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红岩渠滑坡治理

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  摘  要:该设计主要对自己工作单位管理的水利工程人民渠红岩分干渠发15+30发生的一处滑坡整治,进行一系列工程设计。主要内容有:(1)根据工程的水文地质情况进行应力计算和稳定计算;(2)对枢纽建筑物的布置及其设计做出了详细的说明;(3)对工程施工进行施工组织;(4)对工程进行预算。
  关键词:计算;设计;预算
  中图分类号:P642.22       文献标志码:A 文章编号:2095-2945(2019)15-0093-02
  Abstract: This design mainly carries out a series of engineering designs for a landslide remediation occurred at 15+30 of the Red Rock sub-main canal of the People's Canal, a water conservancy project managed by one's own work unit. The main contents are as follows:(1) Stress calculation and stability calculation according to the hydrogeological conditions of the project; (2) Detailed description of the layout and design of the hub buildings; (3) Construction organization of the project; (4) Budgeting the project.
  Keywords: calculation; design; budget
  1 工程概况
  红岩分干渠属都江堰人民渠1-3期工程灌区的一条分干渠,在成都市彭州万年乡境内人民渠干渠32+191公里处官仓跌水右侧分水,地跨彭州、什邡、绵竹三县,全长56.043公里,总灌溉面积22.5万亩(337.5公顷),设计流量18m3/s,加大流量20m3/s,坡降为1/5000~1/15000,水流平缓。年引水量1.64亿m3。
  红岩渠15+30渠堤位于什邡市境內,由于连日大雨,于2017年9月发生滑坡,35米长的渠堤护坡的近千方土方滑落到渠道中。现在滑坡已占到渠道的一半左右,严重阻碍了水流。如不及时修复,在来年的春灌用水中,将严重影响到什、绵两市的工农业用水,并可能造成更大的工程损失。
  2 治理思路及方案
  方案一:护坡工程
  根椐渠道运行多年的情况来看,渠堤边坡一直比较稳定,原渠道护坡只为15cm厚的砼护坡。运行了多年只出现了少数几处滑坡。
  在回填土后,考虑到回填土的土压力,因此可考虑作顶宽60cm、底宽150cm的砼护坡工程。
  方案二:挡土墙
  为彻底解决工程问题,提高运行安全度,修建挡土墙。受地形条件和水流情况的限制,选择重力式和衡重式两种墙型比较。
  (1)普通重力式挡土墙:结构体积庞大,重量都比较大,耗材较多,不经济,基底压力分布不均,地基处理的工作量较大。型式简单,结构稳定,施工方便。
  (2)衡重式挡土墙:衡重式挡土墙施工起来难度大一些.并且由于外坡的限制其体积也比较大,粗略估计只能节省经费10%~20%。并且对地基要求较高。
  从施工角度出发,建议用重力式挡土墙。
  3 工程整治设计
  3.1 设计基础资料
  (1)水文气象,多年平均气温:15.8℃;多年平均降雨量:800mm
  (2)工程地质
  a.地震烈度。根据1/400万《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001),工程区地震动峰值加速度值为0.05g,动反应谱特征周期值0.35s,属稳定区。b.物理力学指标,工程位于平原和丘陵相交处,地形较平缓。其地层岩性为第四纪松散堆层。多为多变成因的砂砾石,黄泥土。工程区地下水水量丰富。地下水化学类型pH值一般为6-7.3,矿化度小于0.2g/L,为中性淡水,适宜灌溉,对混凝土无侵蚀性。
  3.2 重力式挡土墙设计
  3.2.1 材料选择
  由于挡土墙的高度并不太高,浆砌大卵石能满足工程要求。
  3.2.2 设计荷载及荷载组合
  根据本工程实际情况,本次整治与修复工程的荷载为:
  (1)主力
  a.墙背岩土主动土压力,按库仑土压力公式计算。b.墙身重力及位于挡土墙顶面的恒载,地面无超载,取挡土墙的自重。c.基底的法向反力及摩擦力,按相关方法及公式计算。d.最高洪水位时的静水压力和浮力。
  (2)附加力
  a.水位退落时的动水压力,不计取。b.其他附加力,不计取。
  (3)特殊力
  a.地震力,本地区地震设防烈度为7度,不计算。b.施工及临时荷载,本工程为修复工程,不需进行机械碾压,修复时施工及临时荷载较小,不计取。
  (2)底宽的确定。经验公式取1/2H~1/3H。那么B2的取值范围为3.5~2.3m。考虑到回填的土量不多,滑移体不大,滑坡后整体较稳定。取较小值,综合考虑后取2.6m。
  (3)截面型式。仰斜墙背。顶宽为0.6m。墙高H为7m,挡土墙面的倾角ρ=-34°,挡土墙底宽B=2.6m。基础宽B=3.0m。
  3.2.4 地基及回填土处理
  根据当地的地质情况,以及对地基的要求,需要对地基进行处理,在基础下换填0.3m的砂石料,考虑到回填粘土将使挡土墙抗滑稳定较差,建议回填土改为砂石料,以增加内摩擦角?渍,使排水性较好。   3.2.5 挡土墙细部构造
  (1)排水孔的设置。土墙泄水孔为ф6.5cm的硬质空心管,泄水孔进口周围铺设50×50×50cm碎古,碎古外包土工布,下排泄水孔进口的底部铺设30cm厚的粘土层并夯实。
  (2)伸缝缩、沉降缝。挡土墙的伸缩缝和沉降缝宽2cm(施工时缝内夹2公分厚的泡沫板或木板,施工完后抽出木板或泡沫板)从墙顶到基底沿墙的内、外、顶三侧填塞沥青麻丝,深15cm。
  4 施工组织设计
  4.1 施工条件
  红岩渠现已通车,能满足交通要求。但路面比较狭窄只能由农用车进行运输。部分路面需要修理。施工场地处飞砂比较宽畅,可以通过机械设备开挖平整,挖出施工场地。由于施工当地没有砂石料,需要在附近购买。
  4.2 主体工程施工
  4.2.1 土方工程
  (1)开挖。由于工程量不大,施工区范围狭窄,故采用人工开挖,人力出渣为主。弃渣运至指定渣场堆放。在施工过程中,应根据实际需要设置排水沟及集水坑进行施工排水,保证工作面干燥以及基底不被水浸。
  (2)土方回填。填筑选用合适的开挖土料,先挖结合阶梯,分层夯实,夯实宽度大于设计夯填宽度10cm以上,自下而上至设计高度后,再按设计坡比削坡,修整成形;渠底填筑采用人工挖土,胶轮车运输,分层铺料夯实。
  4.2.2 挡土墙的施工
  (1)地基处理。当挖基发现有淤泥层或软土层时,需进行换土处理,报请设计、监理批准后,才进行施工。
  (2)浆砌石施工。a.石料选用质地坚硬、无风化、无裂纹的大致方正的岩石,其物理力学指标须符合设计要求。块石运到现场后就近堆放,砌筑选用人工运输。b.砌筑砂浆采用中砂、普硅425#水泥拌制。c.浆砌石采用铺浆法砌筑。要求平整、稳定、密实和错缝,上灰浆前,石料清洗表面泥土并洒水湿润,使其表面充分收水,但不残留积水,灰缝厚度一般为20-30mm。d.砌筑砂浆配合比经试配确定,审核后使用。砌筑砂浆在各砌筑工作面用400L滚筒式混凝土拌和机拌制,人工运输。砂浆试块要求留制。e.砌筑前,坡面及垫层应符合设计要求,坡面碎石垫层铺一段砌一段。
  分層砌筑,每层30cm左右,块石提前凿修,并按宽度编号,每层必须宽度相同,带线砌筑。采用分层坐浆砌筑,石块卧砌,上下错缝,内外搭接,砌立稳定。每层依次砌角石、面石,然后砌腹石。砌体均衡上升,每日砌筑高度控制在1m左右,砌筑后及时养护。
  砂浆必须现配现用,根据气温情况,在初凝之前用完。
  5 施工用电、用水
   由于工程规模较小,所使用的机械工具不多,采用地方电网供应,在离工地不远处的输配电设备上接电,就可满足工程用电和照明用电需要。
  施工用水可就地在河床内挖坑蓄水或就近抽取农户家的井水解决。
  6 施工总进度
  计划工期:30个日历天。
  工程于2012年12月开始四通一平,于2013年1月完工。
  7 工程预算
  本工程预算投资18.03万元。其中建筑工程费13.46万元,临时工程费1.97万元,独立费用2.59万元,一至五部分投资合计18.03万元。
  参考文献:
  [1]祁庆和.水工建筑物(第三版)[M].水利电力出版社,1998.
  [2]张光斗,王光纶,等.水工建筑物(上、下册)[M].水利电力出版社,1994.
  [3]袁光裕.水利工程施工(第三版)[M].水利电力出版社,1998.
  [4]田长水.关于水利工程渠道滑坡防治措施的分析[J].科技创新与应用,2013(26):171.
  [5]王茂森.水利工程中渠道滑坡的原因及防治措施[J].科技创新与应用,2014(02):166.
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