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谈水利工程渠道滑坡成因及防治

发布时间:2020-10-10 10:02所属分类:水利工程浏览:14次

摘要:灌区水利工程中,在丘陵地带、傍山半挖半填的输水渠道工程,经常会出现山体滑坡、沉陷等破坏现象。灌区渠道工程管理维护与保养情况,直接影响渠道输水状态和渠道的灌溉效益发挥,对灌区农业生产起着重要作用。文章以双牌灌区渠道滑坡案例分析成因为例

摘要:灌区水利工程中,在丘陵地带、傍山半挖半填的输水渠道工程,经常会出现山体滑坡、沉陷等破坏现象。灌区渠道工程管理维护与保养情况,直接影响渠道输水状态和渠道的灌溉效益发挥,对灌区农业生产起着重要作用。文章以双牌灌区渠道滑坡案例分析成因为例,结合双牌灌区水利工程中渠道滑坡具体情况,提出防治措施。
 
关键词:水利工程;渠道滑坡;成因防治
 
双牌灌区地处阳明山地界,傍山渠道、山高陡峻、弯道多、线路长且具有分散性等特点,渠道滑坡是灌区渠道水利工程中频繁发生的一个现象。因此,探讨水利工程渠道滑坡成因与防治对灌区工程管理与维护具有重要意义。
 
1渠道滑坡类型及特征
 
1.1按滑坡体厚度分
 
1)浅层滑坡(小于6m)占灌区渠道滑坡体总数:60%。例如:双牌灌区干渠滑坡体l号0+325-0+350左岸石堤滑坡体长25m,宽30m,厚度3~5m,滑体方量:0.1万m3,土方:700m3,石方:126m3,干砌45m3,浆砌170m3。地层中具有软弱土层、风化土或土层出现断裂情况,使得渠道护坡易出现滑坡情况。釆用浆砌和干砌支挡滑体脚部,阻止滑体运动。干渠II号滑坡体21+406-21+442砂子石渠道滑坡长36m,宽40m,厚度1~3m,总方量0.1万m3,土方273m3,干砌墙28m。滑坡体顶部坡度大于滑坡体坡度,整体显得头重脚轻,导致渠道发生滑坡。顶部滑移明显于滑体脚部,采用削坡减载与支挡相结合措施阻止滑坡体进一步滑动。干渠III号27+270-27+870鲁家湾滑坡长600m,厚度3~5m,土方1729m3,石方1080m3,砌石1439m3,混凝土340m3,浆砌挡土墙210m。该滑体顶部平缓,由于地域地表水及地下水位变化引发滑坡,在滑坡体脚浆砌台阶式挡土墙。增加压脚重量,减少滑体重力,治理至今效果不错。干渠IV号79+650-79+685刘家渡槽进口山体滑坡长35m,厚度1~3m。该滑体山坡倾角为60°。滑体方量为1万m3,釆用削坡减载方法。搬掉滑体0.5万m3,结合浆砌支挡50m。阻止滑体进一步运动。治理至今,未见异常。2)中层滑坡(6~20m)占灌区渠道滑坡总数35%。例如:干渠V号49+850-49+920左岸滑坡体长70m,厚度7~8m,体积为0.6万m3,土方1950m3,该滑体由于地质土壤条件较差、地下水下渗等自然因素造成滑坡体推移式移动,采用对滑体脚部进行衬砌,阻止渠堤外坡滑体移动。干渠VI号5+160-5+205右坡滑坡体长48m,宽30m,厚度10~13m,总体积为1.5万m3。由于该滑体处在双牌阳明山陡峻且地质构造复杂,依傍山深切且是填方台渠,边坡稳定性差,造成滑坡等隐患发生。釆用打桩和浆砌台阶式挡土墙,加强滑体排水系统等措施阻止滑体继续滑移。干渠VII号35+405-35+500上水岭渠道滑坡长105m,宽75m,厚度9~10m,该滑体处在山区丘陵交集地带,内坡山高陡峻,地质构造复杂且频繁降雨等自然因素引发渠道滑坡。釆用削坡减载并结合地形浆砌台阶式挡土墙,完善滑体排水系统等治理措施阻止滑体进一步发展。3)深层滑坡(20~50m)占滑坡总数15%。例如:干渠VIII号6+400-6+680滩头垒山体大滑坡体长280m,厚度25~30m,总体积为3万m3,土方1.5万m3,该滑体处在双牌山林区,地域存在地下水下渗且降雨量多,地质土壤条件发生较大变化,导致渠道右坡山体滑坡现象。釆用削坡分级减载、设置平台、排水(山洪)槽、导(排)水沟等综合防治措施。干渠IX号25+520-28+200土坪山体大滑坡长460m,厚度28~39m,滑体总量3万m3,地处双牌阳明山,海拔高500~1000m,因山势太高且弯道多,地质构造复杂多变,地下渗水等自然降雨而引发滑坡。在滑坡体治理难度较大情况下,根据实际地形,采用渠道改线可使渠线缩短2.6km,可避免土坪岭一带山洪对渠道影响,并绕开次塘及大砂子岭等几处隐患。土坪改线为三部分组成,即渡槽一处:长221m,埋管一处:长80m,石渠:长440m。干渠X号33+210-34+330冷山大滑坡长350m,厚度22~25m,滑体方为4万m3,该滑体同样处理难度大,受地理条件限制等因素,绕开滑坡体而采用改建隧洞688m和埋管512m各一处。
 
1.2按滑坡体受力作用情况不同分
 
1)牵引式滑坡,如滑坡体部切脚,切坡体部分先滑动而带动上部滑动,滑动速度相对较快。2)推移式滑坡,如滑坡体受力是上部先发生变形下滑挤压下部随之滑动,其滑动速度一般较慢。
 
2渠道滑坡的成因分析
 
1)渠道滑坡原因应当先分析内因即渠坡的物质组成、内部结构关系。渠道经过的复杂地形地质,遇到土壤条件较差,比如:各种页岩、泥岩、软土断层、以及风化土层等,在水能、风化等外力作用时就会产生滑坡现象。2)地表水及地下水位的变化,使滑坡体带土质结构和强度产生变化,造成山体渠道稳定性、抗滑性逐步降低,引起渠道滑坡和沉陷等情况。3)水利工程施工过程中,没有按照规范施工要求执行,导致因施工方法不当,造成滑坡。如:采用不适宜的爆破,对岩层结构稳定性产生影响,对渠道山体造成严重震动。乱开挖和废土石堆放不合理,也会引起滑坡发生。4)在渠道运行中,时常遭受人为开发因素影响,生态环境遭受破坏而导致渠道滑坡处水土大量流失,极容易产生滑坡。在渠道坡脚处乱挖乱建现象引发牵引式滑坡,在渠道坡顶或山体上堆压重物等造成推移式滑坡。
 
3渠道滑坡的防治措施及方法
 
渠道滑坡处理必须先进行地质勘察,认真分析滑坡形成的原因,再根据滑坡成因制定可行的施工方案和应对措施。目前,灌区渠道滑坡处理措施及方法主要有:排水导渗、削坡减载、支挡、埋管、隧洞、渡槽及线路改造等。根据具体情况,可单独使用,也可结合使用。
 
3.1排水导渗
 
排除地表水、疏干地下水是防治滑坡的首要措施,应根据不同情况采用不同的排水方法。1)地表排水。主要从滑坡体以外和滑坡体以内两个方面进行。一是滑坡体以外的地表水应以拦截旁引为主。一般在滑坡体裂缝线5m以外的地方。因地制宜修筑截水沟,注意截水沟的深度和质量,力求做到滑坡体外的水不再渗入滑坡体内;二是滑坡体以内的排水。主要防止下渗和引出的方法;首先是对滑坡体内裂缝进行回填夯实,防止地表水再次下渗。然后利用滑坡范围内的自然排水沟或新建截(排)水沟,将地表水进行汇总。最后排出滑坡体外。例如:III号、VII号、VIII号。2)地下导渗。地下排水方式主要是导渗,常用截水盲沟的方式来防止滑坡体范围以外的地下水渗入滑坡体。对滑坡体外的排水方法一般用导渗沟“Y”形或干砌石护坡、排水管(沟)或水泥沙勾缝沟等。例如:V号、VIII号、IX号。
 
3.2削坡减载
 
针对灌区渠道工程经常出现的推移式滑坡,则采取削坡减载的方法,减少滑坡体继续滑动,这是处理渠道滑坡最简单也是最有效的办法。降低坡地,使原有的陡坡变得平缓。减轻滑坡体的自身荷重。例如,削坡减载还是无法稳定滑坡体时,考虑采用分级开挖减截、设置平台与支挡、排水导渗等相结合的方法来治理滑坡。例如:浅II号、lV号,中VII号,深VIII号。
 
3.3支挡
 
在灌区渠道出现塌方的地段,考虑因地制宜采用多种支挡护坡方式加固渠坡砌筑。例如,在渠道坡脚受洪水冲刷地段,防治渠床被淘空,可对干渠坡脚处加固砌挡土墙,干砌护坡等措施。对渠道深层滑坡可采用削坡减载和砌重力式挡土墙相结合处理办法。如:I、II、III、IV、V、VI、VII。
 
3.4埋管、隧洞
 
埋管、隧洞是由一种地上转为地下的治理措施。渠道水利工程复杂地形,傍山陡峻且弯道多,遇到从外部治理难度较大时,坡体稳定性差极易产生滑坡现象,应尽量避开滑体,考虑转入地下,将原有明渠段改为埋管或暗涵或隧洞形式改善防护,同时减小工程量,提高渠道安全运行功能。例如:深IX号、X号。3.5渡槽、改线多数灌区渠道兴修于20世纪50~60年代,受国民经济、技术力量、施工条件等因素限制,傍山渠道和填方台渠稳定性差,尤其是旺雨季地下水渗透导致整个渠床发生滑移和沉陷,影响渠道输水功能。在这种情况下避开滑坡体段而采取渡槽、线路改造防治措施,可防止事故发生。例如:深VIII号。
 
3.6加强渠道日常管理与维护
 
在渠道管理与维护中,要加强渠道巡查。及时清理渠道内杂物,检查渠道水位是否控制在正常范围。发现渠道局部渗漏渗水现象,应及时查明原因并处理。检查险工隐患地段、山体滑坡是否有新发生的位移现象。管护好滑坡体排水系统,使截水沟和排水沟畅通且发挥作用。对渠道裂缝采用开挖回填夯实的办法处理后,需覆盖彩膜油布,防止滑坡体外水再次导入滑坡体内。禁止在滑坡体和坡脚处挖土取石建房等破坏行为,保证滑坡体稳定。
 
参考文献:
 
[1]肖年春,陈双喜.渠道滑坡的防治[J].湖南水利水电,2006(5):10-20.
 
[2]方广新,石万宝.浅析水利工程渠道滑坡的原因与治理[J].中国高新技术企业,2008(6):195,197.
 
[3]曾家友.浅谈渠道滑坡的预防和治理[J].四川水利,2013(01):30-31.
 
[4]王慧敏.水利工程渠道滑坡的成因及防治[J].水利科技与经济,2016(6):203.

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