摘要:灌區(qū)水利工程中,在丘陵地帶、傍山半挖半填的輸水渠道工程,經(jīng)常會出現(xiàn)山體滑坡、沉陷等破壞現(xiàn)象。灌區(qū)渠道工程管理維護(hù)與保養(yǎng)情況,直接影響渠道輸水狀態(tài)和渠道的灌溉效益發(fā)揮,對灌區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)起著重要作用。文章以雙牌灌區(qū)渠道滑坡案例分析成因為例,結(jié)合雙牌灌區(qū)水利工程中渠道滑坡具體情況,提出防治措施。

關(guān)鍵詞:水利工程;渠道滑坡;成因防治

雙牌灌區(qū)地處陽明山地界,傍山渠道、山高陡峻、彎道多、線路長且具有分散性等特點,渠道滑坡是灌區(qū)渠道水利工程中頻繁發(fā)生的一個現(xiàn)象。因此,探討水利工程渠道滑坡成因與防治對灌區(qū)工程管理與維護(hù)具有重要意義。

1渠道滑坡類型及特征

1.1按滑坡體厚度分

1)淺層滑坡(小于6m)占灌區(qū)渠道滑坡體總數(shù):60%。例如:雙牌灌區(qū)干渠滑坡體l號0+325-0+350左岸石堤滑坡體長25m,寬30m,厚度3~5m,滑體方量:0.1萬m3,土方:700m3,石方:126m3,干砌45m3,漿砌170m3。地層中具有軟弱土層、風(fēng)化土或土層出現(xiàn)斷裂情況,使得渠道護(hù)坡易出現(xiàn)滑坡情況。釆用漿砌和干砌支擋滑體腳部,阻止滑體運(yùn)動。干渠II號滑坡體21+406-21+442砂子石渠道滑坡長36m,寬40m,厚度1~3m,總方量0.1萬m3,土方273m3,干砌墻28m。滑坡體頂部坡度大于滑坡體坡度,整體顯得頭重腳輕,導(dǎo)致渠道發(fā)生滑坡。頂部滑移明顯于滑體腳部,采用削坡減載與支擋相結(jié)合措施阻止滑坡體進(jìn)一步滑動。干渠III號27+270-27+870魯家灣滑坡長600m,厚度3~5m,土方1729m3,石方1080m3,砌石1439m3,混凝土340m3,漿砌擋土墻210m。該滑體頂部平緩,由于地域地表水及地下水位變化引發(fā)滑坡,在滑坡體腳漿砌臺階式擋土墻。增加壓腳重量,減少滑體重力,治理至今效果不錯。干渠IV號79+650-79+685劉家渡槽進(jìn)口山體滑坡長35m,厚度1~3m。該滑體山坡傾角為60°;w方量為1萬m3,釆用削坡減載方法。搬掉滑體0.5萬m3,結(jié)合漿砌支擋50m。阻止滑體進(jìn)一步運(yùn)動。治理至今,未見異常。2)中層滑坡(6~20m)占灌區(qū)渠道滑坡總數(shù)35%。例如:干渠V號49+850-49+920左岸滑坡體長70m,厚度7~8m,體積為0.6萬m3,土方1950m3,該滑體由于地質(zhì)土壤條件較差、地下水下滲等自然因素造成滑坡體推移式移動,采用對滑體腳部進(jìn)行襯砌,阻止渠堤外坡滑體移動。干渠VI號5+160-5+205右坡滑坡體長48m,寬30m,厚度10~13m,總體積為1.5萬m3。由于該滑體處在雙牌陽明山陡峻且地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,依傍山深切且是填方臺渠,邊坡穩(wěn)定性差,造成滑坡等隱患發(fā)生。釆用打樁和漿砌臺階式擋土墻,加強(qiáng)滑體排水系統(tǒng)等措施阻止滑體繼續(xù)滑移。干渠VII號35+405-35+500上水嶺渠道滑坡長105m,寬75m,厚度9~10m,該滑體處在山區(qū)丘陵交集地帶,內(nèi)坡山高陡峻,地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜且頻繁降雨等自然因素引發(fā)渠道滑坡。釆用削坡減載并結(jié)合地形漿砌臺階式擋土墻,完善滑體排水系統(tǒng)等治理措施阻止滑體進(jìn)一步發(fā)展。3)深層滑坡(20~50m)占滑坡總數(shù)15%。例如:干渠VIII號6+400-6+680灘頭壘山體大滑坡體長280m,厚度25~30m,總體積為3萬m3,土方1.5萬m3,該滑體處在雙牌山林區(qū),地域存在地下水下滲且降雨量多,地質(zhì)土壤條件發(fā)生較大變化,導(dǎo)致渠道右坡山體滑坡現(xiàn)象。釆用削坡分級減載、設(shè)置平臺、排水(山洪)槽、導(dǎo)(排)水溝等綜合防治措施。干渠IX號25+520-28+200土坪山體大滑坡長460m,厚度28~39m,滑體總量3萬m3,地處雙牌陽明山,海拔高500~1000m,因山勢太高且彎道多,地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜多變,地下滲水等自然降雨而引發(fā)滑坡。在滑坡體治理難度較大情況下,根據(jù)實際地形,采用渠道改線可使渠線縮短2.6km,可避免土坪嶺一帶山洪對渠道影響,并繞開次塘及大砂子嶺等幾處隱患。土坪改線為三部分組成,即渡槽一處:長221m,埋管一處:長80m,石渠:長440m。干渠X號33+210-34+330冷山大滑坡長350m,厚度22~25m,滑體方為4萬m3,該滑體同樣處理難度大,受地理條件限制等因素,繞開滑坡體而采用改建隧洞688m和埋管512m各一處。

1.2按滑坡體受力作用情況不同分

1)牽引式滑坡,如滑坡體部切腳,切坡體部分先滑動而帶動上部滑動,滑動速度相對較快。2)推移式滑坡,如滑坡體受力是上部先發(fā)生變形下滑擠壓下部隨之滑動,其滑動速度一般較慢。

2渠道滑坡的成因分析

1)渠道滑坡原因應(yīng)當(dāng)先分析內(nèi)因即渠坡的物質(zhì)組成、內(nèi)部結(jié)構(gòu)關(guān)系。渠道經(jīng)過的復(fù)雜地形地質(zhì),遇到土壤條件較差,比如:各種頁巖、泥巖、軟土斷層、以及風(fēng)化土層等,在水能、風(fēng)化等外力作用時就會產(chǎn)生滑坡現(xiàn)象。2)地表水及地下水位的變化,使滑坡體帶土質(zhì)結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度產(chǎn)生變化,造成山體渠道穩(wěn)定性、抗滑性逐步降低,引起渠道滑坡和沉陷等情況。3)水利工程施工過程中,沒有按照規(guī)范施工要求執(zhí)行,導(dǎo)致因施工方法不當(dāng),造成滑坡。如:采用不適宜的爆破,對巖層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性產(chǎn)生影響,對渠道山體造成嚴(yán)重震動。亂開挖和廢土石堆放不合理,也會引起滑坡發(fā)生。4)在渠道運(yùn)行中,時常遭受人為開發(fā)因素影響,生態(tài)環(huán)境遭受破壞而導(dǎo)致渠道滑坡處水土大量流失,極容易產(chǎn)生滑坡。在渠道坡腳處亂挖亂建現(xiàn)象引發(fā)牽引式滑坡,在渠道坡頂或山體上堆壓重物等造成推移式滑坡。

3渠道滑坡的防治措施及方法

渠道滑坡處理必須先進(jìn)行地質(zhì)勘察,認(rèn)真分析滑坡形成的原因,再根據(jù)滑坡成因制定可行的施工方案和應(yīng)對措施。目前,灌區(qū)渠道滑坡處理措施及方法主要有:排水導(dǎo)滲、削坡減載、支擋、埋管、隧洞、渡槽及線路改造等。根據(jù)具體情況,可單獨使用,也可結(jié)合使用。

3.1排水導(dǎo)滲

排除地表水、疏干地下水是防治滑坡的首要措施,應(yīng)根據(jù)不同情況采用不同的排水方法。1)地表排水。主要從滑坡體以外和滑坡體以內(nèi)兩個方面進(jìn)行。一是滑坡體以外的地表水應(yīng)以攔截旁引為主。一般在滑坡體裂縫線5m以外的地方。因地制宜修筑截水溝,注意截水溝的深度和質(zhì)量,力求做到滑坡體外的水不再滲入滑坡體內(nèi);二是滑坡體以內(nèi)的排水。主要防止下滲和引出的方法;首先是對滑坡體內(nèi)裂縫進(jìn)行回填夯實,防止地表水再次下滲。然后利用滑坡范圍內(nèi)的自然排水溝或新建截(排)水溝,將地表水進(jìn)行匯總。最后排出滑坡體外。例如:III號、VII號、VIII號。2)地下導(dǎo)滲。地下排水方式主要是導(dǎo)滲,常用截水盲溝的方式來防止滑坡體范圍以外的地下水滲入滑坡體。對滑坡體外的排水方法一般用導(dǎo)滲溝“Y”形或干砌石護(hù)坡、排水管(溝)或水泥沙勾縫溝等。例如:V號、VIII號、IX號。

3.2削坡減載

針對灌區(qū)渠道工程經(jīng)常出現(xiàn)的推移式滑坡,則采取削坡減載的方法,減少滑坡體繼續(xù)滑動,這是處理渠道滑坡最簡單也是最有效的辦法。降低坡地,使原有的陡坡變得平緩。減輕滑坡體的自身荷重。例如,削坡減載還是無法穩(wěn)定滑坡體時,考慮采用分級開挖減截、設(shè)置平臺與支擋、排水導(dǎo)滲等相結(jié)合的方法來治理滑坡。例如:淺II號、lV號,中VII號,深VIII號。

3.3支擋

在灌區(qū)渠道出現(xiàn)塌方的地段,考慮因地制宜采用多種支擋護(hù)坡方式加固渠坡砌筑。例如,在渠道坡腳受洪水沖刷地段,防治渠床被淘空,可對干渠坡腳處加固砌擋土墻,干砌護(hù)坡等措施。對渠道深層滑坡可采用削坡減載和砌重力式擋土墻相結(jié)合處理辦法。如:I、II、III、IV、V、VI、VII。

3.4埋管、隧洞

埋管、隧洞是由一種地上轉(zhuǎn)為地下的治理措施。渠道水利工程復(fù)雜地形,傍山陡峻且彎道多,遇到從外部治理難度較大時,坡體穩(wěn)定性差極易產(chǎn)生滑坡現(xiàn)象,應(yīng)盡量避開滑體,考慮轉(zhuǎn)入地下,將原有明渠段改為埋管或暗涵或隧洞形式改善防護(hù),同時減小工程量,提高渠道安全運(yùn)行功能。例如:深I(lǐng)X號、X號。3.5渡槽、改線多數(shù)灌區(qū)渠道興修于20世紀(jì)50~60年代,受國民經(jīng)濟(jì)、技術(shù)力量、施工條件等因素限制,傍山渠道和填方臺渠穩(wěn)定性差,尤其是旺雨季地下水滲透導(dǎo)致整個渠床發(fā)生滑移和沉陷,影響渠道輸水功能。在這種情況下避開滑坡體段而采取渡槽、線路改造防治措施,可防止事故發(fā)生。例如:深VIII號。

3.6加強(qiáng)渠道日常管理與維護(hù)

在渠道管理與維護(hù)中,要加強(qiáng)渠道巡查。及時清理渠道內(nèi)雜物,檢查渠道水位是否控制在正常范圍。發(fā)現(xiàn)渠道局部滲漏滲水現(xiàn)象,應(yīng)及時查明原因并處理。檢查險工隱患地段、山體滑坡是否有新發(fā)生的位移現(xiàn)象。管護(hù)好滑坡體排水系統(tǒng),使截水溝和排水溝暢通且發(fā)揮作用。對渠道裂縫采用開挖回填夯實的辦法處理后,需覆蓋彩膜油布,防止滑坡體外水再次導(dǎo)入滑坡體內(nèi)。禁止在滑坡體和坡腳處挖土取石建房等破壞行為,保證滑坡體穩(wěn)定。