探讨东风渠新南干渠道滑坡的治理论文

2024-05-11

探讨东风渠新南干渠道滑坡的治理论文(通用2篇)

篇1:探讨东风渠新南干渠道滑坡的治理论文

引言

新南干渠从东风渠总干渠的罗家河坝杻纽闸起,渠道大多依山开凿,半挖半填地段居多。由于岩土软弱,裂隙发育相互切割,岩石风化剧烈,在渠道内坡陡峭的地段,岩土散落崩塌严重,且出现顺层或切层滑坡,也有沿土石接触面的上体滑动滑入渠道内堆积于渠底,阻挡水流抬高水位对渠道的安全输供水危害极大。再者由于当时设计和修建标准低,对沿渠许多边坡的处理方法达不到要求,使得渠道在正常输供水运行中时常会产生滑坡情况。

(1)形成滑坡的原因。由于新南干渠经过地段地质有黄质粘土、软弱土层、岩质断层、风化土层,岩层倾向渠内,沿层面容易产生滑坡;土体含水率高减小了土体的抗滑力,如地表水下渗、渠道水下渗等使滑坡体抗滑强度降低;将滑坡体的应力状态改变,如坡脚人为挖土施工、水流冲刷淘空,致使土体滑坡等。

(2)滑坡处理。滑坡处理的方法: 削坡减载、砼或条石挡土墙、排水导渗、修建暗涵、钢筋砼抗滑桩等。渠道滑坡的处理,首先进行地质勘查,分析造成滑坡的原因,判断滑坡的稳定程度。制定滑坡的施工方案和工程处理措施,施工方案应结当地实际情况,施工技术措施要具有可操作性,经济要合理,整治要彻底,不留后患。削坡减载

新南干渠经过的地段山高势险,对于推移式浅层滑坡,应采取“削坡减载”的方法。例如2013 年“7.9”特大暴雨后,新南干渠(双流县大林镇小堰沟村)的山体滑坡抢险工程,就是属于推移式浅层滑坡,该处渠道的左岸上方的山体在暴雨中雨水下渗,造成土体含水率过高,使土体内应力发生变化,抗滑力减小造成山体向下滑动,将左岸渠堤和条石挡墙推向渠中阻断渠道的输水,造成渠道停止输水30 天并造成经济损失。由于发现及时和有效的应急预案,将上游来水切断,并开启上下游的泄洪闸泄水,没有造成渠道翻水和新的渠道垮塌。该滑坡工程的抢险经水利专家和设计人员现场堪察后研究确定为将左岸的山体削坡减载,左岸渠堤恢复采用重力式条石挡土墙,并沿山体滑坡裂缝修排水沟,将雨水导入渠内不再进入裂缝内,并对裂缝进行了有效的处理。经过近几年的观察该处滑坡没再发生位移。

因此引起滑坡的滑动力,是最基本的也是最有效的办法。采用削缓边坡达到稳定滑坡的目的。挡土墙支撑

就新南干渠实际情在已经塌方或将要塌方的地段,如施工地形、条件的限制,只采用削坡对土方量较大的,则可根据具体条件,结合实际情况采用挡土墙支撑措施。例如2013 年“7.9”特大暴雨后,新南干渠(双流县大林镇小堰沟村)的山体滑坡抢险工程,就是土方量太大只减载了大部分的滑坡土体后,由于剩余土方没堆场,左岸渠堤恢复就采用了挡土墙支撑。在设计挡土墙时,应先计算出滑坡体的土压力,根据土压力的大小和滑动面的深浅来确定挡土墙的断面尺寸和采用的挡土墙型式。

在挡土墙施工时,挡土墙的基础必须深入滑动面以下,并置于硬基之上。为了使墙后的积水易于排出和防止积水渗入到基础,要在墙身布置排水孔,墙后回填土要密实,墙顶及回填土表而要封闭好,防止坡面积水渗入。排水孔水平间距一般为2—3 米,排水孔入口处要设置反滤体,反滤体用宽30cm、厚20cm 的碎石或卵石填充,防止墙后水流出时带走土体引起新的滑坡,甚至造成对已成工程的破坏。挡土墙每隔10-15 米或在基础软硬交界处设沉陷缝,同时兼做温度缝,缝宽2cm左右,缝内嵌填止水材料。沉陷缝(温度缝)要从底垂直通上顶,中间不能有搭接现象。在挡土墙施工过程中,砂浆填筑要饱满,增强挡土墙的整体性。修建了数十起挡土墙工程,经过多年的运行,所有挡土墙工程至今运行正常。钢筋砼箱涵或条石暗拱

当地质条件差,山坡又陡峻,岸坡难于稳定而出现严重滑坡时,治理难度大的,可考虑将原有明渠段改为钢筋砼箱涵或条石暗拱较为安全可靠,同时可减少工程量。由于丘陵地区灌溉渠道的特殊性,渠道经常穿过覆盖很厚的坡积层,有的由于切槽较深,造成高边坡失稳引起滑坡。这种情况如果采用削坡减重,挖方量较大;如果修筑挡土墙进行处理也很难维持其稳定性。当遇到这种情况时采用修筑钢筋砼箱涵或条石暗拱的方法处理比较适宜。

在设计条石暗拱时,要根据内外边坡的稳定情况、渠道的正常水深、渠道的横断而大小来确定边墙的断而尺寸、起拱高度、暗拱的矢跨比。

在修筑暗拱时,暗拱的基础必须于硬基之上。暗拱沿渠道纵向方向间距20 米设伸缩缝,伸缩缝要从底垂直通上顶(包括拱圈在内),中间不能有搭接现象。当暗拱修筑好后,要在拱顶上填筑厚度至少在80厘米以上的土体,防止新的滑坡对拱暗的损害。如东风渠新南干彭家湾暗拱,由于1976 年扩建后修建的条石档土墙被滑坡体推移破坏,1990 年整治采用条石暗拱,在滑坡体外围周边修建浆砌块石排水沟,滑坡体进行削坡减栽等综合工程措施,经过多年的运行,滑坡体已基本稳定,渠道运行正常,解决了渠道运行的安全隐患,是治理滑坡的有效方法之一。排水导渗

排去地表水,疏干地下水是整治滑坡的首要措施,应根据不同情况采用不同的排水方法。(1)地表排水: 对滑坡体以外的地表水应以拦截旁引为主,即在滑坡围界以外修筑环形截水沟。要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。对滑坡范围以内的地表水,应以防止下渗和引出为准。首先要把滑坡体内的多种裂缝回填夯实,防止地表水继续下渗,然后利用滑坡范围内的自然排水沟或新建的排水沟,把地表水迅速汇集排出滑坡体外。(2)地下导渗: 为了防止滑坡范围以外的地下水渗入滑坡体内,常用设置截水盲沟,将地下水导出滑坡体外。(3)防止水下渗: 对滑坡体大,又是深层的,无法治理,就采用减少地表水及杜绝渠道水入渗,采用滑体上设排水沟,渠道防渗衬护工程措施。钢筋砼或砼抗滑桩

当滑坡体的滑动面较深,土方开挖困难且工程量大,应采用人工挖孔或机械钻孔浇筑钢筋混凝土桩。

例如2102 年3 月新南干渠(双流县三星镇南新村彭家湾)的渠堤滑坡抢险工程,该滑坡处因渠道地势较高,渠道长期渗水,使右岸渠堤背坡土体含水饱和,土体内应发生变化抗滑力减小造成土体滑动,并造成农户房屋开裂和倒塌,幸发现及时未造成人员伤亡,该滑坡险情还造成渠道输水暂停45 天,造成了较大的经济损失。经水利专家和设计人员现场堪察,结合地质堪探资料,确定了抢险排险方案和工程处理措施,由于滑动层较深土方开挖量较大,经调查若采用减载的方案造价高且挖出的土方堆放要占用耕地无堆场,最终经过经济和技术方案相结合的可行性比较确定方案为在滑坡的渠堤背坡采用16 根长15 米,净间距4 米,1.5 × 1.5 米的方形钢筋砼抗滑桩,并将该滑坡处渠道的渠底和边坡进行砼护坡护底以阻止渗水,方案同样涉及滑坡缝的处理和修建导渗明沟。该方案实施后经过几年的位移观测无滑动、无位移、无明显渗水现象,保证了渠道的安全输水运行。结束语

根据以上案例可以得出对于渠道滑坡的处理,有时几种方法同时采用,特别是排水措施,不论什么样的滑坡处理,都必须有排水措施。又因水对滑坡体滑面有软化作用、是加剧滑坡体产生的催化剂,滑坡的发生对渠道工程和人民的生命财产危害较大,而滑坡都发生在雨季,为防止滑坡带来的对工程的危害因此必须加强渠道巡察检查,防患于未然,对有隐患的地方要做到定人定期检查,并做好记录,力争做到新南干渠的输水工作安全地运行。

篇2:探讨东风渠新南干渠道滑坡的治理论文

关键词:山区;水利工程;滑坡;渠道;治理

中图分类号:P642.22 文献标识码:A文章编号:1006-8937(2009)24-0142-02

渠道和渠系建筑物的建设、管理与维护是山区水利工程建设的重要内容。山区农村的渠道通常具有渠道多,渠线长,位置分散等特点。对于山区渠道而言,危害最大、最为常见的水毁形式便是渠道滑坡。

1 水利工程渠道滑坡成因分析

1.1地质地形结构的影响

由于渠道沿线地质结构及其节理裂隙的发育走向不同,其物理化学性质也各不同。如致密坚硬的岩石,其抗剪强度大,抗风化能力强,水对岩性影响不大,由这样岩体组成的斜坡比较稳定。相反渠墙建于结构松散,抗剪强度和抗风化能力低软弱土层、断层以及风化土层,以及水的作用下性质容易发生变化的松散覆盖层、黄土、红粘土等土层之上;从地质构造条件来说,组成渠道斜坡岩、土体有被各种构造面切割分离成不连续状态加之构造面为降雨等水流进入斜坡提供了通道,极易发生滑坡。

1.2 工程建设方法、运行管理机制不完善

施工方法不当会加大坡体的滑动力引起滑坡。尤在施工中采用不适宜的爆破而产生的强烈振动会使渠道斜坡岩土体受振而松动,诱发滑坡的发生。通常灌区内最先发生的滑坡,多是原开挖渠道时用定向爆破方法施工所致,多数滑坡面在振动波影响范围内产生。有些深切渠段,采用先抽槽后护坡的方法,加大了滑动力,此外,废土废石堆放过近,在可能滑坡的土体范围内,也增加了滑动力。运行管理中雨季管理不到位,未及时排放洪水,造成渠道漫流滑坡;对渠道渗漏未及时整治,由小而大形成管涌及滑坡;另在坡脚外取土,在斜坡上堆放物品或弃土不当,造成斜坡不稳定。

1.3 边坡设计和降雨和地下水的影响

雨水渗入渠墙或渠道超水位运行,水流溢出渠外渗入土层,使土层软化或饱和。滑坡体总重力增加,下滑力增大,也降低了渠墙抗滑能力。长时间降雨时,雨水由渠墙的滑坡体边界裂隙流入滑床,加上渗入滑体的雨水,滑体与滑床之间的摩擦力降低,导致整体滑动。此外河流冲刷切割岸坡,往往造成渠堤滑坡。

设计人员对渠道沿途的坡面洪水计算不准确,渠道的过流安全超高富于度小,雨水渗入渠墙或渠道超水位运行,渠道断面尺寸不能满足过流量漫水冲刷渠道外坡脚;对渠道沿途地质复杂情况了解不够,强度一定的土石,有极限的边坡比,即边坡高度与水平长度之比。只有控制在边坡比范围内斜坡才能稳定。

2渠道滑坡治理策略及工程应用实例

针对不同情况,拟采用砂砾换基、排水导渗、削坡减载、暗涵和渡槽、改线等措施综合治理。

2.1 砂砾换基

处理渠道的地基土,用非冻胀性材料如砂砾石材料置换一定厚度的对冻胀性比较敏感的地基土,以减少冻胀变形。换填的厚度取决于上质、地下水埋深及渠道上不同部位。土质愈粘重,地下水愈浅,需要的换填深度愈大;在同一渠道断面的上部比下部及渠底因基上含水量小、冻胀强度小,阳坡比阴坡的冻深小,所以前者都比后者所需换填深度较少。经试验分析边坡上部换填比为50%~70%,边坡下部及渠底换项比为70%~80%。风积砂是一种良好的,可用作垫层的非冻胀敏感性材料。

2.2 排水导渗

地表水以及地下水渗入滑坡体内,滑坡体重量增加,滑动力加大,同时降低了滑动面上岩层的内摩擦力。因此,排去地表水,疏干地下水是整治滑坡的首要措施。对于地表水,以拦截旁引为主,即采取层层修建拦水沟、排水沟的方法排水,要注意拦水沟、排水沟的深度和质量,力求做到滑坡体外的水不再渗入滑坡体内,滑坡体内的地表水不渗入滑坡体内,当然为了使得滑坡体内的地表水不下渗,还应当对滑坡体内的多种裂缝回填夯实。对于地下水,可用截水盲沟,将地下水导出滑坡体外。对滑坡外的排水,可以在坡面砌筑多种形式的导渗沟,或采用于砌石护坡,水泥砂浆勾缝,底层设导滤层或排水管。

2.3 削坡减载,支撑抗滑

采用削减渠道边坡的方法支撑抗滑。渠道外侧滑坡时,将上部削下的土体反压在坡脚达到稳定滑坡的目的。当削坡减压后仍不能达到稳定滑坡的同时,常采用减压和挡墙相结合的处理措施。石柱县龙池坝水库右干渠金竹台段采取削坡方式治理滑坡。在渠道已经塌方或将要塌方的地段,如受地形限制。单纯采用削坡方量很大的,则可根据具体条件,可因地制宜,采用浆砌石挡墙、干砌护坡、采用抗滑性桩等多种护坡措施来加固坡脚。对渠道上侧滑坡可采用削坡减载、建重力式挡墙的办法处理。当渠道基底为基岩时,可采用拱式或连拱式挡墙处理滑坡。如石柱县龙池坝水库回龙场电站渠道利用连拱式挡墙治理滑坡。

2.4暗涵和渡槽

当地质条件差,坡又陡峻,或渠段穿过覆盖很厚土质层,岸坡难于稳定而出现严重滑坡时,可考虑将原有明渠段改为暗涵或埋管形式较为安全可靠,同时可减少工程量。埋管也可以采用倒虹吸的形式。石柱县龙池坝水库中干渠黄槽湾段利用暗渠的方式治理滑坡。水利工程渠道常在陡峻的山坡上开渠,往往容易产生山岩崩塌。因限于地形条件,要维护渠道稳定十分困难,有时采取改建渡槽输水。如石柱县跳脚石大堰小堰沟段渠道利用U型逃薄壳渡

槽的形式治理滑坡。

2.5改线

小型渠道工程在选定渠道的线路时很少做地勘工作。有的渠道修筑在滑坡体上,工程建成后极不稳定,一旦雨水人渗,渠道会出现大的位移和沉陷。当采取上述多种处理措施很难奏效时,最后只有采取改线,以避开滑坡地段。改线方案可以采用隧洞穿越稳定岩体绕过滑坡地段。如石柱县万胜坝水利工程渠道马道子段利用隧洞改线方案治理滑坡。

3结语

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