圍斜坡地段的地質(zhì)特征。在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)首先要做好對(duì)試驗(yàn)儀器的檢測(cè)，制備好樣品后再進(jìn)行試驗(yàn)，通過(guò)對(duì)所得的結(jié)果分析來(lái)對(duì)自己原來(lái)的試驗(yàn)原理加以驗(yàn)證，通過(guò)數(shù)據(jù)模擬的方式再結(jié)合所測(cè)得的資料進(jìn)行分析，得出滑坡變形影響機(jī)理與滑坡穩(wěn)定性的因素規(guī)律。以此對(duì)水庫(kù)初期蓄水滑坡體變形及其穩(wěn)定性發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行研究得出規(guī)律。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)水庫(kù)蓄水初期堆積層滑坡滲透變形響應(yīng)機(jī)理方面的研究，我們仔細(xì)對(duì)其中的研究意義和蓄水初期中研究的相關(guān)方法做出了解，這些研究的數(shù)據(jù)對(duì)以后的實(shí)施治理過(guò)程有著極為重要的意義，有著不小的科學(xué)價(jià)值，能夠極大的保障現(xiàn)在的水庫(kù)安全問(wèn)題。在這一基礎(chǔ)上，使得現(xiàn)在的滑坡情況得以極為有效的控制，穩(wěn)定了現(xiàn)在的水庫(kù)基部，這種情況下，將會(huì)讓如今的水庫(kù)蓄水期間的安全得到最佳的保障。

[1] 吳昊宇,崔圣華,裴向軍,等.灌溉誘發(fā)黃土滑坡的離心試驗(yàn)研究[J].人民長(zhǎng)江,2017,48(S1):259-263.

[2] 門夢(mèng)飛,易慶林,張明玉,等.三峽庫(kù)區(qū)白家包滑坡變形機(jī)制分析[J].三峽大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2017,39(2):43-47.

[3] 盧書(shū)強(qiáng),張國(guó)棟,易慶林,等.三峽庫(kù)區(qū)白家包階躍型滑坡動(dòng)態(tài)變形特征與機(jī)理[J].南水北調(diào)與水利科技,2016,14(3):144-149.

[4] 王志濤.庫(kù)水波動(dòng)下滑坡地下水力學(xué)作用分析[J].甘肅水利水電技術(shù),2015,51(3):12-15，24.