渠道是水利工程中重要组成部分。渠道和渠系建筑物的维护是工程管理的主要内容之一,渠道和渠系建筑物的管理维护好坏,直接影响着渠道的正常输水和灌溉效益的充分发挥。山区灌溉渠道多,渠线长,位置分散,因此,渠系工程维护加固是一项面大量广,经常性的艰巨工作。渠道滑坡是渠道工程危害大,最常见的水毁形式。根据多年山区渠道维护管理实践,现对渠道滑坡原因、处理、防止等提出初浅见解,目的是为了取到抛砖引玉、共同探索、学习提高的作用。一、渠道滑坡的成因分析
渠道滑坡是由于渠线经过地段地质、土壤条件差,开挖渠道后破坏了岸坡地层的自然平衡,加之在水的作用下而引起的。具体的原因有:
1、不良的地质条件,如有软弱土层、断层、风化土层,岩层倾向渠内,沿层面产生滑坡。
2、雨水大量渗入,或渠道超水位运行,水流溢出渠外渗入土层,使土层软化或饱和,降低了抗滑能力。
3、地下水的影响,如地下水浸湿渠坡或涌出,引起渠墙失稳。
4、渠道边坡设计过陡。
5、施工方法不当,加大了滑坡的滑动力,容易引起滑坡,或采用不适宜的爆破。
6、新、老土(石)结合质量不好,引起结合料的滑动。
7、渠道坡脚人为大量挖土或水流冲刷淘空,导致滑坡等等。
二、渠道的滑坡处理
渠道滑坡的处理,首先应通过地质勘查,找出滑坡的原因,判断滑坡的稳定程度。提出滑坡的施工方案,因地制宜,寻找技术可行,经济合理、容易实施的处理方法。整治滑坡处理贵在及时,力求根治,以防后患。
渠道滑坡的处理,常用的方法有排水导渗、削坡减载、支挡、暗涵、渡槽及改线等。
1、排水导渗
排去地表水,疏干地下水是整治滑坡的首要措施,应根据不同情况采用不同的排水方法。
(1)、地表排水:对滑坡体以外的地表水应以拦截旁引为主,即在滑坡围界5米以外修筑环形截水沟。要注意截水沟的深度和质量,力求做到滑坡体外的水不再渗入滑坡体内。对滑坡范围以内的地表水,应以防止下渗和引出为准。首先要把滑坡体内的多种裂缝回填夯实,防止地表水继续下渗,然后利用滑坡范围内的自然排水沟或新建的排水沟,把地表水迅速汇集排出滑坡体外。
(2)地下导渗:为了防止滑坡范围以外的地下水渗入滑坡体内,常用设置截水盲沟,将地下水导出滑坡体外。对滑坡外的排水,可以在坡面砌筑多种形式的导渗沟,或采用干砌石护坡,水泥砂浆勾缝,底层设导滤层或排水管。
2、削坡减载
减小引起滑坡的滑动力,是最基本的也是最有效的办法。一般采用削缓边坡,当渠道外滑坡时,还可将上部削下土体反压在坡脚,从而达到稳定的滑坡的目的。当削坡减压后仍不能达到稳定滑坡的同时,常采用减压与支挡相结合的处理措施。
3、支挡
在渠道已经塌方或将要塌方的地段,如受地形限制,单纯采用削坡方量很大的,则可根据具体条件,因地制宜采用多种支挡护坡措施。如加固坡脚砌挡墙,干砌护坡等,如渠道经过小溪岸坡,坡脚受洪水冲刷,可采用加固坡脚、浆砌石挡土墙,防止冲刷淘空;对渠道上侧滑坡可采用削坡减载重力式挡墙支挡的办法处理。另外当渠床为基岩时,可采用拱式或连拱式挡墙处理滑坡,等等。
4、暗涵(或埋管)
当地质条件差,山坡又陡峻,或渠段穿过覆盖很厚土质层,岸坡难于稳定而出现严重滑坡时,可考虑将原有明渠段改为暗涵或埋管形式较为安全可靠,同时可减少工程量。
兰溪镇觉坊圳,设计灌溉面积1060亩,属小(二)型引水工程,干渠全长4.5公里,途经陡坡地段多,原来每遇暴雨袭击,易造成部分渠段渠道外墙崩塌,渠道上侧山体滑坡。以致造成水毁工程修复投入资金大,严重影响工程效益,给维护管理带来很大难度。面对这种状况,我们对可能滑坡地段实地踏勘,找出原因,提出滑坡处理方案。经过方案比较优化后,于1999年冬对部分易崩易塌的渠段实施了工程处理措施。即:对渠道外墙易崩易塌地段采用浆砌或干砌块石挡墙处理;对渠道上侧山体易塌易滑坡地段采用防塌拱(暗涵)与挡土墙处理。工程实施后,经过几年来的观察检查,工程运行安全可靠,效果显著,消除了后患。确保了农业生产灌溉用水需要,促进农业生产增产增收,使工程发挥了应有的效益。
5、渡槽
山区渠道常在陡峻的山坡上开渠,往往容易产生山岩崩塌。因限于地形条件,要维护渠道稳定十分困难,有时采取改建渡槽输水。
6、改线
一般小型渠道工程,在选定渠线时基本上未做地勘工作,致使有的渠道修筑在滑坡体上,建成后渠道极不稳定,一旦雨水入渗,整个渠床都要发生大的位移和沉陷。当采取上述多种处理措施很难奏效时,最后只有采取改线, 以避开滑坡地段。
上述是山区渠道滑坡常用处理措施,滑坡处理方法可因地制宜单独或综合采用。做到技术可行,经济合理,施工简单,彻底整治。
三、渠道滑坡防止
1、渠道滑坡防止应从设计规划入手,摸清渠线地质结构情况,避开地质不良地段,无法避开时应采取切实可行工程措施以予防止。选择合理渠道结构和边坡,确保渠道稳定安全。
2、施工阶段,应平台开挖后抽沟,开挖坡度根据开挖后地质情况,对设计边坡过陡给予修正,确保边坡稳定。对施工中发现可能滑坡的地段要及时处理,减少损失。
3、在渠道日常维护管理中,渠道应严格控制在正常水位运行,要加强渠道巡视检查,检查排洪设施是否运行正常,渠道杂草淤积要及时清理,对局部渗漏破坏和集中漏水,应查明原因,堵死通道,做好渠道防渗处理。对于渠道裂缝,应查明裂缝类型并进行处理。对不太深的表层裂缝可采用开挖回填的办法处理,对较深的内部裂缝可采用灌浆法处置,灌浆的浆液可采用粘土或黄土泥浆。