中线工程京石应急段渠道类型、边坡稳定分析及处理

中线工程京石应急段渠道类型、边坡稳定分析及处理

杨凤桂

河北省水利水电勘测设计研究院天津300250

摘要：中线工程京石应急段渠道类型、边坡稳定分析及处理，以便在其他工程中应予重视

关键词:中线工程、地质问题、边坡稳定、分析与处理

1.工程概述：中线工程京石应急段，最大输水量为240m3，渠道总长201.047km，其中岩质渠段4.098km，土岩段32.091km，土质渠段51.667km，填方段113.191km。

2.地质条件及参数：地层主要岩性主为粘土、壤土、砂壤土、砂性土、卵石、岩石等。土、岩体的结构决定了的渠道边坡稳定、施工难易程度、成渠条件。渠段线路较长，建筑物众多，地层岩性变化较大，勘察过程中进行了大量的原位测试、岩石现场力学试验、水文地质试验、取样及室内岩土试验工作。由于本渠段第四系地层分布范围较广，地层岩性变化较大，不同渠段相同地层岩性的物理力学性质指标和原位测试结果存在较大的差别，因此根据所划分的工程地质段进行岩土物理力学性质指标的统计，提出岩土的主要物理力学指标建议值。

3.渠道边坡类型：根据各结构类型中岩性、土岩组合、特殊岩性组合和渠道的挖填方式，将本渠段划分为土体、土岩体、岩体和填土体四种结构类型，七个结构类别、29种段型共计74段。其中岩体3段，合计长度4.098km，占全长的2%；土岩体双层结构13段，合计长度32.091km，占全长的16%；土体均一、双层、多层结构共计22段，合计长度55.667km，占全长的25.7%；填方段结构共计36段，合计长度113.191km，占全长的56.3%。

4.边坡稳定及分析：

渠道形式为挖方渠段、填方段、半挖半填段。渠道边坡稳定性是影响渠道成渠条件的重要因素，渠道主要涉及岩体、土体、高地下水段、河滩渠段、填方段及半挖半填段的渠道边坡稳定地质问题。

①岩质边坡稳定：

土岩体结构类型和硬质岩体结构类型，因地形地貌原因，渠道大多挖深较大，岩性不同、岩体风化强烈、软硬程度不均，高边坡、岩体倾向与坡向的角度相同或相近，都会导致渠坡的稳定性差，局部存在小规模滑坡的可能，应采取固坡措施。在雨季施工期间，多处岩层形成小型滑坡，对全、强风化的小规模塌滑，多采用挂网锚杆喷混凝土的方式。岩渠主要分布在保定顺平、满城、涞水一带的丘陵区及山区。

②土质边坡稳定：

土质渠段主要是渠坡岩性以粘土、砂土、卵石为主，结构类型主要为粘土均一、粘砂、粘砾双层结构、多层结构，其中粘土均一结构的渠坡大多稳定，而卵石、砂土为主、粘砂、粘砾双层结构、多层结构渠坡的稳定性差或较差。大型河流河漫滩的渠段，如滹沱河、唐河、拒马河等，一些大型河渠交叉建筑物渠坡多由砂土、砾卵石组成，又多受地下水的影响，渠坡稳定性大多较差。在施工中主要采用抽水、降水措施、石笼网、浆砌石护坡的形式。

③高地下水渠边坡稳定：

较高的地下水位对土的浸泡，粘聚力、内摩擦角都有一定影响，高地下水渠坡产生静水压力，对渠道边坡的稳定也会有一定影响。施工中主要采用基坑排水及集水井来消除地下水对渠道边坡的影响，这一问题对施工影响较大，导致渠坡后期开裂、错台、冻胀，以致拆除重修；

该渠段含水层主要为第四系砂土及砾卵石，类含水岩组分布较广，部分裸露于地表或裸露于河床，地表水补给条件优越，厚度较大，富水性好。这些段及建筑物在施工过程中易产生涌水，涌水量的确定一般应考虑渠道的开挖规模、深度、含水层的厚度和透水性，地下水的边界条件及地表水的影响等诸多因素。

地下水对渠道边坡的影响主要表现在三个方面：

一是地下水的变化易引起结构发生改变，力学强度降低，导致边坡失稳。二是不适当的排水方式，如明沟排水，容易使砂土边坡坡脚产生渗透破坏或砾卵石边坡坡脚滑塌，导致边坡失稳。三是易造成岩层中的软弱夹层的滑动，从而导致边坡失稳。

施工中主要采用泵站，将地下水汇入集水井，抽水强排，增设逆止阀消减扬压力的工程措施。

④填方段边坡稳定：

填方段渠道边坡稳定主要与岩性及碾压密实度有很大关系。认真清基，清除表层杂物，清基厚度一般30cm左右，遇到特殊的不良地层，应进行特殊的强夯、换填处理，保证回填土的密实度，合理削坡，从而保障填土边坡的稳定。

⑤半挖半填段边坡稳定：

半挖半填渠坡，应认真清基，清基厚度一般30cm左右，遇到特殊的不良地层，应进行特殊的处理，以保证填方较好的地基。具有轻微湿陷性黄土状土的填方段地基采取夯实或碾压处理，以减弱湿陷性的影响。施工中控制压实度0.98,由于场地较窄,施工难度较大,原状土和回填土的结合部位，土压实度明显不够。分析原因达不到设计的边坡比1:3～1:6，缓坡顺总干渠轴向碾压，碾压厚度为30cm。因此在施工过程中应特别注意老冲沟的回填和处理。

结语：中线工程京石应急段对渠道边坡根据不同地质岩性、地形地貌对渠道类型进行划分，同时对不同类型的边坡稳定进行了分析及处理以便在其它工程中应予重视。

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