关于对干渠过沟填方工程进行加固处理的几点思考.doc

1、关于对干渠过沟填方工程进行加固处理的几点思考摘要：过沟填方工程是灌区工程的咽喉，其运行状况制约着灌区工程效益发挥。本文通过对宝鸡峡灌区十多座过沟填方工程现状和存在问题的原因进行分析，探索其荛加固处理技术措施，为灌区填方工程乃至重点工程运行与管理提供借鉴。 关键词：灌区过沟填方工程 加固处理 思考 中图分类号： TU751+.4 文献标识码： A 文章编号： 宝鸡峡灌区是在宝鸡峡引渭工程建成后，于 1975 年与渭惠渠灌区合并而成，位于关中西部渭河以北渭北高原腹地，东西长 180 公里，南北平均宽 14 公里，海拔高程 400 米600 米。宝鸡峡灌区由宝鸡峡引渭工程、渭惠渠工程和渭惠渠高原抽水

2、灌溉工程三大部分组成，从宝鸡县林家村和眉县魏家堡两处筑坝引渭水，是个独具特色的双渠首引水灌区。 1、宝鸡峡过沟填方渠道现状和存在问题的原因分析 1.1 过沟填方渠道现状和存在问题的特点。宝鸡峡渠线穿山跨河，越沟过险，绕坡上原，工程复杂艰巨，主要过沟建筑物有：魏王沟、大众沟、莲花山、王家坡沟、二郎、富渠等，这些建筑物是构成干渠行水的咽喉工程。通过资料分析可知，这些过沟填方渠道工程存在的主要问题是明显的不均匀沉陷，其特点表现在：沉陷量大。1982 年宝鸡峡灌区抽调技术人员对过沟干渠填方渠道进行实测，按照规范，这些建筑物建成运用期间沉陷量应不超过 0.12m,但据实测：沉陷量远远大于此值。如魏王沟填

3、方渠段，从 1975 年 6 月至 1983 年 10 月的累计沉陷量值为810mm，每天平均沉陷量为 0.233mm,大众沟 1 号填方渠段在相同时间沉陷量为 715mm,每天平均沉陷量为 0.233mm,其它过沟工程沉陷量与这两处工程接近。同时沉陷变形延续时间长.填方工程建成后，历年的沉陷变形值都较大，直至最近两年才有稳定的趋势，但仍未最后稳定。沉陷不均匀，突出表现在纵向（即垂直于沟道方向）规律是沟道中心（即填土最高处）大，向两端逐渐减少，使填方顶部成一反弧状。 1.2 过沟填方渠道存在问题带来的影响。由于不均匀沉陷的产生和发展，填方进出口与沟坡相接的一定范围内大量产生横向裂缝，走向基本与

4、渠道垂直，上宽下窄，最宽者达 20-30cm ,缝内充填碎石、土块，到一定深度后自动消失，随着沉陷的发展，裂缝随之加宽、加长，并出现新裂缝，同时决口时饱水、横向裂缝的产生，将渠槽栏腰截断，成为漏水通道，水进入后，居高临下，很快造成决口事故。填方建成初期，由于缺乏治理经验，发生较大决口事故 12 次，冲走土方 10 多万 m3，损失很大，渠槽变形，填方顶部的渠槽在纵向和横向均发生明显变形，影响行水，且常年积水；混凝土衬砌遭到破坏，渠槽变形或裂缝后，渠槽混凝土板衬砌普遍发生断裂、隆起、错位或滑塌现象，失去了应有的作用。严重地影响行水运用，且危及到填方本身的安全。 1.3 存在问题原因简要分析。过沟

5、填方工程存在上述问题的主要原因是施工期造成的。沟道系山洪冲刷而成，即窄又深，岸坡很徒，横向断面高度变化剧烈。施工中没有按计划边坡削坡，有些岸坡近乎直立，也原封末动，所以填土与岸坡结合不好。沟底多年积土在施工中没有彻底清理，有些还被当做原状土加经保留。个别沟道常年积水，基土已饱和，施工中也未采取处理措施。这些软弱土层肥到上部填土压力后变形化，而岸坡上的原状土即干燥又坚硬，受填土压力后变形很微。这样填方基础的变形性能极不相同，因而加剧了填方体不均匀沉陷，由于填土土料含水量低，铺土厚度大，碾压不认真等原因，直接影响到填土密实度，干容重达不到设计要求，加之没有严格的质量控制，不按设计要求施工，人为地留

6、下许多工程隐患，根据 1982 年（即建成后的 8 年）对这些达沟土填方段探坑取土样检查的结果，平均干容重达到 1.6T/m3 的仅有一座土填方，其它土填方的平均干容重均在 1.45-1.55 T/m3 之间，说明施工过程填土干容重是很低的。 2、宝鸡峡过沟填方渠道工程处理措施 2.1 加固处理。经抗冻胀计算：渠道最大冻胀位移量为 1.3cm ,属类冻胀性地基土，规范规定允许位移量为 0.5cm ，加固时需采用抗冻胀措施，根据其过沟填方渠段现实，主要从孙渗隔水入手，故在衬砌中采用砼与膜料复合型防渗方式，伸缩缝均采用聚氯乙稀胶泥伸缩缝，以增加渠道防渗效果。在渠道衬砌横断面设计时，因渠道设计流量为

7、 50m3/s,根据 1/2000-1/5000 的原纵向比降，经水力计算，渠道底宽分段设计为4.8-12m,内坡比 1：1.25-1:1.5,渠深 4.2m,渠道新衬采用 C25 砼现浇，衬砌高度 4.1-3.6m，衬砌底板厚度均为 12cm ,坡板为底厚顶薄的楔形板，阴坡板厚 10-12cm ,板下铺设一布一膜复合土工膜一层，其中布标准为150g/m2,膜标准为 0.3mm,伸缩缝布设为：横缝每 4m 一条，纵缝除沿坡板与底板相交处布设两条外，渠底宽大于 5m 渠段时，加设中缝 1 条，缝内均填塞聚氯乙烯胶泥，M10 水泥砂浆封口抹平。 2.2 加宽培厚。因魏王沟和大众沟这两处过沟填方渠道

8、在原来施工时未填至设计断面，加固改造时要恢复到原来设计水平，在渠堤左岸宽 4m,右岸宽 6m，内坡比 1：1.25，外坡比根据填方高度不同采用：填高在 10m以内，坡比为 1：1.5; 填高在 20-30m 以内，坡比为 1：1.75; 填高在20-30m 以内，坡比为 1：2;并结合地形及当地道路情况,约高 10m 设一戗台,台宽 1.5m，对现状岸宽不够、外坡过陡等情况，按阶梯状开挖坡面，然后对照设计断面加宽培厚。 2.3 灌浆加固。对魏王沟、莲花山、富渠、二郎、王家沟等九处填方质量差、外坡散浸、裂缝的过沟填方渠段进行粘土灌浆加固，这次加固长度为 1150m，布孔 575 孔，总进尺 63

9、40m，孔位按二排即两渠堤各一排，梅花状布设，孔距 5m,局部渠段孔距加密，为 2.5m，灌浆孔径一般控制在 91-108mm 之间，孔深应深入老土以下 1-2m。浆液土料应尽量选用黄土质重亚粘土，因其施工区域为古土壤，其颗粒组成为沙粒 10-15%，粉粒55-66%，粘粒 20-30%，若受土源限制，也可选用重粉质壤土，浆液比重1.4-1.68g/cm3,灌浆压力一般不宜大于 1.5 kg/cm3. 2.4 加强管理，做好观测工作。为了保证安全行水，制订了维修养护制度，固定专人负责看护，每年冬春夏灌之前组织技术人员逐个检查，发现问题，及时补修。并经常平整渠堤，路面排除雨雪积水，整修岸坡，清理

10、排水沟。行水期间组织职工昼夜巡堤。2002 年春灌中，王家沟填方进口裂缝漏水，从北坡流出，当即被巡护人员发现，管理局立即组织人力进行抢修，不到十多个小时就处理完毕，继续通水，避免了一场大的决口事件。同时为了掌握填方变形规律，利用灌区实施信息化，通过现代科技对消费品理的渠段进行监测，在坡面建立水平位移观测网和埋设多点边坡位移自动记录仪，在每个填方根据建筑物情况布设观测桩，埋设多点位移自动记录仪，固定专人开展填方沉陷观测，所有观测资料分年进行整编，存入科技档案，为研究填方运行状态，掌握变形规律，决定处理方案，提供了可靠的依据。 3、宝鸡峡过沟填方工程处理效果分析。从观测结果来看，经过处理后的方过沟填方工程逐渐变得比较平缓，平均沉陷量由处理前的 0.4mm减少到 0.1mm,说明经过加固处理和填方自重压力的作用，填方沉陷量减小，逐渐趋于稳定。填方历年每米进尺的平均进浆量 2003 年为0.319m3/m,2007 年仅为 0.055m3/m，说明填方内部隐患已基本得到处理，裂缝已被泥浆充填。2003 年以来，灌区历次灌溉均安全行水，没有发生重大事故，使宝鸡峡水库工程的设计效益得到充分发挥。