探討東風(fēng)渠新南干渠道滑坡的治理論文
引言
新南干渠從東風(fēng)渠總干渠的羅家河壩杻紐閘起，渠道大多依山開(kāi)鑿，半挖半填地段居多。由于巖土軟弱，裂隙發(fā)育相互切割，巖石風(fēng)化劇烈，在渠道內(nèi)坡陡峭的地段，巖土散落崩塌嚴(yán)重，且出現(xiàn)順層或切層滑坡，也有沿土石接觸面的上體滑動(dòng)滑入渠道內(nèi)堆積于渠底，阻擋水流抬高水位對(duì)渠道的安全輸供水危害極大。再者由于當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)和修建標(biāo)準(zhǔn)低，對(duì)沿渠許多邊坡的處理方法達(dá)不到要求，使得渠道在正常輸供水運(yùn)行中時(shí)常會(huì)產(chǎn)生滑坡情況。
(1) 形成滑坡的原因。由于新南干渠經(jīng)過(guò)地段地質(zhì)有黃質(zhì)粘土、軟弱土層、巖質(zhì)斷層、風(fēng)化土層，巖層傾向渠內(nèi)，沿層面容易產(chǎn)生滑坡; 土體含水率高減小了土體的抗滑力，如地表水下滲、渠道水下滲等使滑坡體抗滑強(qiáng)度降低; 將滑坡體的應(yīng)力狀態(tài)改變，如坡腳人為挖土施工、水流沖刷淘空，致使土體滑坡等。
(2) 滑坡處理。滑坡處理的方法: 削坡減載、砼或條石擋土墻、排水導(dǎo)滲、修建暗涵、鋼筋砼抗滑樁等。渠道滑坡的處理，首先進(jìn)行地質(zhì)勘查，分析造成滑坡的原因，判斷滑坡的穩(wěn)定程度。制定滑坡的施工方案和工程處理措施，施工方案應(yīng)結(jié)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，施工技術(shù)措施要具有可操作性，經(jīng)濟(jì)要合理，整治要徹底，不留后患。
1 削坡減載
新南干渠經(jīng)過(guò)的地段山高勢(shì)險(xiǎn)，對(duì)于推移式淺層滑坡，應(yīng)采取“削坡減載”的方法。例如2013 年“7. 9”特大暴雨后，新南干渠( 雙流縣大林鎮(zhèn)小堰溝村) 的山體滑坡?lián)岆U(xiǎn)工程，就是屬于推移式淺層滑坡，該處渠道的左岸上方的山體在暴雨中雨水下滲，造成土體含水率過(guò)高，使土體內(nèi)應(yīng)力發(fā)生變化，抗滑力減小造成山體向下滑動(dòng)，將左岸渠堤和條石擋墻推向渠中阻斷渠道的輸水，造成渠道停止輸水30 天并造成經(jīng)濟(jì)損失。由于發(fā)現(xiàn)及時(shí)和有效的應(yīng)急預(yù)案，將上游來(lái)水切斷，并開(kāi)啟上下游的泄洪閘泄水，沒(méi)有造成渠道翻水和新的渠道垮塌。該滑坡工程的搶險(xiǎn)經(jīng)水利專家和設(shè)計(jì)人員現(xiàn)場(chǎng)堪察后研究確定為將左岸的山體削坡減載，左岸渠堤恢復(fù)采用重力式條石擋土墻，并沿山體滑坡裂縫修排水溝，將雨水導(dǎo)入渠內(nèi)不再進(jìn)入裂縫內(nèi)，并對(duì)裂縫進(jìn)行了有效的處理。經(jīng)過(guò)近幾年的觀察該處滑坡沒(méi)再發(fā)生位移。
因此引起滑坡的滑動(dòng)力，是最基本的也是最有效的辦法。采用削緩邊坡達(dá)到穩(wěn)定滑坡的目的。
2 擋土墻支撐
就新南干渠實(shí)際情在已經(jīng)塌方或?qū)⒁降牡囟危缡┕さ匦巍l件的限制，只采用削坡對(duì)土方量較大的，則可根據(jù)具體條件，結(jié)合實(shí)際情況采用擋土墻支撐措施。例如2013 年“7. 9”特大暴雨后，新南干渠( 雙流縣大林鎮(zhèn)小堰溝村) 的山體滑坡?lián)岆U(xiǎn)工程，就是土方量太大只減載了大部分的滑坡土體后，由于剩余土方?jīng)]堆場(chǎng)，左岸渠堤恢復(fù)就采用了擋土墻支撐。在設(shè)計(jì)擋土墻時(shí)，應(yīng)先計(jì)算出滑坡體的土壓力，根據(jù)土壓力的大小和滑動(dòng)面的深淺來(lái)確定擋土墻的斷面尺寸和采用的擋土墻型式。
在擋土墻施工時(shí)，擋土墻的基礎(chǔ)必須深入滑動(dòng)面以下，并置于硬基之上。為了使墻后的積水易于排出和防止積水滲入到基礎(chǔ)，要在墻身布置排水孔，墻后回填土要密實(shí)，墻頂及回填土表而要封閉好，防止坡面積水滲入。排水孔水平間距一般為2—3 米，排水孔入口處要設(shè)置反濾體，反濾體用寬30cm、厚20cm 的碎石或卵石填充，防止墻后水流出時(shí)帶走土體引起新的滑坡，甚至造成對(duì)已成工程的破壞。擋土墻每隔10 - 15 米或在基礎(chǔ)軟硬交界處設(shè)沉陷縫，同時(shí)兼做溫度縫，縫寬2cm左右，縫內(nèi)嵌填止水材料。沉陷縫( 溫度縫) 要從底垂直通上頂，中間不能有搭接現(xiàn)象。在擋土墻施工過(guò)程中，砂漿填筑要飽滿，增強(qiáng)擋土墻的整體性。修建了數(shù)十起擋土墻工程，經(jīng)過(guò)多年的運(yùn)行，所有擋土墻工程至今運(yùn)行正常。
3 鋼筋砼箱涵或條石暗拱
當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件差，山坡又陡峻，岸坡難于穩(wěn)定而出現(xiàn)嚴(yán)重滑坡時(shí)，治理難度大的，可考慮將原有明渠段改為鋼筋砼箱涵或條石暗拱較為安全可靠，同時(shí)可減少工程量。由于丘陵地區(qū)灌溉渠道的特殊性，渠道經(jīng)常穿過(guò)覆蓋很厚的坡積層，有的由于切槽較深，造成高邊坡失穩(wěn)引起滑坡。這種情況如果采用削坡減重，挖方量較大; 如果修筑擋土墻進(jìn)行處理也很難維持其穩(wěn)定性。當(dāng)遇到這種情況時(shí)采用修筑鋼筋砼箱涵或條石暗拱的方法處理比較適宜。
在設(shè)計(jì)條石暗拱時(shí)，要根據(jù)內(nèi)外邊坡的穩(wěn)定情況、渠道的正常水深、渠道的橫斷而大小來(lái)確定邊墻的斷而尺寸、起拱高度、暗拱的矢跨比。
在修筑暗拱時(shí)，暗拱的基礎(chǔ)必須于硬基之上。暗拱沿渠道縱向方向間距20 米設(shè)伸縮縫，伸縮縫要從底垂直通上頂( 包括拱圈在內(nèi)) ，中間不能有搭接現(xiàn)象。當(dāng)暗拱修筑好后，要在拱頂上填筑厚度至少在80厘米以上的土體，防止新的滑坡對(duì)拱暗的損害。如東風(fēng)渠新南干彭家灣暗拱，由于1976 年擴(kuò)建后修建的條石檔土墻被滑坡體推移破壞，1990 年整治采用條石暗拱，在滑坡體外圍周邊修建漿砌塊石排水溝，滑坡體進(jìn)行削坡減栽等綜合工程措施，經(jīng)過(guò)多年的運(yùn)行，滑坡體已基本穩(wěn)定，渠道運(yùn)行正常，解決了渠道運(yùn)行的安全隱患，是治理滑坡的.有效方法之一。
4 排水導(dǎo)滲
排去地表水，疏干地下水是整治滑坡的首要措施，應(yīng)根據(jù)不同情況采用不同的排水方法。( 1) 地表排水: 對(duì)滑坡體以外的地表水應(yīng)以攔截旁引為主，即在滑坡圍界以外修筑環(huán)形截水溝。要注意截水溝的深度和質(zhì)量，力求做到滑坡體外的水不再滲入滑坡體內(nèi)。對(duì)滑坡范圍以內(nèi)的地表水，應(yīng)以防止下滲和引出為準(zhǔn)。首先要把滑坡體內(nèi)的多種裂縫回填夯實(shí)，防止地表水繼續(xù)下滲，然后利用滑坡范圍內(nèi)的自然排水溝或新建的排水溝，把地表水迅速匯集排出滑坡體外。( 2) 地下導(dǎo)滲: 為了防止滑坡范圍以外的地下水滲入滑坡體內(nèi)，常用設(shè)置截水盲溝，將地下水導(dǎo)出滑坡體外。( 3) 防止水下滲: 對(duì)滑坡體大，又是深層的，無(wú)法治理，就采用減少地表水及杜絕渠道水入滲，采用滑體上設(shè)排水溝，渠道防滲襯護(hù)工程措施。
5 鋼筋砼或砼抗滑樁
當(dāng)滑坡體的滑動(dòng)面較深，土方開(kāi)挖困難且工程量大，應(yīng)采用人工挖孔或機(jī)械鉆孔澆筑鋼筋混凝土樁。
例如2102 年3 月新南干渠( 雙流縣三星鎮(zhèn)南新村彭家灣) 的渠堤滑坡?lián)岆U(xiǎn)工程，該滑坡處因渠道地勢(shì)較高，渠道長(zhǎng)期滲水，使右岸渠堤背坡土體含水飽和，土體內(nèi)應(yīng)發(fā)生變化抗滑力減小造成土體滑動(dòng)，并造成農(nóng)戶房屋開(kāi)裂和倒塌，幸發(fā)現(xiàn)及時(shí)未造成人員傷亡，該滑坡險(xiǎn)情還造成渠道輸水暫停45 天，造成了較大的經(jīng)濟(jì)損失。經(jīng)水利專家和設(shè)計(jì)人員現(xiàn)場(chǎng)堪察，結(jié)合地質(zhì)堪探資料，確定了搶險(xiǎn)排險(xiǎn)方案和工程處理措施，由于滑動(dòng)層較深土方開(kāi)挖量較大，經(jīng)調(diào)查若采用減載的方案造價(jià)高且挖出的土方堆放要占用耕地?zé)o堆場(chǎng)，最終經(jīng)過(guò)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)方案相結(jié)合的可行性比較確定方案為在滑坡的渠堤背坡采用16 根長(zhǎng)15 米，凈間距4 米，1. 5 × 1. 5 米的方形鋼筋砼抗滑樁，并將該滑坡處渠道的渠底和邊坡進(jìn)行砼護(hù)坡護(hù)底以阻止?jié)B水，方案同樣涉及滑坡縫的處理和修建導(dǎo)滲明溝。該方案實(shí)施后經(jīng)過(guò)幾年的位移觀測(cè)無(wú)滑動(dòng)、無(wú)位移、無(wú)明顯滲水現(xiàn)象，保證了渠道的安全輸水運(yùn)行。
6 結(jié)束語(yǔ)
根據(jù)以上案例可以得出對(duì)于渠道滑坡的處理，有時(shí)幾種方法同時(shí)采用，特別是排水措施，不論什么樣的滑坡處理，都必須有排水措施。又因水對(duì)滑坡體滑面有軟化作用、是加劇滑坡體產(chǎn)生的催化劑，滑坡的發(fā)生對(duì)渠道工程和人民的生命財(cái)產(chǎn)危害較大，而滑坡都發(fā)生在雨季，為防止滑坡帶來(lái)的對(duì)工程的危害因此必須加強(qiáng)渠道巡察檢查，防患于未然，對(duì)有隱患的地方要做到定人定期檢查，并做好記錄，力爭(zhēng)做到新南干渠的輸水工作安全地運(yùn)行。
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