摘要：在我国水利工程的建设与施工过程中，土石坝属于一种极为常见的建筑结构，也是十分重要的水工建筑物，在水利工程建筑中有着举足轻重的地位。通常而言，土石坝结构具有较强的稳定性，其施工工序也比较简单，因而在大部分水利工程中获得广泛应用，特别是北方地区。同时，土石坝也存在一定缺点，土石坝边坡容易出现不稳定现象，而土石坝边坡的不稳定现象会影响整体工程的安全性。本文根据水利工程中土石坝相关知识进行阐述，并指出存在的问题及原因，提出水利工程土石坝的设计与防治要点。
关键词：水利工程；土石坝；边坡稳定；设计
1 引言
水利工程的建设和中国国民经济的发展有着直接的联系，同时，建立和完善设计理念和土石坝水利工程方法、大坝结构能有效地发挥一点，避免缺陷。土石坝结构简单，施工方便，经济性好，但边坡容易发生失稳，严重威胁着整个水利工程的质量和安全。一般来说，土石坝结构在小型水利工程中较为常用，但对于小型水利工程，土石坝作为核心水利建设，可以满足水利工程的需要。土石坝是一种以土石为建筑材料的坝型坝。在长期水流作用下，坝坡失稳很容易发生。边坡失稳的原因，除上述影响外，还有环境、人类活动等因素的影响。
2 土石坝的概念及其在水利工程中的施工优势
土石坝是坝体结构中的其中一种，属于工程建筑基础设施范畴。在土石坝的建造过程中，主要采取土料和石料作为建筑材料。同时，通过抛填、碾压和灌注将其筑成挡水状，从而使得土石坝发挥其挡水作用。我国对于水利工程建筑的研究已有多年历史。在土石坝发展初期，就已经呈现出其优势。经多年研究，水利工程事业日益凸显，逐渐成为我国国民经济中重要行业。其中，土石坝技术获得技术人员广泛推崇与高度青睐，并将其广泛应用于实际水利工程的建造中。自20世纪至今，土石坝结构在水利工程建筑中极度盛行，并并发挥了极大贡献。
土石坝在水利工程建筑中具有以下施工优势：首先，由于土石坝结构一向受施工人员重视，其在技术方面与施工理念上均取得显著成效，为土石坝建筑工作奠定了坚实基础。由土石坝结构施工材料及建造中可知，土石坝施工简单，其材料较为廉价且容易获得，因而土石坝结构的施工成本较低。同时，如果施工人员对土石坝相关知识认识不足，容易造成严重工程事故，从而影响社会经济的持续发展。虽然土石坝在施工与管理工作上所涉及的范围比较广阔，但相反，经济的发展同样会促使土石坝结构施工工程的顺利进行，这是土石坝的另一项施工优势。
3 土石坝边坡失稳的原因
失稳主要是石土外边界被剪切损坏造成的。相关研究表明，边坡的平均应力和坝体的受力将同时被破坏。从边坡的组成原理分析，滑坡面与阻力和应力密切相关。当阻力达到额定值时，当侧向压力增大使其等于或小于阻力时，将引起土石坝滑坡。这是许多原因并存的现状，是破坏稳定性和可靠性的一种表现。但本质是抗冲击时缺乏设计的大坝。究其原因有多方面，洪水的影响、自然降水的渗入、人为破坏、施工技术、地震泥石流等自然灾害的干扰，都会造成坝坡水土流失松散，连续浸水最终淹没。
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4 水利工程中土石坝边坡稳定性设计与防治要点
4.1 土石坝边坡稳定可靠度设计
在结构设计中，可靠性理论体现为结构的设计表达式。大坝目前的设计规范不符合“液压系统”的要求标准，根据概率极限状态设计法的规定的修订，对土石坝的结构可靠性度量的可靠性指标，然后五分项系数（结构重要性系数，设计系数，分项系数，材料分项系数和结构设计，系数）来取代单一安全系数设计方法。分项系数设计与单一安全系数设计公式的区别在于，它由一组分项系数和设计代表值组成。根据《水利工程规范》，水工建筑物极限状态的设计公式可以统一编写，由公式代替。设计值包括各种作用荷载的标准值及其分项系数，其中包括材料性能的标准值及其分项系数。土坝规模大，变化幅度小，对于特定的工程和固定的运行条件，容重、浸润线的位置基本不变，因此，对混凝土坝，按设定值的标准值的影响。根据《水利工程规范》，采用极限状态设计法时，按其概率分布可将岩土材料和土基础的强度标准值进行分类。设计公式中的分项系数反映了各种原因的不确定性。通过部分因素的优化，设计条件一般能满足要求的可靠性水平（目标可靠指标）。在水利标准中明确规定了结构重要性系数。不同的设计条件应具有不同的目标可靠性指标。在土石坝设计阶段，如稳定渗流期、库水位、下降期、施工期、稳定渗流和地震，设计状态系数应分别给出不同的值。根据设计经验，参照《水利工程标准》给出的确定原则和相关规范确定方法。
4.2 土石坝边坡稳定策略
首先，对水利工程已经完成，应结合坝基和坝工建设的分析，物理指标和施工材料的轧制质量，施工控制和原数据的联合处理，并选择坝址采样在条件允许的情况下相应的计算参数，以获得有关物理指标和计算参数。相应的指标将确保坝坡稳定性作为土石坝的设计。该地区已成为水利工程中崩塌、滑坡的主体，查明是否存在断层或近断层问题，特别是泥质岩分布较薄弱，根据大坝整治实际情况进行分析。其次，支挡工程施工。土石坝建成时，坝体上部体积较大，坝基体积较小，导致土石坝边坡失稳，导致滑坡。因此，采用减小坝坡的方法，可以减轻土石坝的自重，减小坝心，最终提高土石坝的边坡稳定性。对于无支护和快速滑动速度的坝体滑坡，保留支护结构可以提高滑坡的稳定性。最后，提高了土壤和土石坝滑带岩性质。爆破、灌浆和焙烧通常用来控制滑坡。由于滑坡成因复杂，应采取综合治理的方法来达到控制的目的。施工队可以采取一些技术措施，提高土石坝边坡的机械强度，减小其滑动力，提高其稳定性。
5 结束语
综上所述，在我国水利工程中，土石坝是其重要堤坝形式之一，确保土石坝稳定性，对于我国社会效益及经济效益有重要意义。土石坝具有寿命长、结构简单、造价低、适应力强、施工管理方便等优势，因而受到广泛应用。同时，土石坝的稳定是保障水利工程安全性的关键，因而在建造土石坝过程中其确保稳定性的相关事项及设计要点必须得到高度重视。
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论文作者:任莉
论文发表刊物:《基层建设》2018年第5期
论文发表时间:2018/5/21
标签：土石论文; 水利工程论文; 系数论文; 结构论文; 稳定性论文; 滑坡论文; 稳定论文; 《基层建设》2018年第5期论文;