水利工程中渠道滑坡的原因及技术分析

2020-12-09 05:35张红燕
写真地理 2020年41期
关键词:治理措施

张红燕

摘 要: 水利工程是农业发展的基础,两者的发展密切相关,农业工程中的渠道是水利工程的重要组成部分,渠道确保农作物的正常灌溉时间,灌溉工程中渠系建筑物的运行情况直接影响灌区的灌溉效益和经济效益。本文对各种形成滑坡的原因进行分析,对渠道的滑坡处理进行了讨论,依据滑坡成因提出相应的治理措施,以供参考。

关键词: 渠道滑坡;滑坡处理;治理措施

【中图分类号】TV51 【文献标识码】A 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.41.128

1 渠道滑坡的成因分析

多种因素作用下具有滑动条件的斜坡产生位移会导致渠道滑坡,滑坡由多重原因造成,如测试发现土壤粘粒占比重大,土壤级配不均匀,平均土壤粒径过小,设计时工程土体挖方量较大、施工夯实回填不到位、进度快、地下水压力大难以消散等问题都可以引起滑坡。发现裂缝时要辨别裂缝种类,根据形成因素,找到合适的整治措施。造成渠道滑坡的原因有:

(1)渠道经过的地质情况如有软弱土层、断层、风化土层等存在,如岩层倾向沿渠走向,沿层面容易产生滑坡。

(2)地下水的分布情况、潜蚀和输水下渗等会减小抗滑阻力强度因素。减小抗滑力和增大下滑力会破坏滑动带土体结构,如地震和爆破震动等都会引起滑坡。

(3)錯误的施工方法也会增大边坡滑动力,亦或是采用错误的爆破方式,也极易引起滑坡。施工技术不达标致使新、老土(石)交接处未处理好,引起结合料的滑动。

(4)坡体的应力状态受到外部力的变化影响,如坡脚应力增大、剪应力增大导致滑坡,受到外界因素如水流冲刷基础坡体和挖渠道周围的土体也会导致滑坡。

2 渠道的滑坡处理

2.1 排水导渗

①地表排水:将地表水拦截,通过旁引的方式排出,土体中水的入渗速率小、入渗量小时入渗范围小,不会因入渗而导致滑坡。截水沟修筑在滑坡5m以外地带,设计、修筑时要保证能将地表水顺利排出,不影响渠道的正常运行。地表排水最重要的是禁止下渗和引导排水。滑坡体表面的裂缝回填是地表排水的首要前提,它可以有效防止水下渗破坏渠道周边土体,继而对渠道本身造成一定的伤害,也可利用周边天然排水沟或新建排水沟将水汇集排出。②地下导渗:截水盲沟的作用是阻止地下水渗入土体中,将土壤中细小颗粒带走对渠道周边滑坡体造成伤害。滑坡体以外的地下排水采用排水管、各种形式的导水沟、砌石护坡等多种方法排出。③防止渠道水下渗:渠道修筑时应设计防滤层来阻止下渗,提高输水效率。已受到滑坡影响的渠道可以考虑在其原来的基础上再铺设防渗材料,降低输水损失,有特殊情况时可采用钢管或混凝土管输水。

2.2 削坡减载

治理推移式浅层常用的方法是“削坡减载”。作用原理是引起滑坡的滑动力通过外部作用减小,也是最基本、最有效的治理方法。削坡减载就是削缓边坡,降低坡度,将土体压在坡脚来防止渠道外侧发生滑坡事故。3~5m的一线平台适合应用在挖方较大的渠道上,可以有效地防止上部土体对下部的自重压力,降低下部土体下滑的风险,上部地质条件允许的情况下可以对其进行削减,减少土体荷载,若削减坡体后仍达不到滑坡稳定的条件,则利用支挡建筑物来挡住滑坡土体。

2.3 支挡

支挡是在地质条件不允许使用上述两种方法时使用它将土体挡住,防止滑下来的土进入渠道致使堵塞,进而对渠道和农田灌溉造成影响。在已经滑坡的地方和将要发生滑坡的地方,采用削坡时可能发生坍塌等重大问题或加大挖方工程量,则根据具体的施工条件,选择合适的支撑来护住边坡。渠道路线经过河岸时,易受到河水的冲刷,造成坍塌事故,此时可采用加固坡脚等方法来减小河水冲刷。

2.4 埋管

有特殊的地质情况如地质较差不适合渠道建设,可在该地段使用暗涵(或埋管)来实现过渡,保证渠道的正常建设。设计时根据地质资料发现地质条件差、山坡陡峭不适合开挖或渠段穿过土质层较厚的地方,难以从外部治理或无法确保滑坡稳定,可将原有设计渠段改为暗涵或埋管来过渡地质较差地段,同时降低了滑坡的风险,减少工程投入资金,又能达到输水目的。

2.5 渡槽

在陡峻丘陵地段,渠道挖方时容易发生山岩崩塌等安全问题,加之丘陵地段交通不便,人员无法及时发现渠道存在的问题,维修检查较为困难,此时采用渡槽输水可以较好地避免以上问题。

2.6 改移线路

小型渠道设计时一般不会到现场勘查地质条件,依据地形图在图纸上设计渠道位置,有时渠道会经过地质条件较差的地段,渠道基础不稳定,一旦渠道发生渗漏,极易造成滑坡问题。此时,采用上述多种工程措施难以达到边坡稳定的目的,最终选择渠道改线,避开滑坡地段。

3 渠道滑坡防止措施

①渠道规划设计时应找全经过路线的地质资料或到现场勘查地质情况,尽量避免地质较坏的地段,必要时采取工程治理措施来保证渠道正常使用,同时要选择渠道合理的断面和计算出合理的结构尺寸,确保不会发生滑坡问题,减少不必要的资金投入。②在渠道施工过程中,设计开挖坡度要与实际地质情况相适应,及时和设计人员沟通,必要时可修正边坡坡度,尽量确保渠道边坡稳定。施工中出现滑坡等事故要尽早处理,减少工程投入资金。③渠道要做好日常管理维护工作,发生渗漏等重大问题按照规定及时修补处理。

结束语:灌区的地形影响着渠道的布置,在丘陵地区,地面起伏坡度变化大,渠道线路长,布置多且零散,容易发生渠道滑坡事故,雨水冲刷渠道周边坡体和山洪冲溃渠堤是最常见的水毁形式,渠道的损坏会对农田的灌溉产生极大影响,会导致作物错过最佳灌溉时间,影响作物产量。因此,应积极探讨渠道滑坡的成因,并提出相应的整治措施,防止渠道损坏给农田灌溉带来影响。

参考文献

[1] 甘肃舟曲江顶崖滑坡成因分析与综合治理措施[J].张卫雄,翟向华,丁保艳,张文纶,张国华.中国地质灾害与防治学报.2020(05).

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[4] 水库滑坡成因机制研究进展与展望[J].李长冬,龙晶晶,姜茜慧,付智勇.地质科技通报.2020(01).

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