桂林市青狮潭水库灌区东干渠34km滑坡治理措施论文_汤万攀

桂林市青狮潭水库灌区东干渠34km滑坡治理措施论文_汤万攀

桂林市青狮潭水库灌区管理站 541299

摘要:灌区渠道的填方段是滑坡出现的高发区域,如何因地制宜的采取治理措施是水利工程运行管理单位需要面对的问题。本文通过分析渠道滑坡体的成因和对滑坡治理措施方案的对比,选取了经济合理、简单适用的治理措施,可为类似项目提供借鉴和参考。

关键词:干渠;滑坡治理;措施

一、概况

青狮潭水库是桂林市上游的漓江一级支流甘棠江上,坝址距桂林市约30km,控制集雨面积474km2,总库容为6.0亿m3的一座大型水库。其灌区供水渠道分东、西干渠,其中东干渠是桂林东城区的主要供水命脉,渠首设计放水流量13.0m3/s,设计灌溉面积12.06万亩。2016年6月,东干渠在34km(桩号34+510~34+640)右堤出现滑坡,使渠道右侧土体多处凸出严重变形,严重影响着东干渠的过水运行,危及着右侧人民群众的生产、生活及财产的安全,因而必须对该滑坡进行治理。

二、滑坡体成因分析

1.滑坡形成的基本条件

该滑坡体的形成是多种因素共同作用的结果,与地形地貌、地层岩性、气象、水文地质条件及人类工程活动等密切有关。

(1)地形地貌及地层特性

滑坡体地形较陡,滑坡体顶部与后缘高差达6.5m,其覆盖层上厚下薄,物理力学性质差,据地质钻探揭露,填土层厚度1.4~5.8m,平均达2.5m,加上渠道漏水的作用,很易形成滑坡体。

(2)气象及水文地质条件

工程区为桂北暴雨区,多年平均降雨量1800mm~2600mm,十年一遇日最大降雨量为208.8mm,二十年为241.4mm;滑坡区地表及地下水丰富,渠道堤脚可见泉眼四季长流,填土层含水量较高,对土体稳定不利。

(3)人类工程活动

该段渠道为填方段,梯形断面,渠顶宽2m,渠底宽3m,水深2.1m,过水流7m3/s。这样一个大断面的渠道,渠顶又作为机耕道路经常有农用车通行,加之渠道的渗漏,软化了人工填土的接触面,加快了滑坡的发生、发展。

2.滑坡形成的主要诱发因素

滑坡体的主要诱发因素,在降雨期间,地表水汇流渗入土体中,不但增加了滑坡体的重量,而且弱化了滑带土的抗剪强度,在这一诱因引导下,出现了山坡滑动。

该滑坡体是在内外因素共同作用下形成的,内因是地形地貌、地层岩性及地下水为其产生提供了物质基础。外因主要为:雨季大量地表及地下水汇入滑坡体内,滑坡体的岩土体强度降低,岩土体所承受的动水压力加大,使滑体趋于不稳定,从而引起土体滑坡。

三、滑坡治理方案比选

1.滑坡治理的必要性

从现场情况观测,该滑坡极不稳定,随时存在加剧的可能。滑坡体向下滑移,会危及东干渠正常运行,危及西侧大片农田及人民生命财产的安全,也影响桂林东城区正常供水的要求。而滑坡体下滑所产生上述不良后果,都无法采取避让措施,因此,对该滑坡体进行治理是十分必要的。

2.滑坡的防治原则

根据工程实际情况,滑坡体内无重要建筑物,不需考虑滑坡体上工程的安全性,只需对滑坡体进行整体防治。在整体防治时,针对滑坡体的形成机理,选取经济合理、简单易行又能确保工程安全的处理措施。

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3.滑坡的防治方案比选

滑坡治理一般采用截、排水措施结合重力式挡墙、减载法、反压法、抗滑桩、抗滑锚杆及抗滑锚索等防治措施。

(1)截、排水措施:工程区为桂北暴雨区,多年平均降雨量1800mm~2600mm,滑坡体的面积约1560m2。根据上述情况,雨季滑坡体本身及外围流入滑坡体的水量较大,应对滑坡采取截、排水措施,减少外围水流入滑坡体,同时将滑坡体内的地表水排向滑体外,减少渗入量。

(2)重力式挡墙:在滑坡体剪出口前缘设浆砌石重力式挡墙,对滑坡体起支挡作用。挡墙基础埋深应至边坡稳定的岩体深度以下,由于滑坡体埋藏较深,基础深度很难入中风化岩体中,下段地形坡度陡,不宜采用。

(3)减载法:在主滑段挖方卸荷、减重。由于本滑坡体的主滑段地形坡度较陡,挖方后顶部易出现局部坍塌,破坏滑坡体的植被,同时会造成滑坡体以上更大规模的滑坡,因此,减载法不宜采用。但表面凸出部份可采用减载削坡,避免凸出部份越桩冒顶。

(4)反压法:主要是在抗滑段堆载重物,通过加重提高抗滑力,提高安全系数,使滑坡达到稳定状态。该方法简单易行,但应注意堆载方式及可行性,同时注意堆载体本身的稳定性。本滑坡体的抗滑段主要在剪出口,通过在抗滑段的堆载,使滑坡体的整体达到稳定状态。由于抗滑段以下是农田,渠道以下地形坡度陡,不宜采用。

(5)抗滑桩:抗滑桩的布置既要对原滑面起抗滑支挡作用,同时避免出现越桩冒顶产生新的滑移;在滑坡体表面凸出部份可减载削坡,避免越桩冒顶。根据已有工程治理经验,抗滑桩一般布置在主滑段与抗滑段之间,该方法治理彻底,可靠。抗滑桩可采用机孔桩,可以进入岩石及地下水位以下施工。

(6)抗滑锚杆及抗滑锚索:由于本滑坡体滑体以下基岩风化较深,强度较低,采用抗滑锚杆及抗滑锚索存在长时间应力释放而失效的缺陷,锚固深度较大,工程量大,造价高,不宜采用。

四、滑坡治理措施

针对本滑坡体场地空间有限,交通不便,无大功率施工电源等条件,大型机械无法进场施工。因此必须选用能进场施工的小型机械,通过对以上治理措施的分析,经施工方案反复对比,决定采用用截、排水措施+小型钢管抗滑桩进行治理。抗滑桩分两级布置,并布设在抗滑段上,抗滑桩采用机孔桩。滑坡体的稳定层为强风化基岩,岩性为灰岩,属较软岩,滑桩入强风化基岩(稳定层)深度0.5米以上,或进入滑床应≥1/3桩身长度。

采用小型钢管抗滑桩有如下优点:1、相对机械较轻便,在现有的场在条件下作适当平整就可以施工,减少大型机械进场施工的造价,节省了投资。2、施工钢管采用45#钢以上的钻探管材,强度高,抗剪、抗磨、抗弯、防锈能力强,使用寿命长。3、施工过程中,钻进质量易于控制,有效避免了土层(渠道外坡的人工填土)的塌孔等问题。4、在钢管内有利于抽干管内地下水,在钢管内浇筑混凝土,有利于和确保混凝土浇筑的质量。5、可以在地表钢管与钢筋焊接,作横向钢筋混凝土挡土墙。

根据地勘资料及同类工程经验,钢管抗滑桩具体设计指标如下:

1、布桩:在渠道外坡距坡脚约1/3处双排措位布桩,排距为1米,桩距1米。布桩长度为130米(该段有明显滑崩、隆起、渗漏水现象)。2、桩经:Ф150mm。3、桩长:进入基岩约1.0米(或进入渠道外坡基础底部下3米),设计桩深6米,即每根桩桩长为6米计。4、桩体材料:采用钻探使用的无缝钢管。钢管四周钻坚向四排花眼(花眼内径Ф12mm),花眼间距1米,错位布置。钢管内灌注C25混凝土,混凝土浆液通过花眼流出管外固结钢管外。

五、滑坡治理效果

根据确定的治理措施,该滑坡体的治理施工于2016年10月完成,现已运行一年多,并经历了2017年汛期的考验,滑坡体已趋于稳定,没有再出现下滑的迹象,治理效果是良好的。

六、结束语

渠道滑坡的防治是一项综合治理工程,单一处理措施一般难以满足防治要求。如何根据其成因、地形地貌、岩土体特性、现场的施工条件等,按经济合理、简单易行又能确保工程安全的治理原则,对其优化组合,提出综合治理措施,是我们工程管理单位值得深入探讨的课题。

论文作者:汤万攀

论文发表刊物:《基层建设》2018年第7期

论文发表时间:2018/5/25

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