談水利工程渠道滑坡成因及防治
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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、風化土或土層出現(xiàn)斷裂情況，使得渠道護坡易出現(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。阻止滑體進一步運動。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（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）渠道滑坡原因應當先分析內(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、以及風化土層等，在水能、風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，導致因施工方法不當，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行地質(zhì)勘察，認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排水導滲
排除地表水、疏干地下水是防治滑坡的首要措施，應根據(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)兩個方面進行。一是滑坡體以外的地表水應以攔截旁引為主。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，將地表水進行匯總。最后排出滑坡體外。例如：III號、VII號、VIII號。2）地下導滲。地下排水方式主要是導滲，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滲溝“Y”形或干砌石護坡、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，同時減小工程量，提高渠道安全運行功能。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50～60年代，受國民經(jīng)濟、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加強渠道日常管理與維護
在渠道管理與維護中，要加強渠道巡查。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。
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作者：唐宏軍 單位：湖南省雙牌水庫管理局