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摘 要：惠渠灌区位于汉中盆地腹地,属于丘陵地区。干渠渠道大多沿塬边绕行和跨越沟壑,形成许多深挖方和高填方,容易产生滑坡,是影响渠道安全运行的重大隐患。笔者结合自己在防治工作中的体会,从滑坡产生成因提出了分析见解和处理对策。
关键词：渠道滑坡 防治措施 惠渠灌区
中图分类号:TV91 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)03(b)-0069-01
1 灌區概况
惠渠灌区位于汉中盆地中部汉江北岸,在汉江冲积平原的一、二级阶地上,东经107°12.8′～107°29.5′,北纬33°07′～33°17′,灌区东西长25km,南北宽约17km,总趋势是由北向南倾斜,灌区平均海拔465～510m。始建于1942年,1948年5月建成通水,灌溉城固、洋县10个乡镇136个行政村的10.79km2农田。东、西干渠分别顺着510m高程沿塬边向东南和西南延伸,干渠渠道总长49.36km,设计流量各12m3/s。由于特殊的地质地貌,形成了许多沟道和填方渠道,当地村组充分利用地形把渠道作为挡水大坝修筑了9座渠坝结合水库。
2 渠道滑坡产生的成因
长期的运行造成渠坝滑溜严重,特别是干渠14km桩号以上的高大填方或深挖方渠道滑坡不断,严重影响渠道的行水安全和防汛安全,是灌区安全运行的重大隐患。渠道滑坡是渠道地质受外部条件的变化,土质条件变差,改变了岸边地层的自然平衡,加之在水的作用下而引起地质变化,具体原因如下。
2.1 不良的地质条件
软弱土层、断层、风化土层,土层倾向渠内,沿层面产生滑坡。
2.2 外水压力
高大填方渠段由于渠道大部分是60,70年代块石砌护,运行长久,防渗效果差,灰缝脱落,渠道漏水、渗水量大,坡面土层软化或饱和,降低了抗滑能力。
2.3 库水冲刷的影响
填函水库借用渠道作为挡水大坝,受水库库水波动冲刷和库鱼的淘刷,坝面坡脚被淘空,临空面增大,导致坡面失稳,造成滑坡。
2.4 坡面植被破坏
无论是深挖方或填方坡面被开垦种植,破坏了天然植被,致使水流冲刷坡面,地表水渗入土层达到饱和,稳定性降低。另外渠道上植树,树木生长快,根系发达,树木增加了坡面重力,一遇刮风下雨,树被刮倒,造成小滑动体,坡面稳定性破坏。树木砍伐后留下的树根腐烂,形成水流通道。这些也是导致坡面易滑坡、滑溜的一个因素。
2.5 渠道外坡面坡比过陡,抗滑性差
略。
3 滑坡治理方法措施
滑坡渠段除禁止在坡面上开垦种植、植树,严禁放牧、取土、挖坑、爆破、埋葬等破坏植被的非工程措施外,工程治理是关键手段。总的来说“止水、缓坡、排水、固脚”是我们滑坡治理中的成功方法,效果很好。
3.1 止水
止水是填方渠道滑坡治理的关键。只有把坡面漏水、渗水源找到,降低土层中水的饱和度,增大土壤分子摩擦角,才能有效防治滑动层继续向下滑,达到彻底止水的效果。
外坡面漏水、渗水主要是渠道内护面破损,水从裂缝中渗出流到坡面。在渠道运行无法长时间停水时可采取应急措施,即用渠道中的淤泥把整个破损的渠坡护一层隔离层,厚度大于10cm,避免锥物刮破防水膜,用当地易于购买到的0.05mm以上的农膜覆盖上,渠口用土压实,渠底和两侧口边用编织袋装淤泥堆放压实,防止水流揭开农膜进入,起不到防水作用。待停水后,把破损漏水的渠坡砌体全部拆除,对渠床土质密实度差的按阶梯型挖掉1m左右,运新土重新夯打,密实度要达到1.6T/m3以上,重新用150#混凝土浇筑防护,厚度0.1m以上,在混凝土护面下铺设1mm以上厚度的土工布,以达到彻底防水的目的。
3.2 缓坡
渠坡坡比达不到稳定坡比的,必须进行缓坡处理,对滑溜土体运到场外不可回填在坡面中,防止形成软弱带。坡面有裂缝的必须进行处理,防止雨水继续深入坡面。在进行土方回填时,首先把坡面上的杂物杂草彻底清除,按回填厚度将原坡面挖出平台,增加新回填土层的抗滑性和新旧土层的结合,土方回填要分层夯打,土壤含水率控制在18%左右,压实度要达到1.6T/m3以上。
3.3 排水
深挖方渠坡要从坡顶开始沿滑动体边设排水沟,将水排入渠道内,截断滑动体外的水继续流入,再在滑动体内设若干条横断面(80×80cm)的纵横向盲沟,盲沟埋深视滑层深浅而定,盲沟内用粗沙、1～5cm砾石、2～4cm砾石分层填充成反淤体,降低坡面水位,把坡面中的水排出。填方渠外坡同样在坡面要设纵横向盲沟。纵横盲沟要相互连通,保证能把坡面中的水顺利排出。
3.4 镇(固)脚
为保证坡体稳定,在坡脚处应用浆砌石砌筑成挡土墙,其基础深度一般要超过滑层,长度视滑坡大小而定,挡土墙尺寸大小根据计算来确定,保证足够的重量,起到抗倾覆和抗滑的作用。为了使墙后的积水和纵向盲沟内的水流易于排出和防止积水渗入到基础,要在墙身布置排水孔,排水孔入口处要设置反滤体,防止墙后水流流出时带走土体引起新的滑坡,甚至造成对已成工程的破坏,挡土墙每隔20～30m或在基础软硬交界处设沉陷缝,同时兼做温度缝,中间不能有搭接现象。在每段挡土墙施工过程中,砂浆填筑要饱满,以增强整个挡土墙的整体性。
4 结语
渠道滑坡是影响灌区安全度汛和安全供水的重大隐患,对重点渠段要加强平时的监测检查,杜绝人为破坏植被和坡面植树行为。在进行工程处理时,一定要彻底根治坡面来水或漏水。笔者所在的单位在滑坡治理实践中按照上述方法治理,效果很好,最短的有3年以上,有的已运行40多年,达到了根治滑坡的目的和作用。
参考文献:
[1] 吴树仁,金逸民,石菊松,等.滑坡预警判据初步研究——以三峡库区为例[J].吉林大学学报(地球科学版),2004(4).
[2] 朱爱珠,郭耀杰,袁文阳,等.万州和平广场滑坡区滑坡及堆积体稳定性分析与验算[J].武汉大学学报(工学版),2003(6).
[3] 严福章,王思敬,徐瑞春.清江隔河岩水库蓄水后茅坪滑坡的变形机理及其发展趋势研究[J].工程地质学报,2003(1).
[4] 靳世雄,陈永波,杨宗佶.基于贡献率法的滑坡易发性评价——以雅安雨城区为例[J].安徽农业科学,2008(32).
[5] 苏欢,易武,孟召平,等.基于Mapgis的滑坡时间预测预报系统设计[J].地下空间与工程学报,2006(S2).
关键词：渠道滑坡 防治措施 惠渠灌区
中图分类号:TV91 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)03(b)-0069-01
1 灌區概况
惠渠灌区位于汉中盆地中部汉江北岸,在汉江冲积平原的一、二级阶地上,东经107°12.8′～107°29.5′,北纬33°07′～33°17′,灌区东西长25km,南北宽约17km,总趋势是由北向南倾斜,灌区平均海拔465～510m。始建于1942年,1948年5月建成通水,灌溉城固、洋县10个乡镇136个行政村的10.79km2农田。东、西干渠分别顺着510m高程沿塬边向东南和西南延伸,干渠渠道总长49.36km,设计流量各12m3/s。由于特殊的地质地貌,形成了许多沟道和填方渠道,当地村组充分利用地形把渠道作为挡水大坝修筑了9座渠坝结合水库。
2 渠道滑坡产生的成因
长期的运行造成渠坝滑溜严重,特别是干渠14km桩号以上的高大填方或深挖方渠道滑坡不断,严重影响渠道的行水安全和防汛安全,是灌区安全运行的重大隐患。渠道滑坡是渠道地质受外部条件的变化,土质条件变差,改变了岸边地层的自然平衡,加之在水的作用下而引起地质变化,具体原因如下。
2.1 不良的地质条件
软弱土层、断层、风化土层,土层倾向渠内,沿层面产生滑坡。
2.2 外水压力
高大填方渠段由于渠道大部分是60,70年代块石砌护,运行长久,防渗效果差,灰缝脱落,渠道漏水、渗水量大,坡面土层软化或饱和,降低了抗滑能力。
2.3 库水冲刷的影响
填函水库借用渠道作为挡水大坝,受水库库水波动冲刷和库鱼的淘刷,坝面坡脚被淘空,临空面增大,导致坡面失稳,造成滑坡。
2.4 坡面植被破坏
无论是深挖方或填方坡面被开垦种植,破坏了天然植被,致使水流冲刷坡面,地表水渗入土层达到饱和,稳定性降低。另外渠道上植树,树木生长快,根系发达,树木增加了坡面重力,一遇刮风下雨,树被刮倒,造成小滑动体,坡面稳定性破坏。树木砍伐后留下的树根腐烂,形成水流通道。这些也是导致坡面易滑坡、滑溜的一个因素。
2.5 渠道外坡面坡比过陡,抗滑性差
略。
3 滑坡治理方法措施
滑坡渠段除禁止在坡面上开垦种植、植树,严禁放牧、取土、挖坑、爆破、埋葬等破坏植被的非工程措施外,工程治理是关键手段。总的来说“止水、缓坡、排水、固脚”是我们滑坡治理中的成功方法,效果很好。
3.1 止水
止水是填方渠道滑坡治理的关键。只有把坡面漏水、渗水源找到,降低土层中水的饱和度,增大土壤分子摩擦角,才能有效防治滑动层继续向下滑,达到彻底止水的效果。
外坡面漏水、渗水主要是渠道内护面破损,水从裂缝中渗出流到坡面。在渠道运行无法长时间停水时可采取应急措施,即用渠道中的淤泥把整个破损的渠坡护一层隔离层,厚度大于10cm,避免锥物刮破防水膜,用当地易于购买到的0.05mm以上的农膜覆盖上,渠口用土压实,渠底和两侧口边用编织袋装淤泥堆放压实,防止水流揭开农膜进入,起不到防水作用。待停水后,把破损漏水的渠坡砌体全部拆除,对渠床土质密实度差的按阶梯型挖掉1m左右,运新土重新夯打,密实度要达到1.6T/m3以上,重新用150#混凝土浇筑防护,厚度0.1m以上,在混凝土护面下铺设1mm以上厚度的土工布,以达到彻底防水的目的。
3.2 缓坡
渠坡坡比达不到稳定坡比的,必须进行缓坡处理,对滑溜土体运到场外不可回填在坡面中,防止形成软弱带。坡面有裂缝的必须进行处理,防止雨水继续深入坡面。在进行土方回填时,首先把坡面上的杂物杂草彻底清除,按回填厚度将原坡面挖出平台,增加新回填土层的抗滑性和新旧土层的结合,土方回填要分层夯打,土壤含水率控制在18%左右,压实度要达到1.6T/m3以上。
3.3 排水
深挖方渠坡要从坡顶开始沿滑动体边设排水沟,将水排入渠道内,截断滑动体外的水继续流入,再在滑动体内设若干条横断面(80×80cm)的纵横向盲沟,盲沟埋深视滑层深浅而定,盲沟内用粗沙、1～5cm砾石、2～4cm砾石分层填充成反淤体,降低坡面水位,把坡面中的水排出。填方渠外坡同样在坡面要设纵横向盲沟。纵横盲沟要相互连通,保证能把坡面中的水顺利排出。
3.4 镇(固)脚
为保证坡体稳定,在坡脚处应用浆砌石砌筑成挡土墙,其基础深度一般要超过滑层,长度视滑坡大小而定,挡土墙尺寸大小根据计算来确定,保证足够的重量,起到抗倾覆和抗滑的作用。为了使墙后的积水和纵向盲沟内的水流易于排出和防止积水渗入到基础,要在墙身布置排水孔,排水孔入口处要设置反滤体,防止墙后水流流出时带走土体引起新的滑坡,甚至造成对已成工程的破坏,挡土墙每隔20～30m或在基础软硬交界处设沉陷缝,同时兼做温度缝,中间不能有搭接现象。在每段挡土墙施工过程中,砂浆填筑要饱满,以增强整个挡土墙的整体性。
4 结语
渠道滑坡是影响灌区安全度汛和安全供水的重大隐患,对重点渠段要加强平时的监测检查,杜绝人为破坏植被和坡面植树行为。在进行工程处理时,一定要彻底根治坡面来水或漏水。笔者所在的单位在滑坡治理实践中按照上述方法治理,效果很好,最短的有3年以上,有的已运行40多年,达到了根治滑坡的目的和作用。
参考文献:
[1] 吴树仁,金逸民,石菊松,等.滑坡预警判据初步研究——以三峡库区为例[J].吉林大学学报(地球科学版),2004(4).
[2] 朱爱珠,郭耀杰,袁文阳,等.万州和平广场滑坡区滑坡及堆积体稳定性分析与验算[J].武汉大学学报(工学版),2003(6).
[3] 严福章,王思敬,徐瑞春.清江隔河岩水库蓄水后茅坪滑坡的变形机理及其发展趋势研究[J].工程地质学报,2003(1).
[4] 靳世雄,陈永波,杨宗佶.基于贡献率法的滑坡易发性评价——以雅安雨城区为例[J].安徽农业科学,2008(32).
[5] 苏欢,易武,孟召平,等.基于Mapgis的滑坡时间预测预报系统设计[J].地下空间与工程学报,2006(S2).