引言：水利水电工程是现代基础设施建设的重要组成部分，其安全性和稳定性对社会经济发展具有重大影响。坝肩边坡作为工程的重要部分，其稳定性直接关系到整个工程的安全运行。然而，复杂的地质条件、多变的水文环境、极端的气候因素以及人为活动的干扰，均可能引发边坡滑动，威胁工程的安全。因此，应用抗滑稳定技术，确保坝肩边坡的稳定性，成为水利水电工程领域亟待解决的关键问题。

1、边坡滑动的成因

1.1 地质条件

针对水利水电工程项目所产生的边坡滑动原因包括地质条件，地质条件为岩石和土层的性质、结构特征以及地质构造等方面。

第一，岩石类型、结构对边坡稳定性有重要影响。例如，坚硬的花岗岩和玄武岩等岩石通常具有较高的抗剪强度，可较好地抵抗滑动；片麻岩和页岩等具有层理或裂隙的岩石在水的作用下容易发生滑动。

第二，土层性质也为主要影响因素，其土层的粒径分布、密实度和含水量等都会影响其抗剪强度。一般来说，颗粒较细的粘土在饱和状态下抗剪强度较低，容易发生滑动，而砂土和砾石土在排水良好的情况下抗剪强度较高^[1]。

第三，断层面和节理面是天然的滑动面，容易成为滑坡启动面。在实际工程中，通过地质勘探，可以确定边坡内的潜在滑动面的位置和倾角，从而为边坡稳定性分析提供重要依据。

第四，判断地质条件的准则为τ=c+σtan(ϕ)，其中：

τ 为抗剪强度（单位：Pa）

c 为黏聚力（单位：Pa）

σ 为法向应力（单位：Pa）

ϕ 为内摩擦角（单位：度）

工作人员需准确测定岩石和土层的黏聚力 c 和内摩擦角 ϕ，可以评估边坡的抗滑稳定性。对于边坡工程而言，地质条件的详细勘察和分析是确保工程安全的重要步骤^[2]。

1.2 水文条件

水文条件是指，水在边坡滑动中起着润滑、软化和增重的作用。具体来说，水文条件对边坡滑动的影响可以从以下几个方面进行分析：

第一，降雨、地下水的渗透，该为导致边坡滑动的主要水文因素，大量降雨或持续降雨会增加边坡土体的含水量，使得土体饱和。当土体含水量增加时，其重量也会增加，从而增加边坡的下滑力。

第二，水体的渗入还会直接降低土体抗剪强度，针对细颗粒土（如黏土），水分子的存在会导致土粒之间的黏聚力下降，从而降低边坡的稳定性。

第三，当地下水位上升时，坡体内部的孔隙水压力增加，减少了有效应力，从而降低了土体的抗剪强度。

第四，在降雨季节或上游水库放水时，地下水位迅速上升，会显著增加边坡滑动的风险。

在饱和土体中，孔隙水压力 u 的增加会直接导致有效应力 ′σ ′τ=c ′ +σ ′ tan(ϕ ′ )的减少，从而降低土体的抗剪强度 τ。根据摩尔-库仑强度准则孔隙水压力 u 的增加则会减少有效应力 ′σ ′，还会通过降低抗剪强度 τ 而增加滑动的可能性。

1.3 气候因素

气候因素对水利水电工程边坡滑动的影响主要为：

第一，暴雨和持续降雨会增加坡体土壤的含水量，使土壤饱和，增加孔隙水压力，从而降低土壤的抗剪强度。根据相关统计数据，在降雨强度大于30毫米/小时或连续降雨量超过100毫米时，边坡滑动的概率显著增加^[3]。

第二，温度季节性变化则会进一步导致土壤出现冻融层的情况，在寒冷地区和高山地带，冻融作用会破坏土壤结构，降低土体的黏聚力和内摩擦角，从而增加滑动风险。

第三，台风和飓风会对边坡产生直接的推力，增加边坡的滑动趋势。同时，风力作用会引起边坡表层土壤的侵蚀和流失，削弱边坡的稳定性。

1.4 人为因素

目前，较多的边坡滑动事件均为人类活动引发或加剧，人为因素对边坡滑动的影响可以从以下几个方面进行分析：

第一，在进行开挖、填土、建造公路、隧道及其他基础设施建设时，会破坏原有的地质结构，改变边坡的应力分布和排水条件。例如，在公路开挖过程中，如果没有合理的排水设计，雨水会在开挖面积聚，增加孔隙水压力，从而降低边坡的稳定性。

第二，针对较大的农业活动，如大规模的土地开垦和不合理的农业灌溉，则会直接影响到水利水电工程项目边坡的稳定性，如在陡坡地带进行大规模的梯田开垦会破坏植被覆盖，增加地表径流和土壤侵蚀，导致边坡失稳；而过量的农业灌溉会增加土壤的含水量，导致饱和土体的抗剪强度下降，增加滑动风险。

第三，针对坡脚区域建设，则会进一步增加边坡剪应力，导致边坡失稳。根据实际工程经验，在坡脚进行建筑物和道路建设时，应保持一定的缓冲带和坡面防护措施。

2、边坡抗滑稳定技术

2.1 锚固技术

2.1.1锚杆锚索加固

在工程锚杆锚索加固措施中，该技术主要是在边坡内设置锚杆或锚索，将滑动体与稳固的岩土体连接，从而增强边坡的整体抗滑能力。

首先，针对锚杆的布设一般根据边坡的地质条件和滑动面的位置进行设计。常见的锚杆直径为25毫米至40毫米，长度为4米至15米，间距通常为1.5米至3米。锚杆的材料通常选用高强度钢筋或预应力钢绞线，钢筋锚杆的抗拉强度一般在500 MPa至800 MPa之间。在安装锚杆时，需在边坡表面钻孔，孔径通常为50毫米至100毫米，深度略大于锚杆长度，以确保锚固效果。钻孔完成后，将锚杆插入孔内，并通过水泥浆或化学灌浆材料进行固化，形成有效的锚固体。

其次，在使用锚索加固技术完成边坡加固时，其更适合于较大规模以及深度较大的区域，锚索由多根钢绞线组成，直径通常为15毫米至32毫米，每根锚索的承载力可以达到1000 kN至3000 kN。锚索的长度根据边坡高度和滑动面深度进行设计，通常为10米至50米。锚索的布设角度一般为10度至30度，间距为2米至5米。在安装锚索时，需要先在边坡表面钻孔，孔径通常为100毫米至200毫米，深度根据锚索长度确定。然后，将锚索插入孔内，并通过灌浆材料进行固定。在灌浆固化后，通过张拉设备对锚索施加预应力，进一步提高边坡的稳定性。

2.1.2 锚杆桩加固

锚杆桩加固基于锚杆、桩基技术，该加固方式适合于高陡边坡和滑坡体较深的复杂地质条件下的边坡稳定。该技术通过在边坡体内打入锚杆桩，利用桩体的承载力和锚杆的抗拔力共同作用，从而提高边坡抗滑能力。

第一，锚杆桩设计需结合边坡高度、坡度且需考虑到地质条件而定，常见的锚杆桩直径为600毫米至1200毫米，长度为10米至30米，间距通常为2米至5米。桩的材料通常选用钢筋混凝土，混凝土的抗压强度一般要求达到C30以上。锚杆桩的布设需进一步保障其可穿过滑动面并深入稳固的基岩或土层，从而提供足够的承载力。

第二，在实际施工中，施工人员需在边坡表面进行桩孔的钻孔作业。钻孔直径应比设计桩径大10%至20%，以便于桩体的植入和灌注。在钻孔完成后，将预制好的钢筋笼插入孔内，并通过灌注混凝土形成锚杆桩体；混凝土灌注过程中应保证连续性，以防止出现空洞和裂缝。

第三，在锚杆桩桩体内需合理设置锚杆，锚杆需选用高强度钢筋或预应力钢绞线，锚杆的直径为25毫米至40毫米，长度为4米至15米。锚杆的间距一般为1.5米至3米，根据边坡稳定性要求进行布设。

2.2 排水技术

2.2.1地表排水

在排水技术中，地表排水的主要目的是减少地表水对边坡的侵蚀和渗透，从而提高边坡稳定性的一种有效措施。地表排水技术包括设置排水沟、截水沟、排水渠等，主要目的是防止雨水和地表径流在边坡上积聚，减少水的入渗量，在具体施工中，需结合实际情况，明确边坡地形与降雨量完成对排水沟的设计，常见的排水沟断面尺寸为宽0.5米至1.0米，深0.3米至0.6米，坡度一般为1%至3%。排水沟应沿着边坡的等高线布设，避免沟渠本身引发新的滑动。截水沟通常设置在边坡的上部，用于截留上部流下的地表水，防止其进入边坡。截水沟的断面尺寸与排水沟相似，但其位置应根据实际情况进行调整，以确保截水效果。

2.2.2坡体排水

在坡体排水中，其目的是排除边坡内部的地下水，降低坡体内的孔隙水压力，从而提高边坡稳定性的一种关键技术。坡体排水技术包括设置排水孔、排水井、排水管等，主要目的是防止地下水在边坡内部积聚，减小滑动力，具体进行分析：

第一，排水孔为坡体排水措施之一，其设计直径为50毫米至150毫米，深度为10米至30米，间距一般为5米至10米。排水孔应沿着滑动面布设，孔径应穿透滑动面，达到稳定的基岩或土层。排水孔内通常设置滤料和透水管，以确保排水顺畅并防止孔洞堵塞。

第二，排水井则适用于大面积和深层的边坡排水。排水井的直径通常为1米至3米，深度为10米至50米，间距一般为50米至100米。排水井内设置集水井和抽水设备，通过机械抽水将地下水排出坡体，降低孔隙水压力。排水井的井壁通常采用混凝土、钢筋混凝土等材料进行加固，确保井体稳定。

第三，排水管采用聚乙烯（PE）或聚氯乙烯（PVC）材料，管径为100毫米至300毫米，埋设深度为1米至5米。

2.2.3坝体排水

坝体排主要是排除坝体内部和坝脚区域的渗透水，减小孔隙水压力，增加坝体的抗剪强度与稳定性。

排水反滤层是一种常用的坝体排水措施。反滤层通常由多层不同粒径的材料组成，以确保水可顺利排出，同时防止细颗粒土被冲走。反滤层一般设置在坝体的上游面或坝体内部的渗透路径上，典型的反滤层厚度为0.5米至1.5米，层数为3层至5层。每层材料的粒径应逐渐变大，以确保渗透水的顺利排出，针对反滤层的设计，则需根据具体的坝体结构和渗透路径进行优化，以达到最佳的排水效果。

其次，排水管道系统可以有效地将坝体内部的渗透水排出。排水管道采用聚乙烯（PE）或聚氯乙烯（PVC）材料，管径为100毫米至300毫米，管道埋设在坝体内或坝体基础上。排水管道的布设应沿着坝体的等高线，间距一般为5米至10米，以确保排水的均匀性和有效性。排水管道的两侧和底部应设置滤料层，以防止泥沙堵塞管道。

2.3护坡技术

2.3.1植被护坡

在护坡技术中，具有生态性的边坡稳定技术为植被护坡，该技术主要是利用植物根系的固土作用和地表覆盖作用，提高边坡的抗滑能力和稳定性。植被护坡具有美化环境、改善生态、降低工程成本等优点。

第一，针对植物的选择需结合边坡土壤类型、气候条件而定，常见的护坡植物包括草坪、灌木和小乔木。草坪需选择生长迅速、根系发达的草种，如黑麦草、狗牙根。灌木和小乔木则选择耐旱、耐寒、抗风能力强的种类，如黄刺、小叶杨。

第二，针对植被护坡的种植密度需结合边坡坡度、稳定性而定，一般来说草坪的种植密度一般为每平方米200至300株，灌木和小乔木的种植密度为每平方米2至5株。为了增强植被的固土能力，可以在种植时混合使用不同种类的植物，形成复合植被层。

2.3.2 护坡墙

护坡墙主要通过构筑墙体支撑边坡，防止土体滑动和坍塌的工程措施。护坡墙常用于陡峭边坡和不稳定土层的加固，具有结构稳定、施工简便、适用性强等特点。常见的护坡墙类型包括重力式挡土墙、悬臂式挡土墙和加筋土挡土墙。

如，加筋土挡土墙利用加筋材料（如土工格栅、土工布）与填土共同作用，提高土体的抗剪强度和稳定性。加筋材料的间距一般为0.3米至1米，长度为墙高的0.7至1倍。加筋土挡土墙适用于软弱土层和不均匀沉降地区。

结束语：总之，在水利水电实际工程应用中，施工团队需充分考虑边坡的地质、水文、气候和人为因素，进行科学的设计和施工管理，以确保抗滑稳定措施的有效性和可靠性。未来，随着新材料和新技术的发展，边坡抗滑稳定技术将不断优化和提升，为水利水电工程的可持续发展提供更坚实的保障。

参考文献：

[1]张鹏. 水利水电工程中高边坡挖掘风险及施工优化研究探讨[J]. 建筑与装饰,2023(6):190-192.

[2]李磊. 浅析水利水电工程中的边坡加固处理技术[J]. 四川建材,2023,49(1):99-101.

[3]付桂生,张弦. 水利水电工程施工中边坡开挖支护技术的应用分析[J]. 四川水利,2023,44(5):116-118.