寶雞峽塬上總干渠98km險段治理工程設計分析

摘要：寶雞峽98km塬邊渠道，所處地質地形復雜，隱患險情眾多，沿途城鎮、企業、鐵路、公路干線多，位置極端險要。文章結合實際分析了目前渠道存在的問題，并從高邊坡消坡、坡腳砌護、渠道襯砌翻修、灌漿加固等方面提出了險情治理的主要措施，可供借鑒。

關鍵詞：寶雞峽灌區；98km渠道；坡腳砌護；高邊坡消坡；渠道襯砌翻修；灌漿加固

中圖分類號：TV672 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）19-0116-02

1 概況

寶雞峽塬上總干渠由林家村引水樞紐至乾縣壇子坊分水閘全長170.2km，

2 存在的問題

98km塬邊渠道于1971年建成通水，受當時各種條件限制，工程設計標準偏低，施工遺留問題較多，加之投運40多年來，工程維修投資力度不足，導致高邊坡滑坡、滑塌發生80余次，累計土方283萬m3。多次造成渠道堵塞、灌溉中斷，幸虧發現及時和果斷搶險處置，才避免了渠道決口、鐵路中斷等重大事故。目前存在的主要問題有：

2.1 11km高邊坡完整土體變形破壞

自1971年至今，11km高邊坡曾發生多次坡體裂縫和滑塌現象，累計滑塌土方量75.96萬m3。

2.2 干渠襯砌板破損嚴重

據統計，98km渠道現澆砼襯砌渠段共長82km，坡板裂縫、脫皮、破損錯位的占71.2%，完好率僅為28.8%；采用80×80cm砼預制塊砌護的填方渠段共長7.6km，產生鼓肚錯位、破損脫坡和灰縫脫落的占82.3%，完好率僅占17.7%（包括曾經修復的渠段）。

2.3 過溝填方沉陷、裂縫、外邊坡散浸滲水

大部分填方段均存在不同程度沉陷，沉陷深度為15～35cm，個別填方有裂縫。如1997年9月，三盤溝填方右渠堤產生縱向裂縫長60余m，縫寬5cm，坑探2m深處，縫寬仍達2cm。

上述問題的存在對渠道安全運用是一個潛伏的巨大威脅，同時由于襯砌破損加大了渠道糙率，致使渠道輸水能力下降，目前最大過水能力僅為40m3/s，不足設計輸水能力的70%，急需治理加固。

3 治理措施設計

3.1 高邊坡消坡

（1）設計坡型。坡型的設計主要是確定單級坡比。根據調查及有關資料分析，當降雨量大、暴雨集中時，緩于1∶0.75的邊坡由于受雨面積較大，坡面徑流有入滲土體的機會而易受水流沖刷。因此，單級坡比不能過陡，也不能太緩，以0.5～0.6為宜；坡高的確定，與鈣質結構的位置有關。通過分析試驗，一般在坡高約1/2處的鈣質結構層處設置大平臺，在大平臺上下均為1∶0.6或1∶0.5的單級坡比，每級高10～15m，結合鈣質結構層位置而定。各級坡腳設水平平臺，臺寬一般3m。此外，還須完善排水天溝及縱、橫向排水溝系統。

（2）設計參數的確定。原設計中邊坡抗滑穩定安全系數按k=1.15～1.20控制，當考慮地震影響時k=1.11～1.16。本工程根據規范規定，設計安全系數正常運用條件時取k=1.20，非常運用條件Ⅰ時取k=1.15，非常運用條件Ⅱ時取k=1.10，基本和原設計及《寶雞峽技術總結》推薦的數值一致。

土體含水率在正常運用條件下按22%計算。由于塬邊裂縫發育，在出現長期降雨時，雨水將會沿裂隙下滲，從而加大坡體含水量直至接近飽和狀態作為非常運用條件Ⅰ復核。在正常運用條件下出現Ⅶ度地震時，作為非常運用條件Ⅱ復核。本設計按上述3種可能情況組合，以原狀固結快剪指標作為設計和校核的依據。

其他參數均采用《寶雞峽98km渠道地質報告》提供的各地質剖面、各時代地層的強度指標。并依時代為單位，按厚度將各土層的試驗值進行了加權平均處理。

3.2 坡腳砌護

分析結果表明，即使在坡體總體穩定的情況下，坡腳、坡頂等局部單元體，仍處于可塑狀態。因此，坡腳仍會發生局部破壞。據調查，渠左岸坡腳處多分布有一層古土壤層，易于風化剝落，致使上層土體懸空。經過40多年的探索、試驗表明，進行坡腳砌護可有效防止坡坍塌。本次安排坡腳砌護10處，共長3717m，采用C15砼預制塊砌筑，厚度10cm，砂漿樁號M7.5，砌護高度視坡比在4.3～4.7m之間。

3.3 渠道襯砌翻修

經抗凍脹計算，渠道最大凍脹位移量為1.3cm，（屬Ⅰ類凍脹性地基土）規定允許位移量為0.5cm，需采取以下抗凍脹措施：削減或消除土的凍脹作用，包括基土置換，加強防滲、隔水及排水、保溫等；采用適應凍脹能力強的結構形式；加強地基對建筑物的錨固作

用等。

根據工程現狀，險段治理應主要從防滲隔水入手，采用砼與膜料復合型防滲方式襯砌，伸縮縫采用聚氯乙稀膠泥填充，以增強防滲效果。襯砌板采用C15砼現澆，坡板為楔形板，板頂厚10cm，底部陰坡厚14cm，陽坡厚12cm；底板厚12cm，砼板下鋪設厚0.2mm聚氯乙稀塑料薄膜一層。伸縮縫橫縫每4m布設一條，縱縫除沿坡板與底板相交處布設兩條外，渠底寬5～10m渠段底板加設中縫一條，大于10m渠段加設中縫兩條。

3.4 灌漿加固

3.5 坡面排水

高家坪老滑坡、田家崖新滑坡，均屬老滑坡的局部“復活”，滑坡床深陷現河床以下，前緣已不存在再次滑動的臨空地形。近年來滑坡體表土層局部蠕動、滑塌，主要是水的誘發所致。地勘查明，由于地下水埋藏較淺，以泉水形式出露，使土體處于飽和狀態，且排水不暢。故應在加強監測工作的同時，分期實施工程治理措施，增設坡面地表排水和處理地表裂縫以防雨水入滲。本次以治表為主，計劃增建坡面排水系統和部分生物治理。坡面排水包括縱橫向排水溝共長1577m，橫向排水溝按地形情況，沿等高線（或在平臺上）布設，縱向排水溝沿坡面布設，匯集橫向排水溝水流并排入

渠道。

3.6 生物治理及滑坡監測

設計對高家坪、田家崖兩處新滑坡建立安全監測系統和采取生物治理措施。即于其坡面植草皮12萬m2，以減緩坡面雨水沖刷，做好水土保持。變形監測系統包括建立坡面水平位移觀測網，布設觀測樁74個，埋設多點邊坡位移自動記錄儀3臺。

4 結語

對寶雞峽塬上98km渠道進行治理，既可消除諸多工程隱患，提高渠道安全運行系數，緩解滑坡對沿途鐵路、公路、廠礦企業、城鄉居民的危脅，也可改善和美化當地生態環境，對促進社會經濟發展益處多多。宜統籌規劃，抓好實施，做好日常觀測、巡護和管理，造福于灌區人民。

作者簡介：曹卿（1976-），男，山東曹縣人，陜西省寶雞峽管理局工程師，研究方向：水利水電工程

設計。endprint

摘要：寶雞峽98km塬邊渠道，所處地質地形復雜，隱患險情眾多，沿途城鎮、企業、鐵路、公路干線多，位置極端險要。文章結合實際分析了目前渠道存在的問題，并從高邊坡消坡、坡腳砌護、渠道襯砌翻修、灌漿加固等方面提出了險情治理的主要措施，可供借鑒。

關鍵詞：寶雞峽灌區；98km渠道；坡腳砌護；高邊坡消坡；渠道襯砌翻修；灌漿加固

中圖分類號：TV672 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）19-0116-02

1 概況

寶雞峽塬上總干渠由林家村引水樞紐至乾縣壇子坊分水閘全長170.2km，

2 存在的問題

98km塬邊渠道于1971年建成通水，受當時各種條件限制，工程設計標準偏低，施工遺留問題較多，加之投運40多年來，工程維修投資力度不足，導致高邊坡滑坡、滑塌發生80余次，累計土方283萬m3。多次造成渠道堵塞、灌溉中斷，幸虧發現及時和果斷搶險處置，才避免了渠道決口、鐵路中斷等重大事故。目前存在的主要問題有：

2.1 11km高邊坡完整土體變形破壞

自1971年至今，11km高邊坡曾發生多次坡體裂縫和滑塌現象，累計滑塌土方量75.96萬m3。

2.2 干渠襯砌板破損嚴重

據統計，98km渠道現澆砼襯砌渠段共長82km，坡板裂縫、脫皮、破損錯位的占71.2%，完好率僅為28.8%；采用80×80cm砼預制塊砌護的填方渠段共長7.6km，產生鼓肚錯位、破損脫坡和灰縫脫落的占82.3%，完好率僅占17.7%（包括曾經修復的渠段）。

2.3 過溝填方沉陷、裂縫、外邊坡散浸滲水

大部分填方段均存在不同程度沉陷，沉陷深度為15～35cm，個別填方有裂縫。如1997年9月，三盤溝填方右渠堤產生縱向裂縫長60余m，縫寬5cm，坑探2m深處，縫寬仍達2cm。

上述問題的存在對渠道安全運用是一個潛伏的巨大威脅，同時由于襯砌破損加大了渠道糙率，致使渠道輸水能力下降，目前最大過水能力僅為40m3/s，不足設計輸水能力的70%，急需治理加固。

3 治理措施設計

3.1 高邊坡消坡

（1）設計坡型。坡型的設計主要是確定單級坡比。根據調查及有關資料分析，當降雨量大、暴雨集中時，緩于1∶0.75的邊坡由于受雨面積較大，坡面徑流有入滲土體的機會而易受水流沖刷。因此，單級坡比不能過陡，也不能太緩，以0.5～0.6為宜；坡高的確定，與鈣質結構的位置有關。通過分析試驗，一般在坡高約1/2處的鈣質結構層處設置大平臺，在大平臺上下均為1∶0.6或1∶0.5的單級坡比，每級高10～15m，結合鈣質結構層位置而定。各級坡腳設水平平臺，臺寬一般3m。此外，還須完善排水天溝及縱、橫向排水溝系統。

（2）設計參數的確定。原設計中邊坡抗滑穩定安全系數按k=1.15～1.20控制，當考慮地震影響時k=1.11～1.16。本工程根據規范規定，設計安全系數正常運用條件時取k=1.20，非常運用條件Ⅰ時取k=1.15，非常運用條件Ⅱ時取k=1.10，基本和原設計及《寶雞峽技術總結》推薦的數值一致。

土體含水率在正常運用條件下按22%計算。由于塬邊裂縫發育，在出現長期降雨時，雨水將會沿裂隙下滲，從而加大坡體含水量直至接近飽和狀態作為非常運用條件Ⅰ復核。在正常運用條件下出現Ⅶ度地震時，作為非常運用條件Ⅱ復核。本設計按上述3種可能情況組合，以原狀固結快剪指標作為設計和校核的依據。

其他參數均采用《寶雞峽98km渠道地質報告》提供的各地質剖面、各時代地層的強度指標。并依時代為單位，按厚度將各土層的試驗值進行了加權平均處理。

3.2 坡腳砌護

分析結果表明，即使在坡體總體穩定的情況下，坡腳、坡頂等局部單元體，仍處于可塑狀態。因此，坡腳仍會發生局部破壞。據調查，渠左岸坡腳處多分布有一層古土壤層，易于風化剝落，致使上層土體懸空。經過40多年的探索、試驗表明，進行坡腳砌護可有效防止坡坍塌。本次安排坡腳砌護10處，共長3717m，采用C15砼預制塊砌筑，厚度10cm，砂漿樁號M7.5，砌護高度視坡比在4.3～4.7m之間。

3.3 渠道襯砌翻修

經抗凍脹計算，渠道最大凍脹位移量為1.3cm，（屬Ⅰ類凍脹性地基土）規定允許位移量為0.5cm，需采取以下抗凍脹措施：削減或消除土的凍脹作用，包括基土置換，加強防滲、隔水及排水、保溫等；采用適應凍脹能力強的結構形式；加強地基對建筑物的錨固作

用等。

根據工程現狀，險段治理應主要從防滲隔水入手，采用砼與膜料復合型防滲方式襯砌，伸縮縫采用聚氯乙稀膠泥填充，以增強防滲效果。襯砌板采用C15砼現澆，坡板為楔形板，板頂厚10cm，底部陰坡厚14cm，陽坡厚12cm；底板厚12cm，砼板下鋪設厚0.2mm聚氯乙稀塑料薄膜一層。伸縮縫橫縫每4m布設一條，縱縫除沿坡板與底板相交處布設兩條外，渠底寬5～10m渠段底板加設中縫一條，大于10m渠段加設中縫兩條。

3.4 灌漿加固

3.5 坡面排水

高家坪老滑坡、田家崖新滑坡，均屬老滑坡的局部“復活”，滑坡床深陷現河床以下，前緣已不存在再次滑動的臨空地形。近年來滑坡體表土層局部蠕動、滑塌，主要是水的誘發所致。地勘查明，由于地下水埋藏較淺，以泉水形式出露，使土體處于飽和狀態，且排水不暢。故應在加強監測工作的同時，分期實施工程治理措施，增設坡面地表排水和處理地表裂縫以防雨水入滲。本次以治表為主，計劃增建坡面排水系統和部分生物治理。坡面排水包括縱橫向排水溝共長1577m，橫向排水溝按地形情況，沿等高線（或在平臺上）布設，縱向排水溝沿坡面布設，匯集橫向排水溝水流并排入

渠道。

3.6 生物治理及滑坡監測

設計對高家坪、田家崖兩處新滑坡建立安全監測系統和采取生物治理措施。即于其坡面植草皮12萬m2，以減緩坡面雨水沖刷，做好水土保持。變形監測系統包括建立坡面水平位移觀測網，布設觀測樁74個，埋設多點邊坡位移自動記錄儀3臺。

4 結語

對寶雞峽塬上98km渠道進行治理，既可消除諸多工程隱患，提高渠道安全運行系數，緩解滑坡對沿途鐵路、公路、廠礦企業、城鄉居民的危脅，也可改善和美化當地生態環境，對促進社會經濟發展益處多多。宜統籌規劃，抓好實施，做好日常觀測、巡護和管理，造福于灌區人民。

作者簡介：曹卿（1976-），男，山東曹縣人，陜西省寶雞峽管理局工程師，研究方向：水利水電工程

設計。endprint

摘要：寶雞峽98km塬邊渠道，所處地質地形復雜，隱患險情眾多，沿途城鎮、企業、鐵路、公路干線多，位置極端險要。文章結合實際分析了目前渠道存在的問題，并從高邊坡消坡、坡腳砌護、渠道襯砌翻修、灌漿加固等方面提出了險情治理的主要措施，可供借鑒。

關鍵詞：寶雞峽灌區；98km渠道；坡腳砌護；高邊坡消坡；渠道襯砌翻修；灌漿加固

中圖分類號：TV672 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）19-0116-02

1 概況

寶雞峽塬上總干渠由林家村引水樞紐至乾縣壇子坊分水閘全長170.2km，

2 存在的問題

98km塬邊渠道于1971年建成通水，受當時各種條件限制，工程設計標準偏低，施工遺留問題較多，加之投運40多年來，工程維修投資力度不足，導致高邊坡滑坡、滑塌發生80余次，累計土方283萬m3。多次造成渠道堵塞、灌溉中斷，幸虧發現及時和果斷搶險處置，才避免了渠道決口、鐵路中斷等重大事故。目前存在的主要問題有：

2.1 11km高邊坡完整土體變形破壞

自1971年至今，11km高邊坡曾發生多次坡體裂縫和滑塌現象，累計滑塌土方量75.96萬m3。

2.2 干渠襯砌板破損嚴重

據統計，98km渠道現澆砼襯砌渠段共長82km，坡板裂縫、脫皮、破損錯位的占71.2%，完好率僅為28.8%；采用80×80cm砼預制塊砌護的填方渠段共長7.6km，產生鼓肚錯位、破損脫坡和灰縫脫落的占82.3%，完好率僅占17.7%（包括曾經修復的渠段）。

2.3 過溝填方沉陷、裂縫、外邊坡散浸滲水

大部分填方段均存在不同程度沉陷，沉陷深度為15～35cm，個別填方有裂縫。如1997年9月，三盤溝填方右渠堤產生縱向裂縫長60余m，縫寬5cm，坑探2m深處，縫寬仍達2cm。

上述問題的存在對渠道安全運用是一個潛伏的巨大威脅，同時由于襯砌破損加大了渠道糙率，致使渠道輸水能力下降，目前最大過水能力僅為40m3/s，不足設計輸水能力的70%，急需治理加固。

3 治理措施設計

3.1 高邊坡消坡

（1）設計坡型。坡型的設計主要是確定單級坡比。根據調查及有關資料分析，當降雨量大、暴雨集中時，緩于1∶0.75的邊坡由于受雨面積較大，坡面徑流有入滲土體的機會而易受水流沖刷。因此，單級坡比不能過陡，也不能太緩，以0.5～0.6為宜；坡高的確定，與鈣質結構的位置有關。通過分析試驗，一般在坡高約1/2處的鈣質結構層處設置大平臺，在大平臺上下均為1∶0.6或1∶0.5的單級坡比，每級高10～15m，結合鈣質結構層位置而定。各級坡腳設水平平臺，臺寬一般3m。此外，還須完善排水天溝及縱、橫向排水溝系統。

（2）設計參數的確定。原設計中邊坡抗滑穩定安全系數按k=1.15～1.20控制，當考慮地震影響時k=1.11～1.16。本工程根據規范規定，設計安全系數正常運用條件時取k=1.20，非常運用條件Ⅰ時取k=1.15，非常運用條件Ⅱ時取k=1.10，基本和原設計及《寶雞峽技術總結》推薦的數值一致。

土體含水率在正常運用條件下按22%計算。由于塬邊裂縫發育，在出現長期降雨時，雨水將會沿裂隙下滲，從而加大坡體含水量直至接近飽和狀態作為非常運用條件Ⅰ復核。在正常運用條件下出現Ⅶ度地震時，作為非常運用條件Ⅱ復核。本設計按上述3種可能情況組合，以原狀固結快剪指標作為設計和校核的依據。

其他參數均采用《寶雞峽98km渠道地質報告》提供的各地質剖面、各時代地層的強度指標。并依時代為單位，按厚度將各土層的試驗值進行了加權平均處理。

3.2 坡腳砌護

分析結果表明，即使在坡體總體穩定的情況下，坡腳、坡頂等局部單元體，仍處于可塑狀態。因此，坡腳仍會發生局部破壞。據調查，渠左岸坡腳處多分布有一層古土壤層，易于風化剝落，致使上層土體懸空。經過40多年的探索、試驗表明，進行坡腳砌護可有效防止坡坍塌。本次安排坡腳砌護10處，共長3717m，采用C15砼預制塊砌筑，厚度10cm，砂漿樁號M7.5，砌護高度視坡比在4.3～4.7m之間。

3.3 渠道襯砌翻修

經抗凍脹計算，渠道最大凍脹位移量為1.3cm，（屬Ⅰ類凍脹性地基土）規定允許位移量為0.5cm，需采取以下抗凍脹措施：削減或消除土的凍脹作用，包括基土置換，加強防滲、隔水及排水、保溫等；采用適應凍脹能力強的結構形式；加強地基對建筑物的錨固作

用等。

根據工程現狀，險段治理應主要從防滲隔水入手，采用砼與膜料復合型防滲方式襯砌，伸縮縫采用聚氯乙稀膠泥填充，以增強防滲效果。襯砌板采用C15砼現澆，坡板為楔形板，板頂厚10cm，底部陰坡厚14cm，陽坡厚12cm；底板厚12cm，砼板下鋪設厚0.2mm聚氯乙稀塑料薄膜一層。伸縮縫橫縫每4m布設一條，縱縫除沿坡板與底板相交處布設兩條外，渠底寬5～10m渠段底板加設中縫一條，大于10m渠段加設中縫兩條。

3.4 灌漿加固

3.5 坡面排水

高家坪老滑坡、田家崖新滑坡，均屬老滑坡的局部“復活”，滑坡床深陷現河床以下，前緣已不存在再次滑動的臨空地形。近年來滑坡體表土層局部蠕動、滑塌，主要是水的誘發所致。地勘查明，由于地下水埋藏較淺，以泉水形式出露，使土體處于飽和狀態，且排水不暢。故應在加強監測工作的同時，分期實施工程治理措施，增設坡面地表排水和處理地表裂縫以防雨水入滲。本次以治表為主，計劃增建坡面排水系統和部分生物治理。坡面排水包括縱橫向排水溝共長1577m，橫向排水溝按地形情況，沿等高線（或在平臺上）布設，縱向排水溝沿坡面布設，匯集橫向排水溝水流并排入

渠道。

3.6 生物治理及滑坡監測

設計對高家坪、田家崖兩處新滑坡建立安全監測系統和采取生物治理措施。即于其坡面植草皮12萬m2，以減緩坡面雨水沖刷，做好水土保持。變形監測系統包括建立坡面水平位移觀測網，布設觀測樁74個，埋設多點邊坡位移自動記錄儀3臺。

4 結語

對寶雞峽塬上98km渠道進行治理，既可消除諸多工程隱患，提高渠道安全運行系數，緩解滑坡對沿途鐵路、公路、廠礦企業、城鄉居民的危脅，也可改善和美化當地生態環境，對促進社會經濟發展益處多多。宜統籌規劃，抓好實施，做好日常觀測、巡護和管理，造福于灌區人民。

作者簡介：曹卿（1976-），男，山東曹縣人，陜西省寶雞峽管理局工程師，研究方向：水利水電工程

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