摘 要:文章昆明市盤龍區(qū)東干渠灃源路段坍塌工程為例,對(duì)該工程中存在的問題進(jìn)行了深入分析,提出了工程設(shè)計(jì)等方面的具體應(yīng)急處理意見和措施,希望能對(duì)類似施工工程起到一定的指導(dǎo)作用。
關(guān)鍵詞:東干渠;邊坡坍塌;應(yīng)急處理
隨著經(jīng)濟(jì)增長和城市建設(shè)的發(fā)展,昆明壩子農(nóng)田逐漸被征用,到了本世紀(jì)初東干渠基本已經(jīng)失去其原有的灌溉作用,但對(duì)昆明市東側(cè)城區(qū)防洪仍然起著至關(guān)重要的作用。鑒于此,文章以東干渠為典型實(shí)例對(duì)邊坡坍塌的應(yīng)急處理措施進(jìn)行了分析。
一、項(xiàng)目概況
東干渠是從松華壩水庫大壩左岸最高處引水的灌溉渠道,故又稱“高溝、東溝”,興建于1959年12月,1962年4月正式通水,渠道全線多為C20混凝土三面襯砌。在20世紀(jì)70~80年代,由松華壩水庫引水,擔(dān)負(fù)著昆明壩子幾萬畝農(nóng)田灌溉任務(wù),也是昆明壩子?xùn)|側(cè)城區(qū)防洪的一道重要的防線。東干渠源于昆明市北郊松華壩水庫,渠道沿蓮峰山腰開挖,向南流。途經(jīng)上壩、回龍、竹園等地向西沿灃源路(7204公路),折南跨(立交)清水河、西穿越羊青河。向南流經(jīng)云山、白龍寺、長地埂等地進(jìn)東白沙河水庫,全長28.40km。
二、工程存在的問題
(一)工程位置
東干渠原襯砌混凝土大部分基本完好,本次應(yīng)急處理渠堤段位于龍頭村段,在建的灃源路(7204公路)北側(cè)、與東干渠交匯處以東約230m處。
(二)工程坍塌情況及工程的重要性
東干渠坍塌段渠道南岸為7204公路北側(cè)路基,堤岸較高(8~12m),邊坡較陡。該段渠堤大部分岸坡為土坡,由于近期灃源路施工對(duì)渠堤土體造成擾動(dòng),并將大量土石方堆積在河堤頂部,突遇暴雨形成泥(石)流沖向東干渠,導(dǎo)致該段渠堤邊坡坍塌,渠道邊墻損壞,約2000m3松散土體被沖進(jìn)東干渠堆積于渠底淤堵渠道,厚度達(dá)0.8~1.2m,并在渠堤及岸坡留下一個(gè)口寬25m、縱深長38m的“圍椅狀”坑如下圖所示,坍塌遺跡面積約2000m2。
該段渠道北岸渠堤單薄,最薄處僅1.5m左右,外側(cè)為在建的昆明市北郊公交車場(chǎng)和1號(hào)輕軌始發(fā)站,所處位置高程較低(低于渠底10m左右)。渠道南岸坍塌區(qū)域?yàn)闉栐绰仿坊谔?。渠道已完全失去其行洪能力,?yán)重影響行洪安全。因此,必須盡快對(duì)該段渠堤進(jìn)行襯砌。
三、工程地質(zhì)情況
(一)坍塌情況分析
1.該段渠道南岸土質(zhì)高陡邊坡的存在。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè),坍塌段渠道南岸邊坡高度為10~11m,邊坡坡度達(dá)60°~70°,局部直立,坡頂新增灃源路施工產(chǎn)生的土料堆積。
2.突降暴雨,松散土體浸水飽和,遭受公路施工區(qū)匯集的地表水沖刷形成泥(石)流。
(二)坍塌渠道段地基概況
經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,渠道底板以下1.5m范圍以殘積粉質(zhì)粘土為主,含少量礫石成分,中等密實(shí)。再往下有約1m左右的沖洪積礫質(zhì)粉土或沖洪積粉土質(zhì)礫,厚度變化大,礫石含量大約為20~30%,粒徑2~5mm,次圓狀——圓狀,中等密實(shí)。其地基土層的部分試驗(yàn)參數(shù)如下表1所示。
四、工程設(shè)計(jì)
(一)基本參數(shù)
2009年9月3日經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)勘察挖坑取樣并做土工試驗(yàn),試驗(yàn)成果如下表2。
(三)處理措施
在東干渠邊坡坍塌段采用重力式M7.5漿砌石擋墻支護(hù),擋土墻體全長30米,沿墻體軸線每10米設(shè)結(jié)構(gòu)縫,縫內(nèi)用瀝青砂漿填充。墻高8.2m,頂寬0.8m,底寬8m,外坡坡度1:0.15,背坡坡度1:0.3,墻腳趾基礎(chǔ)初擬埋設(shè)深度為2米,實(shí)際埋深在施工時(shí)根據(jù)地質(zhì)情況而定。
新建擋墻在基礎(chǔ)開挖施工過程中需拆除該段東干渠底板,擋墻施工完工后需對(duì)其恢復(fù),恢復(fù)底板厚20cm的C20混凝土現(xiàn)澆,下設(shè)10cm碎石墊層;擋墻背坡回填土石方,在墻體與回填方之間設(shè)30cm厚反濾料,在墻體上沿高度及軸線方向每2.0m設(shè)1根PVC100排水管。
五、結(jié)語
綜上所述,昆明市盤龍區(qū)東干渠灃源路段坍塌情況相對(duì)嚴(yán)重,須引起高度重視,及時(shí)采取有效措施進(jìn)行應(yīng)急處理。在對(duì)坍塌路段進(jìn)行處理的過程中,我們不僅要考慮坍塌工程的具體實(shí)際情況,還要注重分析工程的各項(xiàng)參數(shù)和結(jié)構(gòu)形態(tài),以此對(duì)癥下藥,制定具有針對(duì)性的、高效的應(yīng)急處理措施。
首先應(yīng)當(dāng),對(duì)墻身尺寸進(jìn)行測(cè)量,包括墻身高、墻頂寬、面坡傾斜坡度、背坡傾斜坡度,測(cè)量時(shí)可采用1個(gè)擴(kuò)展墻址臺(tái)階:墻趾臺(tái)階b1:1.000(m)、墻趾臺(tái)階h1:2.000(m)、墻趾臺(tái)階面坡坡度為:1:0.000、墻踵臺(tái)階b3:1.000(m)、墻踵臺(tái)階h3:2.000(m)、墻底傾斜坡率:0.000:1。
其次,確定物理參數(shù),一般情況確定為圬工砌體容重:23.000(kN/m3)、圬工之間摩擦系數(shù):0.400、地基土摩擦系數(shù):0.500、墻身砌體容許壓應(yīng)力:2100.000(kPa)、墻身砌體容許剪應(yīng)力:110.000(kPa)、墻身砌體容許拉應(yīng)力:150.000(kPa)、墻身砌體容許彎曲拉應(yīng)力:280.000(kPa)。主要土壓力計(jì)算方法是庫侖。
最后,進(jìn)行計(jì)算。包括滑動(dòng)穩(wěn)定性驗(yàn)算,如基底摩擦系數(shù)等。傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算,如對(duì)于墻趾點(diǎn),墻身重力的力臂,Ey的力臂,Ex的力臂等。地基應(yīng)力及偏心距驗(yàn)算,主要是指基礎(chǔ)為天然地基,驗(yàn)算墻底偏心距及壓應(yīng)力?;A(chǔ)強(qiáng)度驗(yàn)算,基礎(chǔ)為天然地基的不作強(qiáng)度驗(yàn)算。此外,還包括墻底截面強(qiáng)度驗(yàn)算、臺(tái)頂截面強(qiáng)度驗(yàn)算、整體穩(wěn)定驗(yàn)算,分別對(duì)漿砌石擋墻在一般情況和最不利情況下各種工況是否滿足規(guī)范要求進(jìn)行驗(yàn)算。最后確定該擋墻處于穩(wěn)定狀態(tài),運(yùn)行安全可靠。
參考文獻(xiàn)
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作者簡(jiǎn)介:陳光坤(1975.11- ),男,云南曲靖人,本科,云南省水利水電學(xué)校,講師,研究方向:水利水電工程方向。