劉世洲

摘 要:針對(duì)山區(qū)水利工程渠道的現(xiàn)狀,對(duì)渠道滑坡現(xiàn)象進(jìn)行成因分析,結(jié)合實(shí)踐,對(duì)渠道滑坡的治理,提出了排水處理、削坡反壓,支撐抗滑、渡槽跨越、隧洞改線等渠道滑坡的治理措施。

關(guān)鍵詞:山區(qū);水利工程;滑坡;渠道;治理

中圖分類號(hào):P642.22 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1006-8937(2009)24-0142-02

渠道和渠系建筑物的建設(shè)、管理與維護(hù)是山區(qū)水利工程建設(shè)的重要內(nèi)容。山區(qū)農(nóng)村的渠道通常具有渠道多,渠線長(zhǎng),位置分散等特點(diǎn)。對(duì)于山區(qū)渠道而言,危害最大、最為常見的水毀形式便是渠道滑坡。

1 水利工程渠道滑坡成因分析

1.1地質(zhì)地形結(jié)構(gòu)的影響

由于渠道沿線地質(zhì)結(jié)構(gòu)及其節(jié)理裂隙的發(fā)育走向不同,其物理化學(xué)性質(zhì)也各不同。如致密堅(jiān)硬的巖石,其抗剪強(qiáng)度大,抗風(fēng)化能力強(qiáng),水對(duì)巖性影響不大,由這樣巖體組成的斜坡比較穩(wěn)定。相反渠墻建于結(jié)構(gòu)松散,抗剪強(qiáng)度和抗風(fēng)化能力低軟弱土層、斷層以及風(fēng)化土層,以及水的作用下性質(zhì)容易發(fā)生變化的松散覆蓋層、黃土、紅粘土等土層之上;從地質(zhì)構(gòu)造條件來說,組成渠道斜坡巖、土體有被各種構(gòu)造面切割分離成不連續(xù)狀態(tài)加之構(gòu)造面為降雨等水流進(jìn)入斜坡提供了通道,極易發(fā)生滑坡。

1.2 工程建設(shè)方法、運(yùn)行管理機(jī)制不完善

施工方法不當(dāng)會(huì)加大坡體的滑動(dòng)力引起滑坡。尤在施工中采用不適宜的爆破而產(chǎn)生的強(qiáng)烈振動(dòng)會(huì)使渠道斜坡巖土體受振而松動(dòng),誘發(fā)滑坡的發(fā)生。通常灌區(qū)內(nèi)最先發(fā)生的滑坡,多是原開挖渠道時(shí)用定向爆破方法施工所致,多數(shù)滑坡面在振動(dòng)波影響范圍內(nèi)產(chǎn)生。有些深切渠段,采用先抽槽后護(hù)坡的方法,加大了滑動(dòng)力,此外,廢土廢石堆放過近,在可能滑坡的土體范圍內(nèi),也增加了滑動(dòng)力。運(yùn)行管理中雨季管理不到位,未及時(shí)排放洪水,造成渠道漫流滑坡;對(duì)渠道滲漏未及時(shí)整治,由小而大形成管涌及滑坡;另在坡腳外取土,在斜坡上堆放物品或棄土不當(dāng),造成斜坡不穩(wěn)定。

1.3 邊坡設(shè)計(jì)和降雨和地下水的影響

雨水滲入渠墻或渠道超水位運(yùn)行,水流溢出渠外滲入土層,使土層軟化或飽和。滑坡體總重力增加,下滑力增大,也降低了渠墻抗滑能力。長(zhǎng)時(shí)間降雨時(shí),雨水由渠墻的滑坡體邊界裂隙流入滑床,加上滲入滑體的雨水,滑體與滑床之間的摩擦力降低,導(dǎo)致整體滑動(dòng)。此外河流沖刷切割岸坡,往往造成渠堤滑坡。

設(shè)計(jì)人員對(duì)渠道沿途的坡面洪水計(jì)算不準(zhǔn)確,渠道的過流安全超高富于度小,雨水滲入渠墻或渠道超水位運(yùn)行,渠道斷面尺寸不能滿足過流量漫水沖刷渠道外坡腳;對(duì)渠道沿途地質(zhì)復(fù)雜情況了解不夠,強(qiáng)度一定的土石,有極限的邊坡比,即邊坡高度與水平長(zhǎng)度之比。只有控制在邊坡比范圍內(nèi)斜坡才能穩(wěn)定。

2渠道滑坡治理策略及工程應(yīng)用實(shí)例

針對(duì)不同情況,擬采用砂礫換基、排水導(dǎo)滲、削坡減載、暗涵和渡槽、改線等措施綜合治理。

2.1 砂礫換基

處理渠道的地基土,用非凍脹性材料如砂礫石材料置換一定厚度的對(duì)凍脹性比較敏感的地基土,以減少凍脹變形。換填的厚度取決于上質(zhì)、地下水埋深及渠道上不同部位。土質(zhì)愈粘重,地下水愈淺,需要的換填深度愈大;在同一渠道斷面的上部比下部及渠底因基上含水量小、凍脹強(qiáng)度小,陽(yáng)坡比陰坡的凍深小,所以前者都比后者所需換填深度較少。經(jīng)試驗(yàn)分析邊坡上部換填比為50%～70%,邊坡下部及渠底換項(xiàng)比為70%～80%。風(fēng)積砂是一種良好的,可用作墊層的非凍脹敏感性材料。

2.2 排水導(dǎo)滲

地表水以及地下水滲入滑坡體內(nèi),滑坡體重量增加,滑動(dòng)力加大,同時(shí)降低了滑動(dòng)面上巖層的內(nèi)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。對(duì)于地表水,以攔截旁引為主,即采取層層修建攔水溝、排水溝的方法排水,要注意攔水溝、排水溝的深度和質(zhì)量,力求做到滑坡體外的水不再滲入滑坡體內(nèi),滑坡體內(nèi)的地表水不滲入滑坡體內(nèi),當(dāng)然為了使得滑坡體內(nèi)的地表水不下滲,還應(yīng)當(dāng)對(duì)滑坡體內(nèi)的多種裂縫回填夯實(shí)。對(duì)于地下水,可用截水盲溝,將地下水導(dǎo)出滑坡體外。對(duì)滑坡外的排水,可以在坡面砌筑多種形式的導(dǎo)滲溝,或采用于砌石護(hù)坡,水泥砂漿勾縫,底層設(shè)導(dǎo)濾層或排水管。

2.3 削坡減載,支撐抗滑

采用削減渠道邊坡的方法支撐抗滑。渠道外側(cè)滑坡時(shí),將上部削下的土體反壓在坡腳達(dá)到穩(wěn)定滑坡的目的。當(dāng)削坡減壓后仍不能達(dá)到穩(wěn)定滑坡的同時(shí),常采用減壓和擋墻相結(jié)合的處理措施。石柱縣龍池壩水庫(kù)右干渠金竹臺(tái)段采取削坡方式治理滑坡。在渠道已經(jīng)塌方或?qū)⒁降牡囟?如受地形限制。單純采用削坡方量很大的,則可根據(jù)具體條件,可因地制宜,采用漿砌石擋墻、干砌護(hù)坡、采用抗滑性樁等多種護(hù)坡措施來加固坡腳。對(duì)渠道上側(cè)滑坡可采用削坡減載、建重力式擋墻的辦法處理。當(dāng)渠道基底為基巖時(shí),可采用拱式或連拱式擋墻處理滑坡。如石柱縣龍池壩水庫(kù)回龍場(chǎng)電站渠道利用連拱式擋墻治理滑坡。

2.4暗涵和渡槽

當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件差,坡又陡峻,或渠段穿過覆蓋很厚土質(zhì)層,岸坡難于穩(wěn)定而出現(xiàn)嚴(yán)重滑坡時(shí),可考慮將原有明渠段改為暗涵或埋管形式較為安全可靠,同時(shí)可減少工程量。埋管也可以采用倒虹吸的形式。石柱縣龍池壩水庫(kù)中干渠黃槽灣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開渠,往往容易產(chǎn)生山巖崩塌。因限于地形條件,要維護(hù)渠道穩(wěn)定十分困難,有時(shí)采取改建渡槽輸水。如石柱縣跳腳石大堰小堰溝段渠道利用U型逃薄殼渡

槽的形式治理滑坡。

2.5改線

小型渠道工程在選定渠道的線路時(shí)很少做地勘工作。有的渠道修筑在滑坡體上,工程建成后極不穩(wěn)定,一旦雨水人滲,渠道會(huì)出現(xiàn)大的位移和沉陷。當(dāng)采取上述多種處理措施很難奏效時(shí),最后只有采取改線,以避開滑坡地段。改線方案可以采用隧洞穿越穩(wěn)定巖體繞過滑坡地段。如石柱縣萬勝壩水利工程渠道馬道子段利用隧洞改線方案治理滑坡。

3結(jié)語(yǔ)

山區(qū)水利工程渠道滑坡的治理應(yīng)以“預(yù)防為主,治理為輔,防治結(jié)合”為原則,進(jìn)行綜合治理,重點(diǎn)在渠道的建設(shè)階段做好各方面的預(yù)防工作,對(duì)于已經(jīng)或即將產(chǎn)生的滑坡要分析原因并采取針對(duì)性的措施,確保農(nóng)村水利工程渠道的正常運(yùn)行。