位山灌区三干渠衬砌滑坡与裂缝成因分析

赵明俊，李福印

（冠县水务局，山东 冠县 252500）

位山灌区三干渠全长75km，南起位山黄河引水闸，北至临清市。岳胡庄（34+800）至倪屯（47+400）衬砌段长12.6km，本段设计输水能力90m3/s，加大流量100m3/s。设计断面为底宽30m，深度5.17m，边坡1∶2。衬砌形式为梯形断面混凝土预制板护坡，0.5m×0.5m齿墙，坡面铺设土工布，坡面底部1.5m为厚10cm石屑反滤层，底层混凝土板中心带设直径为5cm的排水孔。每18m设一伸缩缝，采用PT胶泥浇灌。

本段衬砌工程于2011-11建设完工，2012-02检查工程时发现大面积滑坡、混凝土板嵌缝开裂的现象。推测原因为施工期在汛期，土壤含水量未能及时排出，地质条件较差，导致齿墙产生移位。2012-06各施工单位对施工段内的滑坡、裂缝重新进行了修复。2012-09对其停水后日常检查时发现原裂缝处又重新开裂，原滑坡处发生更为严重的滑坡，单岸累计滑坡长度有2.2km。

1 滑坡与裂缝原因分析

1.1 地下水的原因

据多年观测，该工程所在地的地下水埋深太浅。2011-08，观测数据显示地下水埋深为1.25～3.22m，设计渠底在地面线以下约5.7m。施工过程中虽然采取了明沟排水的方式排水，但排水不彻底，不能形成较好的干场作业，这是主要原因。

1.2 地质条件的原因

该工程土壤组成为：原状土属于Ⅲ类土中的黏土，河道淤积土为Ⅰ类沙土。土方施工时采用挖掘机挖土，推土机碾压的方式进行。由于坡长为13.1m，机械造坡时不得不将原状土破坏。这样就形成了Ⅰ类土和Ⅲ类土混合的坡面，且土壤混合不均匀、透水性小、保水性强。土壤表观密度虽然在检测时达到设计要求，但含水率太高，坡面的稳定性大大降低，极易产生嵌缝开裂，这是主要原因。

1.3 施工期原因分析

该工程是2011-07开始施工，排明水时间为15d，合同工期为3个月。该地区的主汛期为7、8、9月份，齿墙砌筑和混凝土板护坡都在主汛期施工。当年主汛期雨水特别大，据统计仅8月份降雨量柳林 188.5mm， 范寨 229.5mm，7、8、9 月份累计降雨量柳林369.5mm，范寨418.5mm，导致无法施工近2个月。

由于工程不能影响向河北送水，工期紧、任务急，汛期结束以后又重新排水施工，土壤中的含水量未能及时排出，致使施工完成后部分工段出现喂缝开裂的现象，所以汛期施工是工程出现问题的一个重要原因。

1.4 基础断面设计小

基础齿墙采用0.5m×0.5m的浆砌块石形式，在一般地质条件下完全可以满足抗滑的需要，但在该工程中，由于软基础没有有效硬化，基础齿墙未能座在相对稳定的基础上，又因地下水埋深太浅，“滑泥”侧压力的作用，从而使基础齿墙的抗滑能力大大降低，这也是产生滑坡、裂缝的重要原因之一。

1.5 施工质量的原因

由于设计断面大，坡长13.1m，这给施工带来较大的困难，施工环节衔接不流畅，从而导致施工质量有所下降。如在机械造坡时未能将淤积沙土和原状土充分混合，造成局部土壤含水量较高，由于没有充足的时间晾晒，土壤含水量达不到设计要求，部分地段碾压不实，没有达到设计要求。齿墙基础槽开挖中未能挖至相对稳定的地基，就开始齿墙砌筑施工，由于造坡压力的影响，齿墙产生相对位移，这也是原因之一。

2 处理措施

2012-10，在聊城市位山灌区管理处的指导下，对滑坡、嵌缝开裂的工程重新维修。

1）基坑开挖达到稳定地基的工段，将开挖出的基坑用干砌石填满，并形成高出齿墙顶1.5m的干砌石造坡。在干砌石造坡上层铺石屑垫层。

2）采用20cm×30cm×50cm的料石将下层坡护砌，每间隔3m留有一个直径为100mm，长为600mm的PE管做排水孔，内侧用粗砂填埋反滤。

3）对没能找到稳定地基的地段，在齿墙内侧采用直径为200mm，长度为3m以上的木桩稳定齿墙。

4）采用明沟排水和河口外1.5m处砂管井排水相结合的方式，形成干场作业。

3 运行情况

2012-11维修完成以后，渠道随后投入使用，经过近2个月的连续运行，衬砌工程运行良好。2013-03春灌送水又连续运行近2个月，经检测，渠道衬砌工程完好。