交口抽渭灌区南干渠滑坡现状及对策

交口抽渭灌区南干渠滑坡现状及对策
高喜洲

【摘 要】针对交口抽渭灌区南干渠滑坡现状，结合对其进行的检测与研究，分析了滑坡形成的原因，指出影响边坡稳定性的主要因素，提出了治理滑坡的措施，通过水泥粉喷桩连续墙加固处理，从而消除了滑坡存在的隐患，保证了灌区渠道正常运行和排水的畅通。

【关键词】南干渠 滑坡现状 治理对策

Hands over the mouth to pull out south the Wei irrigation area the　main channel landslide present situation and the countermeasure

Gao Xizhou

(Shanxi Province Weihe River construction bureau Shaanxi Weinan　city 714,000)

[ Abstract ] in view of hands over the mouth to pull out south the Wei irrigation area the main channel landslide present situation,
unifies examination and research which carries on to it, has analyzed the reason which the landslide forms, pointed out the influence side slope stable primary factor, proposed the government landslide measure, spurts pile continual wall reinforcement processing through the cement flour, thus eliminated the landslide existence hidden danger, has guaranteed the irrigation area channel normal operation and draining water unimpededness.

[ Key word ] south main channel landslide present situation government countermeasure

　　陕西省交口抽渭灌区南干渠滑坡段，位于渭南市临渭区故市镇东南约2.5km～3.5km处，长约1419m。南干渠于1964年建成，为填方渠，渠顶高出地面2.0m，断面呈梯形，左侧顶宽6.0m，底宽1.50m，渠深1.90m，渠肩宽2.0m～10.0m；东排二支沟位于与南干渠左侧并与其平行稍后建成，二者中心距16.0m，地面下深6.50m，沟底较南干渠顶面低8.5m，断面呈复式梯形。由于灌排渠沟相连，受地下水的影响，东排二支沟右岸多处出现滑坡现象，致使渠道塌陷下滑排水沟堵塞，制约灌区通水运行，治理滑坡是保证灌区渠道正常运行和排水畅通的当务之急。

一、滑坡现状

　　东排二支沟建成初期排水畅通，将灌区潜水位埋控制在3.0m以下，遏止了灌区次生盐碱化的发生。七十年代中期降水偏多，一度造成潜水位上升，导致东排二支沟南坡（即南干渠北坡）失稳，渠道坍塌长达150余米。九十年代初期在原处以西数十米南干渠北曾发生滑坡，导致渠道坍塌。加之东排二支沟建成以来，经自然淤积，清渠淤土的填埋及沟坡的自然卸荷坍塌等，导致沟床淤塞严重。特别是2003年的特大持续降水，地下水位上升，致使南干渠多处滑坡，严重危机到渠道的安全。2004年5月沟底距干渠顶面深度在6.0~6.6m间，沟内虽无连续水流，但积水深度在0.8~1.5m。

二、影响边坡稳定性主要因素

　1）地形因素：东排二支沟南边（斜）坡即南干渠北边（斜）坡，由于原设计原因坡高比不当，加之渠道清淤的填埋等其他因素影响，沟（渠）坡面已多呈直线型的自然斜坡。

　2）土体工程地质特征：经勘察②、③层土体均为粉土。其中：③层土体为流塑状的软弱土，且多处边（斜）坡的下陷，对边（斜）坡的稳定性影响较大；②层土体在饱和状态下其抗剪强度C_b值将降低50%，φ值将减小30%，而变为软弱土，在潜水上升条件下，对边（斜）的稳定性影响也较大。

　3）地下水：水位埋深5.0m，在降水量较大的年份，潜水位埋深会上升1.0m以上，使②层土体饱和软化，抗剪强度降低30~50%，从而导致边（斜）坡失稳。

　4）地震：区内地震设防烈度为Ⅷ度。地震发生时不但会使土体的抗剪强度显著降低，且区内软土的存在不但会发生震陷，还会放大较长周期地震的破坏力。

三、滑坡治理方案确定

　　南干渠滑坡的主要是由于排水沟内的积水长时间对坡角冲刷、切割，产生冲蚀淘空作用，再加上南干渠的水渗入坡体后引起岩土的容重增加，抗剪强度降低，形成牵引式滑坡。

(1)排水措施

　　由于东排二支沟淤积严重，水流不畅，常年积水，同时，南干渠渗漏严重，抬高地下水位，降低土体抗剪强度，引起滑坡。对南干渠进行全面整修衬砌处理，严格按渠系防渗标准施工，同时利用机械进行清淤以疏通排水干沟，使排水沟恢复排水功能，减小土体上漏下浸范围，同时采用水泥挡土墙抗滑加固，根据各断面桩轴线不在一条线上的错缝间距，形成坡体排水通道，有效控制地下水位，增加土体抗剪强度，防止失稳。

（2）削坡减压措施

　　东排二支沟南坡设计不满足稳定要求，采用削坡措施进行局部处理，并结合抗滑挡土墙验算确定稳定的坡度。但由于南干渠属于填方渠段，土方移动高度增加，堆放或外运土方征地难度很大，采用全面清淤与削坡措施进行彻底治理的方案，经论证后，存在征地、施工条件等主客观因素，管理单位不予支持。

（3）支挡措施

　　东排二支沟南土层岩性系第四系黄土状土层，具有松软特征，且地下水位较高，含水量较大，为高效钻进施工提供了方便，但成孔难度大，不适应灌注桩。结合目前重力式支挡墙的施工工艺，水泥粉喷桩既能满足重力挡墙的作用，又具有较高的工效和适应性能，是加固此段滑坡最为经济实用的方案。

四、水泥土墙方案设计

　　依据滑坡横断面情况，采用粉喷桩成墙工艺。粉喷桩直径采用φ500mm，搭接长度50mm。

　（1）桩位确定

　①根据现状稳定计算得出的结论，东排二支沟南的滑出点在排水沟内坡坡脚，其防滑措施应以此作为支挡点布桩，因此桩位应尽可能靠近排水沟底部，但受水位的限制，为施工方便宜放在水面以上。

　②东排二支沟现水位在渠岸以下5.0m，根据勘察报告提供的最高地下水水位为4.0m，为防止地下水位上升后引起失稳，桩顶高程宜在4.0m~5.0m以上。

　③施工操作平台构造要求最小宽度为5.0m，为搭建平台需将桩位移至现水位以上，并满足削坡土方平衡确定桩位。

　　根据以上三点，桩位应在渠岸以下4.0m~5.0m高程，并布置在施工平台中间。

　（2）桩长确定：

　　依据勘察各现状断面结构，按边坡稳定加固原则，采用“理正”软件，对桩长进行计算，其结果为0+000~1+258桩长7m单排布桩，1+258~1+419桩长9m双排布桩。

　（3）粉喷桩施工工艺要求

　a：水泥掺入比：

　　水泥土的强度随水泥掺入比（水泥重量与被加固土体重量的比值）增加而增大。实践证明当掺入比小于7%时，水泥土固化反应很弱，强度较低。当水泥掺入比超过一定数量时，水泥土强度增加减慢，而且成本增大。故在一般工程应用中取掺入比a_w=（10—20）%，根据该段滑坡的实际取a_w=16%，即水泥用量为53kg/m。

　b：施工工艺：

　　施工中应严格按《粉喷桩搅拌法加固软弱土层技术规范》（TB10113—96）和《建筑地基处理技术规范》（JGJ79—91）中要求的施工工艺执行，做好施工记录，内容有水泥用量、钻进深度、成桩时间、异常情况等，施工过程挖出桩进行外观检查、轻便触探N₁₀检查、无侧限抗压强度试验等，抽检频率为3%。

五、滑坡的施工

　（一）准备工作：①施工平台搭建，对不满足宽5.0m的渠岸，按土方平衡，采用削坡回填筑台，为减小土体浸占排水沟断面，回填高度控制在0.3m~0.5m，在排水沟淤泥和水位较高情况下，采用草土袋筑台；②安装一台75kw柴油发电机；③架设1.4km的临时低压线路以满足施工用电要求。

　（二）主要施工设备为：施工主要设备的PH—5型深层搅拌桩机、水泥灰罐、空气压缩机、电焊机、轻便触探检测仪、经纬仪等。

　（三）施工工艺流程

　　①施工顺序：施工准备→道路修复→平台搭建（削坡）→ 测量放线→试桩施工→进行工程桩施工 （削坡回填）→ 清场。

　　②施工方法：本工程为单一工种深层水泥粉喷桩，拟采用PH—5型深层搅拌桩机成桩，送灰罐及空气压缩机输送水泥。粉喷桩施工结束后，对整个采用人工修坡。

　　③粉喷桩施工工艺流程

六、检测结论与效果

　　2004年7月施工完成后，由陕西省建设工程人工地基工程质量第六检测站，对南干渠边坡加固水泥粉喷桩采用低应变反射法检测了94根桩，有60根桩为一类桩（桩身完整），34根桩为二类桩（桩身基本完整），其中少数为桩身浅部离析。主要原因可能是上部土层含水率较低，土质松软所致，建议在以后的施工中，对水位以上部分进行多次复搅、慢速提升的施工工艺。通过二年运行证明，特别是04年秋雨的考验，滑坡现象得到了彻底的根治。

七、建议

　　由于受建设时期为减少耕地的占用，交口抽渭灌区渠道与排水沟相连的区段较多，而滑坡地质现象因其涉及客观与主观因素共同作用而产生，治理时在采用工程加固措施的同时，还要重视使用管理措施的应用，达到综合治理目标。因此针对本工程的实际在处理滑坡时有以下建议仅供参考：

　①为防止滑坡继续扩大化，应在气候条件良好的春夏非灌溉用水季节，尽快实施治理加固。采用粉喷桩施工工艺前，先进行试桩工作，为全面施工提供经济性水灰比等参数，同时在施工结束后，要做好检测工作。

　②要加强灌溉渠道和排水沟道的运行管理工作。做好灌溉渠道的防渗衬砌；排水沟的清淤与疏通工作，使水流畅通控制地下水位。

　高喜洲（1965—），男，陕西渭南人，工程师，主要从事水利水电施工管理工作。联系电话：0913-8166789 传真：0913-2037220