浅谈渠道滑坡的成因及防治论文_袁长斌

汉中市冷惠渠管理局 陕西南郑 723102

摘要:滑坡是指斜坡上的土体或者岩体,受河流冲刷、地下水活动、地震及人工切坡等因素影响,在重力作用下,沿着一定的软弱面或者软弱带,整体地或者分散地顺坡向下滑动的自然现象。渠道滑坡是山区渠道工程危害最大、最常见的水毁形式。笔者以冷惠渠灌区东、西干渠为例,针对沿山渠道滑坡成因分析,结合实际,提出了滑坡处理、防治措施。

关键词:渠道;滑坡;成因;处理;防治

1. 问题的提出

冷惠渠灌区建成于1951年,设施灌溉面积4.5万亩。灌区南依巴山,北临汉江,地形狭长,属汉江冲淤一级阶地。东、西两条干渠总长27.6公里,设计引水流量11.0m3/s,均沿山开建。山体植被良好,地下水充足,表层土壤覆盖较浅,基岩多为强风化花岗岩,透水性较强。受水流冲刷浸泡、地下水活动、人为等因素的影响,每年雨汛期,渠道沿山体一侧频繁发生山体滑坡或渠道护坡坍塌破坏,堵塞渠道现象。由于灌区夏灌用水高峰期与主汛期处于同一时段,这类险情往往突发于渠道中高水位运行时期,一旦造成渠道漫溢或决口,将对渠道工程安全和沿渠群众生命财产安全构成严重威胁。

2. 渠道滑坡的成因分析

渠道滑坡是具有滑动条件的斜坡在多种因素综合作用下的结果。对某一特定滑坡总有一或两个因素对滑坡的发生起控制作用,我们称它为主控因子,在滑坡防治中应着力找出主控因子及其作用的机制和变化幅度,并采取主要工程措施消除或控制其作用以稳定滑坡,对其他因素则采取一般性措施达到综合性治理的目的,如地下水作用引起者以地下截排水工程为主,因削弱坡体支撑力引起者则以恢复和加强抗滑建筑物工程为主。具体的原因有:

(1)由于渠线经过地段地质、土壤条件较差,如有软弱土层、断层、风化土层,岩层倾向渠内,沿层面容易产生滑坡。

(2) 降雨对滑坡的影响很大。降雨对滑坡的作用主要表现在,雨水的大量下渗,导致斜坡上的土石层饱和,甚至在斜坡下部的隔水层上积水,从而增加了滑体的重量,降低土石层的抗剪强度,导致滑坡产生。不少滑坡具有“大雨大滑、小雨小滑、无雨不滑”的特点。

(3) 地震对滑坡的影响很大。究其原因,首先是地震的强烈作用使斜坡土石的内部结构发生破坏和变化,原有的结构面张裂、松弛,加上地下水也有较大变化,特别是地下水位的突然升高或降低对斜坡稳定是很不利的。另外,一次强烈地震的发生往往伴随着许多余震,在地震力的反复振动冲击下,斜坡土石体就更容易发生变形,最后就会发展成滑坡。

(4) 不合理的工程活动,如开挖坡脚、坡体上部堆载、爆破、新老土结合质量不好等作用也可诱发滑坡。

3. 渠道滑坡的处理措施

渠道滑坡的处理应坚持“及早发现,预防为主;查明原因,综合治理;力求根治,不留后患”的原则,因地制宜,寻找技术可行、经济合理、容易实施的施工方案。 对于已成渠道,常用的方法有:排水导渗、削坡减载、设置抗滑建筑物等。

⑴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:对渠道护坡滑坡体以外的地表水,以拦截旁引为主,即在滑坡围界3-5米以外修筑“人”字形、梯形截水沟。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,采用粘土或灰土回填夯实,防止地表水继续下渗,然后利用渠道坡顶、坡面已成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护坡导渗:为减小护坡滑动土体内渗透压力,防止土体软化及溶蚀分解,常采用沿渠道纵向设置一道贯通反滤槽,即在护坡1/3高度处土体内开挖深30-40cm,宽30-40cm的梯形槽,以粗、中、细沙砾石做反滤料,每隔2.5米左右安装一根直径3-5cm PVC管,将地下水排出滑坡体。对于斜坡高度大、土体松软的易滑地段,可采用“水平钻孔疏干” 的方法,主动排除滑坡体外山体深处的地下水,即在分别在护坡1/3、2/3高度处,向山体内钻孔,钻孔深大于10m,钻孔孔距2.5米左右,两排孔呈梅花形布设。钻孔内嵌入预先钻有透水小孔的PVC管,PVC管直径3-5cm,管外壁包无纺土工布。PVC管上小孔间距10-20cm,亦呈梅花形分部,下部1/3曲面高度不打孔,以利渗水导出。

⑵削坡减载。对推移式浅层滑坡,采取“削坡减载”的方法,减小引起滑坡的滑动力,是最基本的也是最有效的办法。渠道內滑坡或内侧山体滑坡时,一般采用削缓边坡,应尽量削减不稳定土体的高度,而阻滑部分土体不应削减。当渠道外滑坡时,可将上部削下土体反压在坡脚,从而达到稳定的滑坡的目的。

⑶设置抗滑建筑物。在渠道已经塌方或将要塌方的地段,如受地形、通水时间的限制,当削坡减载后仍不能达到稳定滑坡的同时,常采用减压与支挡相结合的临时处理措施,如采用在坡脚钉木桩、堆码编织袋的办法,抵抗土体滑动力,待灌季结束后采用工程措施予以根治。这种方法在夏灌防汛期间采用较多。渠道护坡滑塌治理的一般抗滑建筑物形式有浆砌石护坡、轻型挡墙、重力式挡墙、仰卧式挡墙,视边坡高低、土体滑动程度而定。在高边坡严重滑坡地带,还可沿渠道横向均匀布置浆砌石“抗滑肋带”,即在渠底高程以下每10米开挖2条横向贯通沟槽,宽度30-40cm,深度50-60 cm,两端与护坡脚相接,采用浆砌石或埋石砼填筑,相当于给挡墙基础起到“加劲”作用,增大挡土墙抗滑力(见下图)。另外当渠床基础地质条件较好时,可采用拱式或连拱式挡墙处理滑坡,即将明渠改建为明涵,此种方法效果好,但造价较高。

4. 渠道滑坡的防治措施

(1)渠道改造工程施工中,应自上而下分层开挖,合理布置出土路线,减少渠顶堆土;开挖坡度根据开挖后地质情况,对设计边坡过陡给予修正,确保边坡稳定;土方回填新老土应开挖阶梯状“结合台”并夯填密实;对施工中发现可能滑坡的地段要及时处理,减少损失。

(2)在渠道日常维护管理中,渠道应严格控制在正常水位运行,要加强渠道巡视检查,检查排洪设施是否运行正常,渠道杂草淤积要及时清理,对局部渗漏破坏和集中漏水,应查明原因,堵死通道,做好渠道防渗处理。对于渠道裂缝,应查明裂缝类型并进行处理。对不太深的表层裂缝可采用开挖回填的办法处理,对较深的内部裂缝可采用灌浆法处理。

5. 结论

由于渠道滑坡成因复杂,影响因素多,因此需要上述几种措施同时使用,综合治理,方能达到目的。冷惠渠灌区在2007年东干渠石谷寺段水毁滑坡修复160米、2009年西干渠杨家山段山体滑坡55米、2010年“7.16”特大洪涝灾害干渠应急抢险等工程实践中,因地制宜,综合采用上述方法,收到了良好的效果。

渠道滑坡治理,排水措施是关键,水对滑坡体滑面有软化、加剧滑坡体发生的作用,所以大多数渠道滑坡都发生在雨季,须加强渠道巡视检查,争取做到长治久安。

论文作者:袁长斌

论文发表刊物:《基层建设》2017年第27期

论文发表时间:2018/1/12

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