陜北某水庫壩肩滲透破壞原因分析

焦振華 李鵬

國內外垮壩失事統計資料數據表明[1]，失事原因以滲流破壞最多，占30%～40%。已有學者對滲流破壞的理論、滲透破壞機理進行了詳細研究，認為滲透破壞是涉及孔隙水滲流、可動細顆粒侵蝕運移、多孔介質變形等眾多復雜力學行為的多相多場耦合現象。通過室內試驗對影響滲透破壞比降的相關參數及因素進行了探討，并提出了相關計算公式，提供了滲流控制的措施及適用條件建議。

目前研究多見于室內試驗及機理研究，工程案例多為堤防。土石壩工程目前國內行業規范的判別標準均認為以垂直向上的“頂托式”破壞為主，而對“貼坡式”破壞的工程案例鮮有報道。

1 地質概況及破壞現狀

1.1 邊坡地質概況

某水庫位于陜西省北部，左壩肩主要由全新統風積（Q4eol）粉細砂、上更新統沖湖積（Q31al+l）粉細砂及上更新統沖湖積（Q31al+l）粉質壤土組成。第四系上更新統沖湖積（Q31al+l）粉質壤土按高程可劃分為1 050～1064、1 025～1 050、1 005～1 010 m等3個區塊，其中1 050～1 064 m高程分布相對連續，單層厚度0.3～1 m，最大厚度7.5 m；1 025～1 050 m高程呈透鏡體狀分布，最大厚度2～3 m；1 005～1 010 m高程在壩下游相對連續，分布有1～2層，厚度2～3 m不等，向坡體內延伸可達100～200 m不等，向坡外漫灘延伸約100 m。

地下水類型主要為沙漠孔隙潛水，分布于下部上更新統（Q31al+l）地層中，含水層為粉細砂，蓄水前該層主要受大氣降水補給，原天然流場水位情況如表1。

表1 天然流場水位分布

蓄水后水位有所上升，與前期資料對比，本次調查范圍內（坡體以內400 m）最高水位較蓄水前（1 016 m）升高5～7 m，基本與現蓄水位持平，且平均水力坡降由蓄水前的0.01～0.015提高到現在的0.03～0.044，局部可達0.06～0.08，如圖1所示。……