水利工程渠道滑坡成因與防治

唐宏軍

（湖南省雙牌水庫(kù)管理局，湖南 永州 425000）

雙牌灌區(qū)地處陽(yáng)明山地界，傍山渠道、山高陡峻、彎道多、線路長(zhǎng)且具有分散性等特點(diǎn)，渠道滑坡是灌區(qū)渠道水利工程中頻繁發(fā)生的一個(gè)現(xiàn)象。因此，探討水利工程渠道滑坡成因與防治對(duì)灌區(qū)工程管理與維護(hù)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6 m）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(hào)0+325-0+350 左岸石堤滑坡體長(zhǎng)25 m，寬30 m，厚度3～5 m，滑體方量:0.1 萬(wàn)m3，土方：700 m3，石方：126 m3，干砌45 m3，漿砌170 m3。地層中具有軟弱土層、風(fēng)化土或土層出現(xiàn)斷裂情況，使得渠道護(hù)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(yùn)動(dòng)。干渠II 號(hào)滑坡體21+406-21+442 砂子石渠道滑坡長(zhǎng)36 m，寬40 m，厚度1～3 m，總方量0.1 萬(wàn)m3，土方273 m3，干砌墻28 m。滑坡體頂部坡度大于滑坡體坡度，整體顯得頭重腳輕，導(dǎo)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(jìn)一步滑動(dòng)。干渠III 號(hào)27+270-27+870 魯家灣滑坡長(zhǎng)600 m，厚度3～5 m，土方1 729 m3，石方1 080 m3，砌石1 439 m3，混凝土340 m3，漿砌擋土墻210 m。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(tái)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(cuò)。干渠IV 號(hào)79+650-79+685 劉家渡槽進(jìn)口山體滑坡長(zhǎng)35 m，厚度1～3 m。該滑體山坡傾角為60°?；w方量為1 萬(wàn)m3，釆用削坡減載方法。搬掉滑體0.5 萬(wàn)m3，結(jié)合漿砌支擋50 m。阻止滑體進(jìn)一步運(yùn)動(dòng)。治理至今，未見(jiàn)異常。

2）中層滑坡（6～20 m）占灌區(qū)渠道滑坡總數(shù)35%。例如:干渠V 號(hào)49+850-49+920 左岸滑坡體長(zhǎng)70 m，厚度7～8 m，體積為0.6 萬(wàn)m3，土方1 950 m3，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(dòng)，采用對(duì)滑體腳部進(jìn)行襯砌，阻止渠堤外坡滑體移動(dòng)。干渠VI 號(hào)5+160-5+205 右坡滑坡體長(zhǎng)48 m，寬30 m，厚度10～13 m，總體積為1.5 萬(wàn)m3。由于該滑體處在雙牌陽(yáng)明山陡峻且地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，依傍山深切且是填方臺(tái)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(tái)階式擋土墻，加強(qiáng)滑體排水系統(tǒng)等措施阻止滑體繼續(xù)滑移。干渠VII 號(hào)35+405-35+500 上水嶺渠道滑坡長(zhǎng)105 m，寬75 m，厚度9～10 m，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(fù)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(tái)階式擋土墻，完善滑體排水系統(tǒng)等治理措施阻止滑體進(jìn)一步發(fā)展。

3）深層滑坡（20～50 m）占滑坡總數(shù)15%。例如:干渠VIII 號(hào)6+400-6+680 灘頭壘山體大滑坡體長(zhǎng)280 m，厚度25～30 m，總體積為3 萬(wàn)m3，土方1.5 萬(wàn)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(dǎo)致渠道右坡山體滑坡現(xiàn)象。釆用削坡分級(jí)減載、設(shè)置平臺(tái)、排水（山洪）槽、導(dǎo)（排）水溝等綜合防治措施。干渠IX 號(hào)25+520-28+200 土坪山體大滑坡長(zhǎng)460 m，厚度28～39 m，滑體總量3 萬(wàn)m3，地處雙牌陽(yáng)明山，海拔高500～1 000 m，因山勢(shì)太高且彎道多，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)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(shí)際地形，采用渠道改線可使渠線縮短2.6 km，可避免土坪嶺一帶山洪對(duì)渠道影響，并繞開(kāi)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(zhǎng)221 m，埋管一處：長(zhǎng)80 m，石渠:長(zhǎng)440 m。干渠X 號(hào)33+210-34+330 冷山大滑坡長(zhǎng)350 m，厚度22～25 m，滑體方為4 萬(wàn)m3，該滑體同樣處理難度大，受地理?xiàng)l件限制等因素，繞開(kāi)滑坡體而采用改建隧洞688 m 和埋管512 m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(dòng)而帶動(dòng)上部滑動(dòng)，滑動(dòng)速度相對(duì)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(dòng)，其滑動(dòng)速度一般較慢。

2 渠道滑坡的成因分析

1）渠道滑坡原因應(yīng)當(dāng)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(guò)的復(fù)雜地形地質(zhì)，遇到土壤條件較差，比如：各種頁(yè)巖、泥巖、軟土斷層、以及風(fēng)化土層等，在水能、風(fēng)化等外力作用時(shí)就會(huì)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(qiáng)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(guò)程中，沒(méi)有按照規(guī)范施工要求執(zhí)行，導(dǎo)致因施工方法不當(dāng)，造成滑坡。如：采用不適宜的爆破，對(duì)巖層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，對(duì)渠道山體造成嚴(yán)重震動(dòng)。亂開(kāi)挖和廢土石堆放不合理，也會(huì)引起滑坡發(fā)生。

4）在渠道運(yùn)行中，時(shí)常遭受人為開(kāi)發(fā)因素影響，生態(tài)環(huán)境遭受破壞而導(dǎo)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(jìn)行地質(zhì)勘察，認(rèn)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(yīng)對(duì)措施。目前，灌區(qū)渠道滑坡處理措施及方法主要有：排水導(dǎo)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(dú)使用，也可結(jié)合使用。

3.1 排水導(dǎo)滲

排除地表水、疏干地下水是防治滑坡的首要措施，應(yīng)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(gè)方面進(jìn)行。一是滑坡體以外的地表水應(yīng)以攔截旁引為主。一般在滑坡體裂縫線5 m 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(duì)滑坡體內(nèi)裂縫進(jìn)行回填夯實(shí)，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(jìn)行匯總。最后排出滑坡體外。例如：III 號(hào)、VII 號(hào)、VIII 號(hào)。

2）地下導(dǎo)滲。地下排水方式主要是導(dǎo)滲，常用截水盲溝的方式來(lái)防止滑坡體范圍以外的地下水滲入滑坡體。對(duì)滑坡體外的排水方法一般用導(dǎo)滲溝“Y”形或干砌石護(hù)坡、排水管（溝）或水泥沙勾縫溝等。例如:V號(hào)、VIII 號(hào)、IX 號(hào)。

3.2 削坡減載

針對(duì)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(dòng)，這是處理渠道滑坡最簡(jiǎn)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(wú)法穩(wěn)定滑坡體時(shí)，考慮采用分級(jí)開(kāi)挖減截、設(shè)置平臺(tái)與支擋、排水導(dǎo)滲等相結(jié)合的方法來(lái)治理滑坡。例如：淺II 號(hào)、lV 號(hào)，中VII 號(hào)，深VIII 號(hào)。

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(hù)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(duì)干渠坡腳處加固砌擋土墻，干砌護(hù)坡等措施。對(duì)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(fù)雜地形，傍山陡峻且彎道多，遇到從外部治理難度較大時(shí)，坡體穩(wěn)定性差極易產(chǎn)生滑坡現(xiàn)象，應(yīng)盡量避開(kāi)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(hù)，同時(shí)減小工程量，提高渠道安全運(yùn)行功能。例如：深I(lǐng)X 號(hào)、X 號(hào)。

3.5 渡槽、改線

多數(shù)灌區(qū)渠道興修于20 世紀(jì)50～60 年代，受國(guó)民經(jīng)濟(jì)、技術(shù)力量、施工條件等因素限制，傍山渠道和填方臺(tái)渠穩(wěn)定性差，尤其是旺雨季地下水滲透導(dǎo)致整個(gè)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(kāi)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(hào)。

3.6 加強(qiáng)渠道日常管理與維護(hù)

在渠道管理與維護(hù)中，要加強(qiáng)渠道巡查。及時(shí)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(yīng)及時(shí)查明原因并處理。檢查險(xiǎn)工隱患地段、山體滑坡是否有新發(fā)生的位移現(xiàn)象。管護(hù)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(duì)渠道裂縫采用開(kāi)挖回填夯實(shí)的辦法處理后，需覆蓋彩膜油布，防止滑坡體外水再次導(dǎo)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。