位山灌區(qū)三干渠襯砌滑坡與裂縫成因分析

趙明俊，李福印

（冠縣水務(wù)局，山東 冠縣 252500）

位山灌區(qū)三干渠全長75km，南起位山黃河引水閘，北至臨清市。岳胡莊（34+800）至倪屯（47+400）襯砌段長12.6km，本段設(shè)計輸水能力90m3/s，加大流量100m3/s。設(shè)計斷面為底寬30m，深度5.17m，邊坡1∶2。襯砌形式為梯形斷面混凝土預(yù)制板護坡，0.5m×0.5m齒墻，坡面鋪設(shè)土工布，坡面底部1.5m為厚10cm石屑反濾層，底層混凝土板中心帶設(shè)直徑為5cm的排水孔。每18m設(shè)一伸縮縫，采用PT膠泥澆灌。

本段襯砌工程于2011-11建設(shè)完工，2012-02檢查工程時發(fā)現(xiàn)大面積滑坡、混凝土板嵌縫開裂的現(xiàn)象。推測原因為施工期在汛期，土壤含水量未能及時排出，地質(zhì)條件較差，導(dǎo)致齒墻產(chǎn)生移位。2012-06各施工單位對施工段內(nèi)的滑坡、裂縫重新進行了修復(fù)。2012-09對其停水后日常檢查時發(fā)現(xiàn)原裂縫處又重新開裂，原滑坡處發(fā)生更為嚴(yán)重的滑坡，單岸累計滑坡長度有2.2km。

1 滑坡與裂縫原因分析

1.1 地下水的原因

據(jù)多年觀測，該工程所在地的地下水埋深太淺。2011-08，觀測數(shù)據(jù)顯示地下水埋深為1.25～3.22m，設(shè)計渠底在地面線以下約5.7m。施工過程中雖然采取了明溝排水的方式排水，但排水不徹底，不能形成較好的干場作業(yè)，這是主要原因。

1.2 地質(zhì)條件的原因

該工程土壤組成為：原狀土屬于Ⅲ類土中的黏土，河道淤積土為Ⅰ類沙土。土方施工時采用挖掘機挖土，推土機碾壓的方式進行。由于坡長為13.1m，機械造坡時不得不將原狀土破壞。這樣就形成了Ⅰ類土和Ⅲ類土混合的坡面，且土壤混合不均勻、透水性小、保水性強。土壤表觀密度雖然在檢測時達到設(shè)計要求，但含水率太高，坡面的穩(wěn)定性大大降低，極易產(chǎn)生嵌縫開裂，這是主要原因。

1.3 施工期原因分析

該工程是2011-07開始施工，排明水時間為15d，合同工期為3個月。該地區(qū)的主汛期為7、8、9月份，齒墻砌筑和混凝土板護坡都在主汛期施工。當(dāng)年主汛期雨水特別大，據(jù)統(tǒng)計僅8月份降雨量柳林 188.5mm， 范寨 229.5mm，7、8、9 月份累計降雨量柳林369.5mm，范寨418.5mm，導(dǎo)致無法施工近2個月。

由于工程不能影響向河北送水，工期緊、任務(wù)急，汛期結(jié)束以后又重新排水施工，土壤中的含水量未能及時排出，致使施工完成后部分工段出現(xiàn)喂縫開裂的現(xiàn)象，所以汛期施工是工程出現(xiàn)問題的一個重要原因。

1.4 基礎(chǔ)斷面設(shè)計小

基礎(chǔ)齒墻采用0.5m×0.5m的漿砌塊石形式，在一般地質(zhì)條件下完全可以滿足抗滑的需要，但在該工程中，由于軟基礎(chǔ)沒有有效硬化，基礎(chǔ)齒墻未能座在相對穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，又因地下水埋深太淺，“滑泥”側(cè)壓力的作用，從而使基礎(chǔ)齒墻的抗滑能力大大降低，這也是產(chǎn)生滑坡、裂縫的重要原因之一。

1.5 施工質(zhì)量的原因

由于設(shè)計斷面大，坡長13.1m，這給施工帶來較大的困難，施工環(huán)節(jié)銜接不流暢，從而導(dǎo)致施工質(zhì)量有所下降。如在機械造坡時未能將淤積沙土和原狀土充分混合，造成局部土壤含水量較高，由于沒有充足的時間晾曬，土壤含水量達不到設(shè)計要求，部分地段碾壓不實，沒有達到設(shè)計要求。齒墻基礎(chǔ)槽開挖中未能挖至相對穩(wěn)定的地基，就開始齒墻砌筑施工，由于造坡壓力的影響，齒墻產(chǎn)生相對位移，這也是原因之一。

2 處理措施

2012-10，在聊城市位山灌區(qū)管理處的指導(dǎo)下，對滑坡、嵌縫開裂的工程重新維修。

1）基坑開挖達到穩(wěn)定地基的工段，將開挖出的基坑用干砌石填滿，并形成高出齒墻頂1.5m的干砌石造坡。在干砌石造坡上層鋪石屑墊層。

2）采用20cm×30cm×50cm的料石將下層坡護砌，每間隔3m留有一個直徑為100mm，長為600mm的PE管做排水孔，內(nèi)側(cè)用粗砂填埋反濾。

3）對沒能找到穩(wěn)定地基的地段，在齒墻內(nèi)側(cè)采用直徑為200mm，長度為3m以上的木樁穩(wěn)定齒墻。

4）采用明溝排水和河口外1.5m處砂管井排水相結(jié)合的方式，形成干場作業(yè)。

3 運行情況

2012-11維修完成以后，渠道隨后投入使用，經(jīng)過近2個月的連續(xù)運行，襯砌工程運行良好。2013-03春灌送水又連續(xù)運行近2個月，經(jīng)檢測，渠道襯砌工程完好。