洛惠渠总干渠道河岸险段滑坡成因与处理

1 工程概况

洛惠渠总干渠道总长21.366km, 设计流量15m3/s, 70年代加大到18m3/s, 总干渠道沿线地面高程385.000～405.000。渠道穿过地段主要地貌为洛河一级阶地前沿, 渠线与沿河黄土冲沟或黄土垣支脉频繁交叉, 地势险要, 工程条件复杂。河岸滑坡段 (K5+795～K5+875) 位于总干渠道曲里渡槽出口下游侧的河岸险段位置, 工程始建在大峪河左岸塬侧高边坡阶地上, 渠道轴线与大峪河走向基本一致, 渠岸边线距河岸坡口线2 5～4 0 m。2 0 0 3年7月中旬, K5+795～K5+843段河岸发生滑坡, 滑坡段长48m, 深22m, 滑坡口岸距渠道渠岸边线12m, 滑坡体纵向中心距上游老渡槽出口 (K5+714) 105m。7月下旬～10月上旬, 由于降雨不断, 且雨量集中, 强度多为中等, 降雨量达527mm, 较往年同期增加近2倍, 造成河岸滑坡加剧, 滑坡段下游侧由K5+843发展至K5+875, 增加32m, 总长达到80m, 深22m, 滑坡口岸距渠道渠岸边线仅剩8m, 滑坡体纵向中心距老渡槽出口121m。另外, 下游侧有余90m长岸坡顶面出现明显裂缝, 随时有再次发生滑坡的可能。

2 滑坡成因

2.1 地质条件及水库渗水影响

滑坡段总干渠道所处的地层主要为第四季全新统冲积黄土状亚黏土或黄土状亚砂土, 距渠岸地面以下10m处有一砂卵石层, 厚60～80cm, 经常处于微量渗水。当地属于大陆性半干旱气候区, 多年平均降雨量544mm, 渗水主要来源为上游临近的大峪河水库渗漏 (渗径超过200m) , 长期作用对土体稳定产生了一定影响。

2.2 渠道渗水影响

产生滑坡的险段渠道为1992年利用旧预制砼板进行翻板砌护的渠道, 旧预制砼板质量差, 砌护施工质量也不高, 板下也无防渗膜料设计。洛惠渠总干渠道每年输水时间长达250天以上, 长时间输水使渠道底部微量渗水水源不断, 经由砂卵石透水层排向河岸, 影响土体稳定。

2.3 人为作用

发生滑坡的河岸边坡坡脚地面沿线处于大峪河一级阶地, 近年来当地群众不断开挖坡脚进行耕种或利用, 已形成小片农田和鱼塘, 造成河岸坡脚陡峭, 原有坡面土体的稳定受力结构被破坏, 加上鱼塘蓄水对坡脚的浸渗, 这也是河岸坡面失稳滑坡的重要原因。

2.4 降水影响

灌区2003年7～10月份, 降水量达527mm, 雨量接近往年同期的2倍, 河岸土质边坡受雨水长期冲淋, 土壤含水量大大提高, 土体容重增加, 而整体的团粒结构减弱, 致使河岸边坡最终失稳。长时降雨是造成河岸坡面滑坡的直接原因。

综上所述, 大峪河左岸塬侧高边坡阶地上修建的总干渠道, 原位于坡口安全距离之外, 处于相对稳定和安全状态。由于渠道底部特殊的地质结构, 存在透水的沙砾石层, 常年降雨、大峪河渗漏、渠道渗漏的叠加渗漏作用, 使河岸边坡土体稳定受到威胁。人为作用对河岸坡脚的破坏, 使岸坡土体失去支撑不能维持稳定状态。持续降雨使河岸边坡失稳并最终造成滑坡。

3 滑坡处理

3.1 滑坡体回填

考虑发生河岸滑坡的渠段地层中砂卵石透水层的存在, 以及高达22m的滑坡高度, 对K5+714～K6+014长300m包括滑坡段在内的渠岸外边坡做回填或削坡处理, 分五个斜向梯段进行。砂卵石层以下分三个梯段, 每个梯段高度4.0m, 坡比1:1.5, 戗台宽度2.0m。砂卵石层以上分两个梯段, 梯段高度自上而下分别为6.0m、4.0m, 坡比相应为1:0.5、1:1, 戗台宽度1.5m。坡脚处采用干砌石挡土墙稳固岸坡, 干砌石高度2.0m, 干砌石基础深入地面0.5m。排水方面, 采用砂卵石或碎石滤料及无砂砼排水体做排水孔, 导引透水层渗水至戗台排水沟, 经由排水沟后顺坡面引向坡角, 再将渗水集中排向大峪河。滑坡土体回填所需土料, 一部分来源为渠道右岸的河岸边坡削整产生的多余土方, 大部分则从渠道左岸高边坡削取, 这样既满足了用土需要, 又有利于左岸高边坡的稳定。渠道右岸河岸边坡回填或削整时, 应保证右岸渠堤顶宽不小于15m。

施工前, 首先清理滑坡的土方或淤泥, 清理完毕后对基础进行夯实, 无法夯实部位进行抛石处理, 然后进行回填。回填时将原滑坡坡面人工修整为1.2×0.4m (高×宽) 台阶状, 以保证新旧土体结合良好, 回填土方压实度≥0.93。最后施工干砌石、排水沟等。

河岸滑坡回填设计图, 见图1。

3.2 渠道防渗衬砌

由于河岸滑坡段土体中沙砾石透水层的存在, 为减少渗水作用对回填土体及附近河岸的不利影响, 防止日后继续滑坡, 应解决渠水渗漏问题, 即对K5+714～K6+014段总干渠道进行防渗衬砌。渠道衬砌采用板膜复合结构, 渠道现浇砼标号C15、W4、F50, 衬砌厚度120mm。防渗膜料为0.25mm厚100g/m2一布一膜, 膜上设计20mm厚M5水泥砂浆过渡层。渠道断面设计为平底弧角梯形。

3.3 高边坡削坡

总干渠道K5+714～K6+014段左侧的高边坡年久失修, 轮廓已很不规则, 个别位置相当陡峭, 随时有滑塌后阻断总干渠道的可能。为此, 对渠道左侧高边坡进行削坡, 同时作为渠道右侧滑坡面大量回填土料的来源。削坡断面纵向分三个梯段, 每个梯段高度8.0m, 坡比1:0.5, 戗台宽度2.0m。渠堤设排水设施, 防止雨水顺坡冲刷破坏渠岸。

3.4 河岸裂缝段处理

对滑坡段下游余90m长岸坡顶面出现的明显裂缝, 为防止雨水继续由此渗入, 减少裂缝段发生滑坡的可能, 应采取办法进行处理。首先沿裂缝开挖上口宽3.0m、下底宽2.0m、深1.5m的梯状条形坑, 再用2∶8灰土夯实回填, 压实度≥0.93, 从而确保此段渠堤安全。

4 结语

洛惠渠总干渠道修建于上世纪30年代, 为大荔、蒲城、澄城三县灌区的农业生产和社会进步发挥了巨大作用。但半个世纪以来, 陆续出现渠道老化、衬砌破损等问题, 多数险工段、填方段、崖边渠道及建筑物出现渗水、沉陷、滑塌等险情, 已严重威胁到渠道的安全输水和灌溉。为此, 必须逐步对存在运行安全的渠道进行彻底改造, 并加强日后管理与维护, 从而保证渠道的长久安全与通畅, 为灌区农业丰产丰收、农民增收致富提供坚实保障。

摘要：针对洛惠渠总干渠道河岸险段发生的滑坡现象, 分析滑坡成因, 提出工程措施进行处理, 并作为总干渠道运行中解决此类问题的参考依据, 避免类似事故再次发生。

关键词：河岸,滑坡,成因,处理