浅谈引黄灌区渠道衬砌边坡塌陷难工处理技术措施

７２　水利建设与管理・２００６年第７期　引黄灌区渠道衬砌边坡塌陷难Ｔ处理技术措旋　段景奎　李　兴　葛月兰　（山东省聊城市水利局　２５２０６１）　【摘要】　山东省临清市城区南部三干渠衬砌工程施工中，由于地下水位较高、边坡土质粘滞，造成渠道边坡塌陷，　出现了约２００ｍ的难工段，给施工带来很大困难。通过采取科学合理的措施，终于克服困难，解决了坍塌问题，既保证　了工程质量，又降低了工程造价，效果显著。　【关键词】　三干渠衬砌边坡塌陷　处理　１前言　３解决措施　聊城市位于山东省西部的冀鲁豫交界处。引黄是我市农　根据以往的经验．初步决定采用边坡换土的方法来解决　业灌溉的主要地上水源。目前全市已有位山、郭口、陶城铺、　这个问题．使用挖掘机把原来的非固态的土体从设计齿墙底　彭楼四大引黄灌区。在发展引黄灌溉中，大量引黄的同时，也　一直挖到戗台的河口位置。直至出现含水率较低、稳定性较　带来了大量泥沙．致使引黄渠道淤积严重。清淤弃土沿渠堆　强的土体为止。然后从堤顶外侧调用含水率较低的土料将其　放，致使沿渠土质砂化，环境恶化。为解决上述问题，我市在　回填。因齿墙底以下的土体含水量较高，无法使用机械进行　引黄灌区大力发展渠道衬砌。　分层碾压．只能用挖掘机的前铲压实。但在回填后的第二天　但是．在衬砌工程施工过程中．经常会因地下水位较高、　上午（２４ｈ以内），回填的边坡就有三处出现坍塌，到下午又有　土质等原因造成边坡塌陷等问题而发生难工。笔者在参加位　将近５０ｍ长的渠坡坍塌到半坡位置，且其中一处已塌到戗台　山三干渠（临清城区段）衬砌工程施工中，就遇到了上述难工　处。这说明这种土质在地下水位较高、又有外渗水源的情况　问题。经采取科学合理的技术措施予以了解决。保证了工程　下。采用换土的方法是不可行的。究其失败的原因，是堤外的　质量。现介绍如下。　渗水逐渐把新换的土全部浸透，使之成为稀泥而逐渐向下坍　２难工段基本状况　滑。速度之快是令人始料不及的。另外，未进行分层压实也是　该工程位于三干渠７１＋９４０　７３＋７５６处。在三干渠７２＋　其中原因之一。　６４０—７２＋８４０段。左岸渠堤以粘性土为主，且其颗粒较小。　从上述情况来看。坍塌问题主要在于外渗水源和土壤性　左岸渠堤３０ｍ外。有一个近５００ｍ２的养鱼池。池中水位比　质。但从现场实际情况来看，这两个问题都不易解决。要克服　渠道设计渠底高出１．５ｍ左右。在整个施工过程中。养鱼池　这个困难．只有固定住设计齿墙底以上的渠堤土体。设计齿　中的水透过渠堤向渠道内渗透。且有多处已形成径流，但　墙底以下的土体。一是没有水平方向的侧压力，二是由于多　水流较清。工程开工前，两岸渠道边坡长满杂草。工程开工　年的沉积，土体较稳定。为此，拟定了以下几个方案，来分析　后，开挖排水沟时，左岸的土体受扰动，靠近渠底部分的土　渠堤稳定的效果。　体连同杂草一起坍塌。坍塌高度从几十厘米到ｌｍ不等：清　方案一：换水泥土。在以往的衬砌工程中，遇到边坡坍塌　表和清淤施工过程中又出现了更大的坍塌。最严重的地　现象。采取本方案曾取得过良好效果；但是结合当前工程的　方，坍塌高度达１．５ｍ左右；在齿墙砌筑过程中，开始时，能　实际情况．本方案可行性较小，因为本工程的土坡含水量较　挖出齿墙槽，边砌边塌边清理。到齿墙砌筑完时，齿墙外侧　高。且有外渗水源，土坡坍塌速度较快，在水泥还未起到固化　２ｍ范围内几乎坍为平地。坍塌高度达１．５ｍ以上，严重的　作用之前。土坡就会坍塌。　地方甚至更高。受堤外养鱼池中的水位影响，局部地下水　方案二：置换其他土体。由于附近都是同类土，要想换用　位较高。在约２００ｍ范围内粘性土质的含水量一直居高不　其他类型土体．只能远距离调土。但是本着要处理就要保证　下。靠近渠底部分较为严重。严重的地方粘土含水量已超　万无一失的原则．考虑到其他类型土体效果也不一定很理　过液限。呈现浆液状态。其余大部分也已达到可塑态或半　想。本方案可行性也较小。　固态。造成整个左岸渠坡极不稳定。给工程造坡带来了极　方案三：覆盖混凝土。将不符合要求的土料挖出后，回填　大影响。要使工程顺利进行，达到高标准要求，必须解决好　合格的土料，但要留出约４０ｅｒａ左右的厚度浇筑混凝土，并在　边坡坍塌问题。　坍塌较严重的渠堤脚处设置５根排水管，间距２０ｍ左右，排　维普资讯 http://www.cqvip.com

段景奎等／浅谈引黄灌区渠道衬砌边坡塌陷难工处理技术措施　水管两头用土工布扎紧，使外渗水顺利排出。本方案效果可　能较好，但成本较高。　方案四：覆盖砖块。本方案与第三种方案相似，就是把浇　筑混凝土改为浆砌砖块，但要使浆砌砖块起作用．估计至少　也要砌筑６０ｃｍ左右的厚度，若改为干砌，砖块用量会更大．　成本也较高。　７３　４应注意的问题　在施工过程中应注意以下几个方面的问题：　ａ．首先在处理难工前．一定要把齿墙在原状的基础上砌　筑起来，齿墙内侧回填好，使齿墙有来自内侧的支撑力。　ｂ．将原来的稀泥挖干净后，最好能在编织袋底部先铺一　层砖块。　方案五：采用编织袋装土。挖出不符合要求的土料后．将　ｃ．在往编织袋中装土时，要选用含水率较低的土，并要　要回填的土料装入编织袋中，用编织袋按渠坡比垛起来。就　装实。　是利用编织袋来固定住用来造坡的土体。本方案既简单又经　ｄ．垛编织袋时，横向和纵向都要错缝，否则容易形成局　济，但是，编织袋垛起来后，表面高低不平，仅用土料来填平，　部塌陷。　既不能碾压，夯实也不起作用，遇水后表面会塌陷。　ｅ．砖块上表面用来细找平的土料含水率一定适中，过　经过反复研究分析，最终决定，将方案四与方案五结合实施，　高、过低都不易砸实，会影响造坡的表面平整度。　定为本次处理难工的最佳方案。具体做法是：　ｆ．在进行难工处理时，尽量要分段处理（考虑到沉陷缝　首先在保证齿墙稳定的情况下，将原来含水率较高的土　设置，最好为１８ｍ），并且要多上人工，１８ｍ范围内最低不少　体全部挖除。然后将选用的适合造坡的土料装入编织袋中．　于３０人，要在最短的时间内处理完，否则，挖开的地方时间　将编织袋口扎紧。从齿墙底垛起，要使袋口朝向渠堤方向，垛　长了．坍塌范围可能会向外扩大。　到齿墙外侧至少２ｍ的地方，齿墙外侧与编织袋之间要填上　５结语　２０ｅｍ厚的砖块，用来顶住编织袋。编织袋间尽量不要留有空　经过上述方法处理的难工，效果十分显著，经过一次放　隙，可用砸碎的砖屑或石子填实，每层垛完后，要人工踏实。　水验证，边坡没再出现下滑现象，也未出现局部坍塌的现象，　编织袋的上表面坡比与原边坡相同。编织袋上表面与设计渠　既保证了工程质量，又降低了工程造价。在工程施工过程中，　坡面间要留出大约３ｌｃｍ的距离，２５ｃｍ用来干砌砖块，一是　遇到问题，要多方征求意见，多想办法，例如有经验的技工有　用来找平，二是加强表面强度；再用含水率适中的土质在砖　时候也可以提出有价值的建议。此方法在一定范围内具有推　块表面细找平，并砸实（因为土层太薄，不具备夯实条件）；剩　广的价值。　余的６ｃｍ铺设土工布与六边形混凝土板。　ｊｌｔｒ　ｊｌｔｒ　业　（上接第７０页）细微裂缝，先沿缝走向凿ｖ形槽，然后清洗　ａ．采用钻芯取样法对灌浆部位随机取样检测灌浆质量。　缝面并刷基液，再涂覆ｓＫ—Ｅ环氧水泥砂浆胶粘剂作为嵌　ｂ．严格控制树脂锚杆埋设质量，采用力矩扳手检测锚杆　缝材料。　抗拔力不低于３０ｋＮ。　ｃ．埋设树脂锚杆及粘贴钢板。采用树脂锚杆以利于钢板　ｃ．采用手锤敲击方式控制钢板粘贴质量．避免胶泥填充　粘贴施工并加强钢板与原结构间的牢固联结，即沿梁纵向间　不实和空鼓。　距３００ｒａｍ布置　１６树脂锚杆，锚杆埋深１５０ｍｍ。锚杆施工工　ｄ．对锚固粘结材料现场取样，达到规定养护龄期后进行　艺为：在梁面设计位置钻孔一高压空气除尘一孔内丙酮清洗　物理力学性能检测。　并刷基液一锚杆丙酮清洗并刷基液一孔内填充环氧胶泥一　５结语　栽植锚杆。为确保锚杆位置准确，在锚杆孔口处套定位胶圈，　王堤口渡槽加固施工于２０００年ｌ０月完成，施工质量优　以保证锚杆与孔同心。　良，工程总投资８６．５万元，较传统加固方法节约３０％，同时施　粘贴钢板工艺为：钢板加工一梁面打磨清扫一钻锚杆　工未影响干渠正常输水，确保了灌区１３．３万ｈｍ２（２００万亩）耕　孔一栽植树脂锚杆一梁面丙酮清洗并刷基液一钢板丙酮清　地适时灌溉和引黄济津输水。５年来工程运行良好，未发现任　洗并刷基液一在钢板表面涂覆ｓＫ—Ｅ环氧胶泥并粘贴钢　何异常，取得了显著的经济及社会效益。该课题组被中国水　板一安装锚杆螺母并均匀施压。　利电力质量管理协会评为水利系统部级优秀质量管理小组。　ｄ．防腐施工。工艺为：喷砂清除钢板表面浮锈及杂　工程运用情况表明：该项目前期研究分析工作全面准　质一丙酮清洁钢板表面一喷涂氯化橡胶（底漆１道、面漆２　确，所采用的裂缝化灌、粘钢加固和厚浆型涂层防腐的综合　道．涂层总厚度不少于２００ｕｍ）。　补强技术安全、适用，施工工艺及质量控制措施科学合理，可　４．２施工质量检测　有效延长水利工程的使用寿命，提高工程投资效益，为今后　为确保加固质量．课题组与监理部门共同组成了质量检　处理同类工程提供了成功经验。　查组，对施工中各道工序进行了严格控制，主要控制方法如下：