水电站坝前滑坡是库区常见的地质灾害，其变形失稳威胁大坝安全、堵塞河道甚至引发涌浪灾害。滑坡变形受内、外因素共同作用，内部因素包括地形地貌、岩土体性质及地质构造，外部因素则以水文条件（降雨、库水位变动）和人类工程活动为主。本文基于地质勘察与监测技术，分析水电站坝前滑坡变形的主控因素，旨在为滑坡风险防控提供理论支撑，对保障水电工程安全运营具有重要意义。

1水电站坝前滑坡体特征

1.1滑坡体形态与规模

滑坡体平面形态多呈舌状、圈椅状或不规则扇形，后缘常发育陡倾的拉裂壁，侧缘以剪切裂隙或冲沟为界，前缘则受库水侵蚀或堆积作用影响而呈现缓坡或陡坎。滑坡体规模差异显著，小型滑坡体积仅数万立方米，而大型滑坡可达数百万甚至上亿立方米，其纵向延伸长度从几十米至数百米不等。滑坡体厚度受滑床形态控制，通常在滑床凹槽处堆积较厚，而边缘部位较薄，在河谷地区，滑坡体往往具有多级滑移特征，表现为阶梯状地形或叠瓦状构造，反映出多次滑动或蠕变的累积效应。

1.2滑坡物质组成与结构

滑坡物质通常包括滑带土、滑体堆积物及基岩残块，其中滑带土以高塑性黏土或断层泥为主，抗剪强度极低，是控制滑动的关键软弱层。滑体堆积物则因滑动过程中的破碎与混合作用呈现高度非均质性，包含碎石、角砾、黏土等混杂堆积，结构松散且渗透性差异大。在岩质滑坡中，滑体多由碎裂岩或块裂岩组成，保留部分原岩结构，但节理裂隙极度发育。滑坡体内部结构复杂，常见不连续面（如滑动面、次级滑带、张裂隙等），这些结构面将滑体分割成多个块体，影响其整体稳定性。

2影响水电站坝前滑坡变形的主控因素分析

2.1地形地貌因素

滑坡往往发育于地形陡峭、临空面发育的斜坡地带，尤其是河谷深切、岸坡高陡的区域，这类地形条件下，坡体内部应力分布不均，容易形成剪切应力集中区，为滑坡变形提供了力学基础。同时，坡体的形态特征，如斜坡的坡度、坡向、坡高以及微地貌单元（如冲沟、陡坎等）的分布，也会影响滑坡的稳定性。例如，凸形坡由于重力作用更易发生拉裂变形，而凹形坡则可能因汇水作用加剧坡体软化^[1]。

2.2地层岩性因素

不同岩土体的物理力学性质差异显著，软岩或松散堆积层（如泥岩、页岩、风化破碎带等）抗剪强度低，易在应力或水的作用下发生蠕变或滑动。硬岩（如花岗岩、灰岩）虽然强度较高，但若存在软弱夹层或裂隙发育带，仍可能成为滑动的潜在面。岩层的产状与滑坡变形关系密切，顺向坡条件下，岩层倾角与坡面一致时极易发生顺层滑动；而逆向坡则因岩层抗弯折断引发崩塌型滑坡。此外，岩体的风化程度也会影响其稳定性，强烈风化的岩体结构松散，渗透性增强，更易受外界因素触发变形，地层岩性的非均质性和各向异性进一步加剧了滑坡变形的复杂性。

2.3地质构造因素

地质构造对水电站坝前滑坡变形的控制作用表现为断裂、褶皱等结构面形成的软弱带和应力集中区。区域断裂带附近岩体破碎，节理裂隙密集发育，不仅降低岩体的整体强度，还为地下水渗透提供了通道，加速岩体劣化。断层活动会改变局部地应力场，诱发滑坡变形，褶皱构造的核部常因强烈变形而岩层破碎，两翼则可发育层间错动带，成为潜在滑移面。构造运动形成的节理、劈理等次级结构面将岩体切割成不连续块体，在重力或外力作用下易发生滑移或倾倒。

2.4水文地质因素

地下水的渗流会软化岩土体，降低其抗剪强度，尤其是对含黏土矿物的地层，吸水膨胀导致结构面弱化。降雨或库水位上升时，坡体内地下水位抬升，产生动水压力和浮托力，减小有效应力，从而降低滑面抗滑力^[2]。此外，地下水位的波动引发岩土体的反复干湿循环，加剧裂隙扩展和岩体崩解。在库区环境中，水库蓄放水导致的水位骤降尤为危险，坡体内地下水来不及排泄，形成向外渗流的渗透压力，极易诱发滑坡。

3地质勘察技术在水电站坝前滑坡变形中的应用

3.1工程地质测绘

工程地质测绘核心任务是通过实地调查与测绘，查明滑坡区的地形地貌、地层岩性、地质构造及水文地质条件。在实际工作中，需结合地形图、遥感影像等资料，对滑坡体的形态、规模、边界及变形特征进行记录，重点观察滑坡后缘的拉张裂缝、侧缘的剪切裂缝及前缘的鼓胀变形迹象，分析其变形机制^[3]。同时，调查滑坡区的地层分布情况，特别是软弱夹层、断层破碎带等不良地质体的位置及产状，这些因素往往对滑坡稳定性具有重要影响。测绘过程中关注地表水排泄条件及地下水露头，分析其对滑坡变形的潜在作用，最终形成的工程地质图件应反映滑坡的地质结构、变形特征及潜在滑面位置，为后续勘察工作提供依据。

3.2钻探与采样

一般采用回转钻进或冲击回转钻进方法，钻孔布置考虑滑坡的地形地质特征，在滑坡主轴断面和横向断面上布置控制性钻孔，钻孔深度穿过潜在滑动面进入稳定基岩3-5m，钻孔间距根据滑坡规模确定，一般为30-50m。钻进过程中要记录岩芯采取率、RQD值、地下水位和漏水情况等参数。对于软弱夹层和破碎带要特别注意采取原状样，采用薄壁取土器或三重管取芯器保证样品质量，取样间距在潜在滑动带附近加密至0.5-1.0m。岩土样品及时蜡封保存，送实验室进行物理力学性质测试。

3.3物探技术应用

物探技术主要用于探测滑坡体的地下结构特征，弥补钻探数据的局限性，常用的物探方法包括高密度电法、地震折射法及地质雷达等。其中，高密度电法通过测量岩土体的电阻率差异，可识别滑坡体内的含水带、软弱夹层及潜在滑面位置；地震折射法则利用弹性波在不同介质中的传播速度差异，划分滑坡体的松散层与基岩界面，判断滑体的厚度及分层情况；地质雷达适用于浅部勘察，可探测滑坡体内部的裂缝、空洞等不良地质现象，物探成果需与钻探数据相互验证，以提高解释精度。

4水电站坝前滑坡监测技术的应用

4.1地表位移监测

4.1.1全站仪监测

全站仪监测作为地表位移监测的基础手段，监测控制网应布设至少3个位于稳定区域的基准点，构成闭合导线进行定期校核。监测棱镜的安装采用混凝土观测墩强制对中方式，每次观测进行正倒镜测量取平均值，以消除仪器系统误差。观测数据经温差改正、大气折光改正后，采用严密平差方法计算各期坐标变化量。在实际工程中，重点监测部位的棱镜布设间距通常控制在50-100m，对于已出现变形迹象的区域可加密至20-30m。全站仪监测特别适用于监测滑坡周界裂缝的发展变化，通过定期测量裂缝两侧标志点的相对位移，可以判断裂缝扩张速率。需要注意，长期监测过程中要对基准网的稳定性进行定期检测，一般每半年采用更高精度的测量方法复核一次，避免因基准点位移导致监测数据失真。

4.1.2GPS监测

GPS监测技术通过全球卫星定位系统实现滑坡体表面位移的监测，尤其适用于地形复杂、通视条件差的大型滑坡区域。监测系统由基准站、监测站和数据中心组成，基准站布设在滑坡体外稳定基岩上，监测站按50-100m间距覆盖滑坡体关键区域，采用双频GPS接收机（如TrimbleR10）进行静态观测。数据解算通过基线处理与网平差，水平位移精度可达±2-3mm，高程精度±3-5mm。该技术突破了传统测量方法的空间限制，但要关注多路径效应（如周边山体反射信号）对精度的影响，可通过扼流圈天线或后期滤波算法削弱干扰。

4.1.3合成孔径雷达干涉测量（InSAR）

InSAR技术在坝前滑坡监测中的应用需要针对性地选择数据源和处理方法，对于水库库岸这类大范围区域，通常采用宽幅模式的SAR数据，如Sentinel-1卫星提供的IW模式数据，其地面分辨率为5×20m，重访周期为6天。数据处理采用永久散射体（PS-InSAR）或小基线集（SBAS）方法，选取稳定的建筑物、裸露基岩等作为特征点，提高形变监测的可靠性^[4]。InSAR监测结果需要与地质勘察资料相结合，重点分析形变梯度带与已知地质构造的关系。InSAR技术特别适合监测水库蓄水初期引起的库岸再造过程，通过多期影像分析可以识别潜在不稳定区域，InSAR监测结果反映的是雷达视线方向的形变量，要获取滑坡的真实三维位移场，需要结合升降轨数据或与GPS监测结果进行融合分析。此外，对于植被茂密区域，采用波长较长的L波段雷达数据（如ALOS-2）来提高信号穿透能力。

4.2地下位移监测

4.2.1钻孔倾斜测量

钻孔倾斜测量是一种传统的地下位移监测方法，通过定期测量钻孔内不同深度的倾斜变化来推算水平位移，该方法使用倾斜仪探头沿钻孔深度方向逐点测量，获取钻孔轴线相对于垂直方向的偏斜角度。测量时要保证探头的导向轮与钻孔套管紧密接触，确保测量精度。数据处理时要考虑钻孔初始偏斜的校正，通过连续观测数据的对比分析得出各测点的位移量^[5]。钻孔倾斜测量的精度通常可达0.1mm/m，能够检测到微小的变形趋势，适用于监测缓慢变形的滑坡，但对于快速变形的情况响应较慢。工程运用中通常将倾斜管预埋在钻孔中，采用固定式或移动式测斜仪进行定期观测，监测数据可以绘制位移-深度曲线，直观反映滑动面的位置和变形特征。

4.2.2测斜仪监测

固定式测斜仪监测系统通过预埋阵列式倾斜传感器实现滑坡体内部变形的自动化监测，系统由安装在测斜管内的多个MEMS倾角传感器组成，传感器间距通常为2-5m，通过电缆串联并连接至数据采集箱。相较于便携式测斜仪，该系统可实现每小时甚至每分钟的数据采集，特别适用于变形活跃期的实时预警。系统测量范围一般为±15°，分辨率可达0.001°，长期稳定性误差小于0.01°/年。安装时需注意传感器与测斜管的刚性连接，通常采用专用夹具固定，并在管外回填细砂以增强耦合，该系统虽然成本较高，但能提供连续的变形过程曲线，对于研究滑坡变形与库水位涨落、降雨等诱发因素的时滞关系具有独特优势。

4.2.3孔隙水压力监测

通过监测滑坡体内不同深度的水压变化，评估地下水对滑坡稳定性的影响，监测系统由渗压计、数据采集装置和传输单元组成，渗压计安装在钻孔内不同深度，重点监测潜在滑动面附近的水压变化，渗压计类型主要有压阻式和振弦式两种，测量精度可达0.1kPa，量程根据实际水头确定，监测频率一般为每日1次，雨季或库水位快速变化时加密至每小时1次。数据分析时结合降雨量、库水位等环境因素，评估孔隙水压力的动态响应特征。孔隙水压力监测孔通常与测斜孔配合布置，综合分析地下位移与水压变化的关系，监测系统的安装注意渗压计的饱和处理，确保测量数据的准确性。长期监测过程中，定期校核传感器零点，防止漂移误差积累。

5结语

水电站坝前滑坡的变形受地形地貌、地层岩性、地质构造及水文地质等因素协同控制，地质勘察技术可查明滑坡体结构特征，而监测手段则能实时追踪变形趋势，二者结合为滑坡稳定性分析提供依据。未来研究应进一步关注库水位骤降条件下的滑坡动态响应，并优化多源监测数据的融合分析方法，以提高滑坡预警的精准性。

参考文献

[1]张琪,巨能攀,张成强,等. 库水位变化时陡倾软弱顺层岩质滑坡变形机制 [J]. 成都理工大学学报(自然科学版), 2023, 50 (02): 206-217.

[2]石继忠. 水电站蓄水期库岸变形的不同维度特征及预测 [J]. 山西建筑, 2021, 47 (22): 168-171.  

[3]刘妍,孙海丽. 基于大坝滑坡变形连续监测的数据处理与分析 [J]. 测绘技术装备, 2021, 23 (01): 73-75+81.

[4]郭延辉,杨溢,杨志全,等. 国产GB-InSAR在特大型水库滑坡变形监测中的应用 [J]. 中国地质灾害与防治学报, 2021, 32 (02): 66-72.  

[5]霍东平,张彬,彭军还,等. 滑坡变形监测技术研究现状与展望 [J]. 工程勘察, 2015, 43 (08): 62-67.
项目名称：嘉兴职业技术学院科研项目资助（项目编号jzyy202371），课题“水电站坝前滑坡变形影响因素分析”