小蜀山支渠切嶺滑坡治理方案探析

黃 夢 婷

(安徽省·水利部淮河水利委員會水利科學研究院，安徽 合肥 230088)

小蜀山支渠切嶺滑坡治理方案探析

黃 夢 婷

(安徽省·水利部淮河水利委員會水利科學研究院，安徽 合肥 230088)

通過對小蜀山支渠切嶺滑坡問題進行分析，探討采用坡面整治、排水、護坡進行綜合治理，驗算坡體穩(wěn)定，使得滑坡現(xiàn)狀得到有效治理，促進和提升小蜀山支渠的社會效益和灌溉效益。

工程地質(zhì)，切嶺滑坡，穩(wěn)定，綜合治理

1 小蜀山支渠工程概況

小蜀山支渠位于合肥市蜀山區(qū)小廟鎮(zhèn)西1.0 km處，系小蜀山分干渠主要渠道，屬派河流域。自小廟鎮(zhèn)梔樹村黃大塘進水閘引水，至合肥市高新區(qū)新店村新莊分水閘，全長28.5 km，設(shè)計灌溉區(qū)域4.5萬畝，引水流量2.94 m3/s。是一座以灌溉為主，結(jié)合防洪、抗旱等綜合利用的小型渠道，社會效益和灌溉效益十分顯著。

2 現(xiàn)存問題

小蜀山支渠切嶺段邊坡為人工邊坡，由開挖河道而形成。坡向傾向河道，坡度為20°～30°，坡高6.8 m～11.7 m。前緣相對具有臨空條件，重力勢能較大。兩側(cè)地形較緩，沖溝淺，基本無臨空條件。坡面水土流失較為嚴重，與河道平行裂隙多發(fā)育。由于工程區(qū)膨脹性裂隙粘土較為發(fā)育，在氣候、雨水及風化作用的影響下，土體強度大幅衰減，發(fā)生滑坡的可能性較大。

2.1工程地質(zhì)

小蜀山支渠滑坡左右岸邊坡揭露①人工回填土層；②粘土層；③層侏羅系上統(tǒng)周公組(J2Z)紫紅色泥質(zhì)粉砂巖。

③層泥質(zhì)粉砂巖(J2Z)：紫紅色，為軟質(zhì)巖石，厚層狀，泥質(zhì)膠結(jié)，巖芯呈泥土狀或砂土狀，該層未鉆穿，揭露最大層厚11.60 m，揭露最低層底高程29.41 m。

2.2土體力學特征

通過對邊坡土層進行指標統(tǒng)計，邊坡土體物理力學指標統(tǒng)計詳見表1。

表1 邊坡土體膨脹性指標統(tǒng)計表

邊坡回填土濕密度為1.89 g/cm3～1.92 g/cm3，含水率為29.8%～30.8%，平均含水率為30.3%，干密度為1.46 g/cm3～1.47 g/cm3，最優(yōu)含水率為22.5%，回填土含水率偏高，干密度較低，回填土碾壓效果較差。

2.3工程地質(zhì)評價

小蜀山支渠滑坡左右岸邊坡揭露①層、②層土及③層泥質(zhì)粉砂巖。①層人工回填土結(jié)構(gòu)松散，具膨脹性，抗剪強度較低，②層一般強度較高，但具有弱膨脹潛勢，易在雨季形成淺層滑坡。③層泥質(zhì)粉砂巖為軟質(zhì)巖石，強度較高，遇水容易產(chǎn)生崩解。其中①層人工回填土所含粘粒較高，自由膨脹率離散性大，回填土屬弱膨脹潛勢。具有膨脹性、親水性和吸附性的特點。在干燥狀態(tài)下，土體具有良好的強度效能，能夠維持土體穩(wěn)定狀態(tài)。但干濕交替頻繁的情況下，表層土逐漸飽和，強度衰減。當邊坡土層下滑力超過抗阻臨界時，容易導致土層發(fā)生塌落或滑坡。

3 除險加固方案研究

3.1滑動面的位置確定

切嶺段已滑邊坡的滑動面根據(jù)滑體的外形、滑體頂部滑坎、下部滑舌的位置、探孔以及土質(zhì)松散程度、土體含水量大小、地下水出溢位置等因素確定[1]。對未滑邊坡，其潛在滑動面或軟弱結(jié)構(gòu)面的位置主要依據(jù)以下幾個方面[1]進行判斷：滑動面的形狀與已滑邊坡滑動面大體相似；工程地質(zhì)橫剖面圖中上下土層的界面，或同一土層中靜探曲線上ps值較小處，或地質(zhì)原圖孔巖芯土樣含水量突然增大處的位置，是邊坡潛在滑動面(或軟弱帶)的位置。

3.2加固治理方案研究

采用坡面整治、排水結(jié)合護坡綜合治理方案。

1)削坡減載：滑坡段坡面采取削坡處理后進行清理。從設(shè)計渠底邊線按1∶2的坡進行削坡減載，并在設(shè)計水位高程以上設(shè)置一級平臺，平臺寬2 m，從一級平臺再以1∶3的邊坡削坡至頂部。挖除坡面的引張裂隙并回填夯實。

2)排水導滲：主要是對地表徑流水進行攔截、旁引，同時兼具采用防滲措施。在滑坡段的平臺和坡面上設(shè)置縱、橫向排水溝，縱向排水溝根據(jù)滑坡段的斜坡長度不同設(shè)置2條；橫向排水溝從坡頂?shù)角祝樒孪蛟O(shè)置，間距20 m。縱橫向排水溝相互交錯，排水范圍擴大延伸至滑坡范圍之外。地下排水以盡快匯集，及時疏導為原則[2]。導滲采用φ80軟式透水管，橫向布置間距5 m，i=2%，縱向間距5 m布置一排，匯入一級平臺排水溝。

3)護坡：護坡采用混凝土預制塊護坡和草皮護坡。混凝土護坡坡頂超設(shè)計水位0.3 m，坡底為設(shè)計渠底高程，為了使坡體內(nèi)的積水及時排出，護坡采用10 cm厚六邊形C20混凝土預制塊，預制塊下鋪10 cm厚碎石墊層，護坡底做深60 cm，寬40 cm的混凝土勒腳?；炷烈陨掀旅婢鶟M鋪草皮，加強植被覆蓋，以滿足固坡及防滲要求。

3.3典型斷面選取

支渠滑坡平面上呈“括號”狀，滑帶為中間厚兩翼薄，滑坡界線較為清晰，變形范圍明顯。根據(jù)規(guī)范要求[3]，沿主滑方向中部選一條地質(zhì)剖面作為典型剖面進行計算，選用典型剖面見圖1。

3.4現(xiàn)狀坡體穩(wěn)定計算

1)邊坡穩(wěn)定分析選擇典型斷面作為計算斷面，計算壩坡抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)。坡身土料的物理力學指標根據(jù)現(xiàn)場取樣與室內(nèi)土工試驗成果取值。指標具體取值見表2。

表2 現(xiàn)狀邊坡穩(wěn)定分析選用物理力學指標

2)計算工況與孔隙水壓力確定。

根據(jù)規(guī)范要求[3]，分析穩(wěn)定滲流期的左右坡體內(nèi)最高水位時，針對壩體形成穩(wěn)定滲流下的工況進行計算：左坡體內(nèi)最高水位為48.74 m，右坡體內(nèi)最高水位為47.05 m。

3)計算方法。

小蜀山支渠滑坡均采用簡化畢肖普法計算進行穩(wěn)定安全系數(shù)比較，判斷壩坡抗滑穩(wěn)定的安全性。計算軟件采用河海大學設(shè)計的壩坡穩(wěn)定分析軟件Autobank7.0(網(wǎng)絡(luò)版)計算。計算成果圖見圖2，圖3，邊坡穩(wěn)定計算結(jié)果見表3。

表3 現(xiàn)狀坡體穩(wěn)定計算成果表

從小蜀山支渠現(xiàn)狀邊坡穩(wěn)定分析結(jié)果可知，各處均滿足規(guī)范要求，可以認為現(xiàn)狀是穩(wěn)定的。但是工程區(qū)膨脹性裂隙粘土較為發(fā)育，在氣候、雨水及風化作用的影響下，土體強度大幅衰減，發(fā)生滑坡的可能性較大。

3.5治理后坡體穩(wěn)定計算

治理后的穩(wěn)定計算分析方法同現(xiàn)狀，穩(wěn)定計算成果見圖4,圖5及表4。

表4 治理后坡體穩(wěn)定計算成果表

從治理后邊坡抗滑穩(wěn)定計算結(jié)果來看，在所有工況條件下小蜀山支渠邊坡抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)均滿足規(guī)范要求。

4 結(jié)語

通過對小蜀山支渠切嶺滑坡段進行工程地質(zhì)分析，研究現(xiàn)狀下發(fā)生滑坡的可能。通過采用坡面整治、排水結(jié)合護坡綜合治理方案，總體達到滑坡治理的目的，能夠滿足邊坡抗滑穩(wěn)定安全要求。有效改善灌溉面積，對支渠直灌區(qū)補水安全也起到了積極作用。

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[3] DZ/T 0219—2006,滑坡防治工程設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范[S].

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[5] 劉華強,殷宗澤.膨脹土邊坡穩(wěn)定分析方法研究[J].巖土力學,2010(5):1549.

AnalysisonthetreatmentschemeoftheXiaoshumountainbranchlandslide

HuangMengting

(Anhui&HuaiheRiverInstituteofHydraulicResearch,Hefei230088,China)

Through the analysis of the landslide problem in Xiaoshu mountain branch, the paper discusses the comprehensive treatment of slope improvement, drainage and slope protection. The slope stability is checked and the current situation of landslide is effectively managed. Promote and improve the social and irrigation benefits of Xiaoshu mountain branch.

engineering geological, landslide, steady, comprehensive management

1009-6825(2017)29-0098-02

2017-08-04

黃夢婷(1990- )，女，助理工程師

P642.22

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