渠道滑坡的原因与治理方法

渠道滑坡的原因与治理方法
摘要：渠道工程作为水利工程系统的一种重要的构筑物，是水利工程引水工程中的重要组成内容。

渠道发生滑坡、沉陷或者裂缝破坏，影响农业用水的缺乏，所以渠道施工质量问题尤其是渠道滑坡对于渠道输水作用影响极为深远。

本文主要分析渠道滑坡的原因与治理方法。

关键词：渠道滑坡；原因；治理方法
渠道滑坡，特别是较深挖方渠道的滑坡，是渠道上存在的主要问题之一。

做好滑坡的防治工作，对保证渠道的正常行水有着重要意义。

1渠道滑坡的原因
渠道发生滑坡的根本原因，在于挖渠后渠坡内部所产生的剪应力超过其抗剪强度。

土石抗剪强度的大小是土石本身的性质和结构决定的，而边坡的形态则决定了边坡内部剪应力的分布。

当边坡内部产生的剪应力大于土石的抗剪强度时，边坡就会自动调整其形态而发生变形，从变形再发展到剪切破坏。

土石体被破坏时，必然会沿破坏面产生相对的滑动。

因此，研究渠道滑坡的原因时应当首先分析其内因即边坡的物质组成、边坡土石的结构和边坡形态之间的关系[1]。

1.1渠道滑坡的内因
（1）渠坡的物质组成。

有的渠坡由坚硬的岩石组成，有的由松软的岩石组成，有的由土体组成，有的由土层和石层混合组成。

由于物质的性质不同，其抗剪强度也各不相同。

一般坚硬密实块状的石灰石花岗岩和石英岩，其抗剪强度很大，能经受很大的剪应力而不变形，所以完全由这些岩石组成的渠坡比较稳定，很少发生滑坡。

．而页岩、泥岩和其他如粘土、碎石土等地表覆盖层的抗剪强度低，容易变形，在这些物质组成的斜坡上开挖渠道时，如果渠坡过陡，常易产生滑坡。

不同性质的土石，对水的作用的反应也有明显的差异。

如石英岩、结晶岩等，它们在水的作用下抗剪强度不会发生很大的变化。

而各种页岩、泥岩和地表覆盖层在水的作用下其抗剪强度则显著降低，所以在雨季或浸水后容易滑动。

各种松散无联结的砂层易被潜蚀，在地下动水压力的影响下，结构和强度不断变化，稳定性逐渐降低。

有些粘土具有干硬、湿软的特点，雨天膨胀崩解，强度显著降低，由这些土石组成的渠坡在雨季常易产生滑坡。

风化作用对土石性质的影响是缓慢的，但长时期的冷热和干湿反复交替，会破坏土石的结构。

各种粘土岩、泥岩和我国广泛分布的各种粘土都极易风化，有的边坡在开挖之后一二天内就出现裂隙，下雨时，雨水沿裂隙下渗，又进一步促进土体的破坏。

（2）渠坡的内部结构。

渠坡的内部结构包括不同土、石层的相互组合情况，岩石中的断层和裂隙的特征，岩层和断层裂隙的倾向等。

岩层层面的倾向对滑坡关系很大。

当岩层倾向渠内，渠道开挖后，岩层下部失去支撑，上部岩体常会产生顺层滑坡，特别是在地下水的影响下，更加大了滑动的可能性，当渠坡的坡角大于软弱面的倾角时，就有可能产生滑坡。

另外，傍山渠道常建成半填半挖的，
此时，渠道断面有一部分在填土或新砌石上，如果新老土(石)结合不好，也易造成漏水、滑坡等现象[2]。

1.2渠道滑坡的外因
（1）水的作用。

很多渠道滑坡是在多雨年份，或雨季里发生的。

长期的阴雨导致水分下渗，如果缺乏排水设施(地面排水沟和暗沟等)，会使渠坡土石饱和，促进滑坡的产生；如渠坡上已经形成较大裂缝时，暴雨形成的地表径流沿裂缝下灌，将使渠坡的含水量迅速上升，以致稳定性急剧降低而产生滑坡。

另外在山坡陡峻或人工开挖过陡以及渠线沿河流塘坝布置的情况下，水流对渠道坡脚的淘刷或侵蚀，都有可能使渠坡丧失稳定。

地下水浸湿渠坡土石，会显著降低土石的抗剪强度。

实验证明，当红土的含水量增加至35％左右时，抗剪强度会降低60％以上；泥岩或页岩饱水时的抗剪强度，比天然状态下的抗剪强度降低约30％一40％。

如果地下水在隔水层上汇集成层，还会对上面覆盖的岩层产生浮托力，降低抗滑力o．地下水还能溶解土石中易溶物质，使土石的成分发生变化，逐渐降低土石的抗剪强度，地下水位升高，还会产生很大的静水和动水压力。

这些都容易引起滑坡的发生。

（2）人为因素的影响。

修建渠道，由于施工方法不当，或大量开挖和堆放土石方的不合理，也常会导致滑坡的发生。

例如遇有不利的地形条件，渠道边坡应当放缓，不可按一般的边坡施工，如当渠道边坡未能调整修改，就有可能产生滑坡；另外，如果渠道施工采用先抽槽、后扩坡的办法，必然加大渠坡的滑动力，如地质条件不良，就有可能引起滑坡；采用不适宜的爆破，对岩层结构的稳定也有影响；废土废石堆放过近，如在可能滑动的土体范围内，就会增加滑动力。

这些不正确的施工方法，都是不利于渠坡稳定的。

从以上分析看出，引起渠道崩滑的因素很多，因此要对滑坡采取合理防治措施。

2渠道滑坡的治理方法
对已产生的滑坡，由于土石体结构已被破坏，无论采取何种措施加以治理，与预防相比，都要花费许多倍的资金和人力。

因此，对于滑坡的防治，应以预防为主，防重于治，在未出现滑坡前，就应根据上述滑坡成因采取措施加以预防。

2.1滑坡的治理方案
(1)合理选定渠线。

渠道选线不仅要从地形方面考虑，还要注意沿渠地质条件，尽量避免渠道通过岩层倾向渠内的山边(倾角大于30。

)和岩石破碎地带。

(2)边坡放缓和加修平台。

当渠线通过不良的岩层和土层，如岩层节理发达、土质软弱等，则根据情况放缓边坡和加修平台。

(3)选择合适的边坡加固工程。

为防止边坡岩石土体运动，保证边坡稳定而布设的加固工程主要包括挡土墙、抗滑桩、喷浆锚固护坡、混凝土或钢筋混凝土格状框条护坡、植物固坡工程等。

具体工程设计可参考相关专业书籍。

(4)完善堤顶和坡面排水工程。

包括堤顶天沟，坡面截水沟，导渗沟、集渗暗管等。

主要目的是排除堤顶及坡面水流，防止雨水向堤基渗透，同时排除渠道边坡土体中的土层滞水或潜水，降低地下水位[3]。

2.2施工时应注意的问题
(1)采取正确的施工程序。

即应由上而下按梯形断面开挖，切忌先抽槽、后扩坡的自下而上的施工方法。

否则，人为地加剧了岩层的不平衡，增加了向下的滑动力。

(2)注意不采用大爆破，以免松动、破坏岩层和加剧节理裂缝，促进滑坡的形成。

(3)做好新、老土结合处清基等工作。

半填半挖渠道的新、老土(石)结合面，如处理不好将是产生滑动的层面。

为此必须清理好结合面，或将清基面做成阶梯形，填土一定要夯实。

(4)在有可能出现滑坡的施工地段要及时采取排水、支挡措施。

(5)渠道施工时，如果遇到流沙或淤泥，既不能明挖又不能打隧洞时，可以考虑采用沉箱法施工。

(6)在施工过程中，不要在靠近渠道坡肩附近堆放弃土废石，以免渠顶重量增加而促使滑坡。

参考文献：
[1]翟英. 浅谈水利工程渠道滑坡的成因及防治[J]. 黑龙江科技信息，2012.07：115-120.
[2]林泽锋. 渠道滑坡防治措施浅析[J]. 经营管理者，2012.09：120-122.
[3]曾春林. 渠道滑坡的原因与防治[J]. 湖南水利水电，2011.12：98-100.。