宝鸡峡塬上总干渠98km险段治理工程设计分析

摘要：宝鸡峡98km塬边渠道，所处地质地形复杂，隐患险情众多，沿途城镇、企业、铁路、公路干线多，位置极端险要。文章结合实际分析了目前渠道存在的问题，并从高边坡消坡、坡脚砌护、渠道衬砌翻修、灌浆加固等方面提出了险情治理的主要措施，可供借鉴。

关键词：宝鸡峡灌区；98km渠道；坡脚砌护；高边坡消坡；渠道衬砌翻修；灌浆加固

中图分类号：TV672 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）19-0116-02

1 概况

宝鸡峡塬上总干渠由林家村引水枢纽至乾县坛子坊分水闸全长170.2km，

2 存在的问题

98km塬边渠道于1971年建成通水，受当时各种条件限制，工程设计标准偏低，施工遗留问题较多，加之投运40多年来，工程维修投资力度不足，导致高边坡滑坡、滑塌发生80余次，累计土方283万m3。多次造成渠道堵塞、灌溉中断，幸亏发现及时和果断抢险处置，才避免了渠道决口、铁路中断等重大事故。目前存在的主要问题有：

2.1 11km高边坡完整土体变形破坏

自1971年至今，11km高边坡曾发生多次坡体裂缝和滑塌现象，累计滑塌土方量75.96万m3。

2.2 干渠衬砌板破损严重

据统计，98km渠道现浇砼衬砌渠段共长82km，坡板裂缝、脱皮、破损错位的占71.2%，完好率仅为28.8%；采用80×80cm砼预制块砌护的填方渠段共长7.6km，产生鼓肚错位、破损脱坡和灰缝脱落的占82.3%，完好率仅占17.7%（包括曾经修复的渠段）。

2.3 过沟填方沉陷、裂缝、外边坡散浸渗水

大部分填方段均存在不同程度沉陷，沉陷深度为15～35cm，个别填方有裂缝。如1997年9月，三盘沟填方右渠堤产生纵向裂缝长60余m，缝宽5cm，坑探2m深处，缝宽仍达2cm。

上述问题的存在对渠道安全运用是一个潜伏的巨大威胁，同时由于衬砌破损加大了渠道糙率，致使渠道输水能力下降，目前最大过水能力仅为40m3/s，不足设计输水能力的70%，急需治理加固。

3 治理措施设计

3.1 高边坡消坡

（1）设计坡型。坡型的设计主要是确定单级坡比。根据调查及有关资料分析，当降雨量大、暴雨集中时，缓于1∶0.75的边坡由于受雨面积较大，坡面径流有入渗土体的机会而易受水流冲刷。因此，单级坡比不能过陡，也不能太缓，以0.5～0.6为宜；坡高的确定，与钙质结构的位置有关。通过分析试验，一般在坡高约1/2处的钙质结构层处设置大平台，在大平台上下均为1∶0.6或1∶0.5的单级坡比，每级高10～15m，结合钙质结构层位置而定。各级坡脚设水平平台，台宽一般3m。此外，还须完善排水天沟及纵、横向排水沟系统。

（2）设计参数的确定。原设计中边坡抗滑稳定安全系数按k=1.15～1.20控制，当考虑地震影响时k=1.11～1.16。本工程根据规范规定，设计安全系数正常运用条件时取k=1.20，非常运用条件Ⅰ时取k=1.15，非常运用条件Ⅱ时取k=1.10，基本和原设计及《宝鸡峡技术总结》推荐的数值一致。

土体含水率在正常运用条件下按22%计算。由于塬边裂缝发育，在出现长期降雨时，雨水将会沿裂隙下渗，从而加大坡体含水量直至接近饱和状态作为非常运用条件Ⅰ复核。在正常运用条件下出现Ⅶ度地震时，作为非常运用条件Ⅱ复核。本设计按上述3种可能情况组合，以原状固结快剪指标作为设计和校核的依据。

其他参数均采用《宝鸡峡98km渠道地质报告》提供的各地质剖面、各时代地层的强度指标。并依时代为单位，按厚度将各土层的试验值进行了加权平均处理。

3.2 坡脚砌护

分析结果表明，即使在坡体总体稳定的情况下，坡脚、坡顶等局部单元体，仍处于可塑状态。因此，坡脚仍会发生局部破坏。据调查，渠左岸坡脚处多分布有一层古土壤层，易于风化剥落，致使上层土体悬空。经过40多年的探索、试验表明，进行坡脚砌护可有效防止坡坍塌。本次安排坡脚砌护10处，共长3717m，采用C15砼预制块砌筑，厚度10cm，砂浆桩号M7.5，砌护高度视坡比在4.3～4.7m之间。

3.3 渠道衬砌翻修

经抗冻胀计算，渠道最大冻胀位移量为1.3cm，（属Ⅰ类冻胀性地基土）规定允许位移量为0.5cm，需采取以下抗冻胀措施：削减或消除土的冻胀作用，包括基土置换，加强防渗、隔水及排水、保温等；采用适应冻胀能力强的结构形式；加强地基对建筑物的锚固作

用等。

根据工程现状，险段治理应主要从防渗隔水入手，采用砼与膜料复合型防渗方式衬砌，伸缩缝采用聚氯乙稀胶泥填充，以增强防渗效果。衬砌板采用C15砼现浇，坡板为楔形板，板顶厚10cm，底部阴坡厚14cm，阳坡厚12cm；底板厚12cm，砼板下铺设厚0.2mm聚氯乙稀塑料薄膜一层。伸缩缝横缝每4m布设一条，纵缝除沿坡板与底板相交处布设两条外，渠底宽5～10m渠段底板加设中缝一条，大于10m渠段加设中缝两条。

3.4 灌浆加固

3.5 坡面排水

高家坪老滑坡、田家崖新滑坡，均属老滑坡的局部“复活”，滑坡床深陷现河床以下，前缘已不存在再次滑动的临空地形。近年来滑坡体表土层局部蠕动、滑塌，主要是水的诱发所致。地勘查明，由于地下水埋藏较浅，以泉水形式出露，使土体处于饱和状态，且排水不畅。故应在加强监测工作的同时，分期实施工程治理措施，增设坡面地表排水和处理地表裂缝以防雨水入渗。本次以治表为主，计划增建坡面排水系统和部分生物治理。坡面排水包括纵横向排水沟共长1577m，横向排水沟按地形情况，沿等高线（或在平台上）布设，纵向排水沟沿坡面布设，汇集横向排水沟水流并排入

渠道。

3.6 生物治理及滑坡监测

设计对高家坪、田家崖两处新滑坡建立安全监测系统和采取生物治理措施。即于其坡面植草皮12万m2，以减缓坡面雨水冲刷，做好水土保持。变形监测系统包括建立坡面水平位移观测网，布设观测桩74个，埋设多点边坡位移自动记录仪3台。

4 结语

对宝鸡峡塬上98km渠道进行治理，既可消除诸多工程隐患，提高渠道安全运行系数，缓解滑坡对沿途铁路、公路、厂矿企业、城乡居民的危胁，也可改善和美化当地生态环境，对促进社会经济发展益处多多。宜统筹规划，抓好实施，做好日常观测、巡护和管理，造福于灌区人民。

作者简介：曹卿（1976-），男，山东曹县人，陕西省宝鸡峡管理局工程师，研究方向：水利水电工程

设计。endprint

摘要：宝鸡峡98km塬边渠道，所处地质地形复杂，隐患险情众多，沿途城镇、企业、铁路、公路干线多，位置极端险要。文章结合实际分析了目前渠道存在的问题，并从高边坡消坡、坡脚砌护、渠道衬砌翻修、灌浆加固等方面提出了险情治理的主要措施，可供借鉴。

关键词：宝鸡峡灌区；98km渠道；坡脚砌护；高边坡消坡；渠道衬砌翻修；灌浆加固

中图分类号：TV672 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）19-0116-02

1 概况

宝鸡峡塬上总干渠由林家村引水枢纽至乾县坛子坊分水闸全长170.2km，

2 存在的问题

98km塬边渠道于1971年建成通水，受当时各种条件限制，工程设计标准偏低，施工遗留问题较多，加之投运40多年来，工程维修投资力度不足，导致高边坡滑坡、滑塌发生80余次，累计土方283万m3。多次造成渠道堵塞、灌溉中断，幸亏发现及时和果断抢险处置，才避免了渠道决口、铁路中断等重大事故。目前存在的主要问题有：

2.1 11km高边坡完整土体变形破坏

自1971年至今，11km高边坡曾发生多次坡体裂缝和滑塌现象，累计滑塌土方量75.96万m3。

2.2 干渠衬砌板破损严重

据统计，98km渠道现浇砼衬砌渠段共长82km，坡板裂缝、脱皮、破损错位的占71.2%，完好率仅为28.8%；采用80×80cm砼预制块砌护的填方渠段共长7.6km，产生鼓肚错位、破损脱坡和灰缝脱落的占82.3%，完好率仅占17.7%（包括曾经修复的渠段）。

2.3 过沟填方沉陷、裂缝、外边坡散浸渗水

大部分填方段均存在不同程度沉陷，沉陷深度为15～35cm，个别填方有裂缝。如1997年9月，三盘沟填方右渠堤产生纵向裂缝长60余m，缝宽5cm，坑探2m深处，缝宽仍达2cm。

上述问题的存在对渠道安全运用是一个潜伏的巨大威胁，同时由于衬砌破损加大了渠道糙率，致使渠道输水能力下降，目前最大过水能力仅为40m3/s，不足设计输水能力的70%，急需治理加固。

3 治理措施设计

3.1 高边坡消坡

（1）设计坡型。坡型的设计主要是确定单级坡比。根据调查及有关资料分析，当降雨量大、暴雨集中时，缓于1∶0.75的边坡由于受雨面积较大，坡面径流有入渗土体的机会而易受水流冲刷。因此，单级坡比不能过陡，也不能太缓，以0.5～0.6为宜；坡高的确定，与钙质结构的位置有关。通过分析试验，一般在坡高约1/2处的钙质结构层处设置大平台，在大平台上下均为1∶0.6或1∶0.5的单级坡比，每级高10～15m，结合钙质结构层位置而定。各级坡脚设水平平台，台宽一般3m。此外，还须完善排水天沟及纵、横向排水沟系统。

（2）设计参数的确定。原设计中边坡抗滑稳定安全系数按k=1.15～1.20控制，当考虑地震影响时k=1.11～1.16。本工程根据规范规定，设计安全系数正常运用条件时取k=1.20，非常运用条件Ⅰ时取k=1.15，非常运用条件Ⅱ时取k=1.10，基本和原设计及《宝鸡峡技术总结》推荐的数值一致。

土体含水率在正常运用条件下按22%计算。由于塬边裂缝发育，在出现长期降雨时，雨水将会沿裂隙下渗，从而加大坡体含水量直至接近饱和状态作为非常运用条件Ⅰ复核。在正常运用条件下出现Ⅶ度地震时，作为非常运用条件Ⅱ复核。本设计按上述3种可能情况组合，以原状固结快剪指标作为设计和校核的依据。

其他参数均采用《宝鸡峡98km渠道地质报告》提供的各地质剖面、各时代地层的强度指标。并依时代为单位，按厚度将各土层的试验值进行了加权平均处理。

3.2 坡脚砌护

分析结果表明，即使在坡体总体稳定的情况下，坡脚、坡顶等局部单元体，仍处于可塑状态。因此，坡脚仍会发生局部破坏。据调查，渠左岸坡脚处多分布有一层古土壤层，易于风化剥落，致使上层土体悬空。经过40多年的探索、试验表明，进行坡脚砌护可有效防止坡坍塌。本次安排坡脚砌护10处，共长3717m，采用C15砼预制块砌筑，厚度10cm，砂浆桩号M7.5，砌护高度视坡比在4.3～4.7m之间。

3.3 渠道衬砌翻修

经抗冻胀计算，渠道最大冻胀位移量为1.3cm，（属Ⅰ类冻胀性地基土）规定允许位移量为0.5cm，需采取以下抗冻胀措施：削减或消除土的冻胀作用，包括基土置换，加强防渗、隔水及排水、保温等；采用适应冻胀能力强的结构形式；加强地基对建筑物的锚固作

用等。

根据工程现状，险段治理应主要从防渗隔水入手，采用砼与膜料复合型防渗方式衬砌，伸缩缝采用聚氯乙稀胶泥填充，以增强防渗效果。衬砌板采用C15砼现浇，坡板为楔形板，板顶厚10cm，底部阴坡厚14cm，阳坡厚12cm；底板厚12cm，砼板下铺设厚0.2mm聚氯乙稀塑料薄膜一层。伸缩缝横缝每4m布设一条，纵缝除沿坡板与底板相交处布设两条外，渠底宽5～10m渠段底板加设中缝一条，大于10m渠段加设中缝两条。

3.4 灌浆加固

3.5 坡面排水

高家坪老滑坡、田家崖新滑坡，均属老滑坡的局部“复活”，滑坡床深陷现河床以下，前缘已不存在再次滑动的临空地形。近年来滑坡体表土层局部蠕动、滑塌，主要是水的诱发所致。地勘查明，由于地下水埋藏较浅，以泉水形式出露，使土体处于饱和状态，且排水不畅。故应在加强监测工作的同时，分期实施工程治理措施，增设坡面地表排水和处理地表裂缝以防雨水入渗。本次以治表为主，计划增建坡面排水系统和部分生物治理。坡面排水包括纵横向排水沟共长1577m，横向排水沟按地形情况，沿等高线（或在平台上）布设，纵向排水沟沿坡面布设，汇集横向排水沟水流并排入

渠道。

3.6 生物治理及滑坡监测

设计对高家坪、田家崖两处新滑坡建立安全监测系统和采取生物治理措施。即于其坡面植草皮12万m2，以减缓坡面雨水冲刷，做好水土保持。变形监测系统包括建立坡面水平位移观测网，布设观测桩74个，埋设多点边坡位移自动记录仪3台。

4 结语

对宝鸡峡塬上98km渠道进行治理，既可消除诸多工程隐患，提高渠道安全运行系数，缓解滑坡对沿途铁路、公路、厂矿企业、城乡居民的危胁，也可改善和美化当地生态环境，对促进社会经济发展益处多多。宜统筹规划，抓好实施，做好日常观测、巡护和管理，造福于灌区人民。

作者简介：曹卿（1976-），男，山东曹县人，陕西省宝鸡峡管理局工程师，研究方向：水利水电工程

设计。endprint

摘要：宝鸡峡98km塬边渠道，所处地质地形复杂，隐患险情众多，沿途城镇、企业、铁路、公路干线多，位置极端险要。文章结合实际分析了目前渠道存在的问题，并从高边坡消坡、坡脚砌护、渠道衬砌翻修、灌浆加固等方面提出了险情治理的主要措施，可供借鉴。

关键词：宝鸡峡灌区；98km渠道；坡脚砌护；高边坡消坡；渠道衬砌翻修；灌浆加固

中图分类号：TV672 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）19-0116-02

1 概况

宝鸡峡塬上总干渠由林家村引水枢纽至乾县坛子坊分水闸全长170.2km，

2 存在的问题

98km塬边渠道于1971年建成通水，受当时各种条件限制，工程设计标准偏低，施工遗留问题较多，加之投运40多年来，工程维修投资力度不足，导致高边坡滑坡、滑塌发生80余次，累计土方283万m3。多次造成渠道堵塞、灌溉中断，幸亏发现及时和果断抢险处置，才避免了渠道决口、铁路中断等重大事故。目前存在的主要问题有：

2.1 11km高边坡完整土体变形破坏

自1971年至今，11km高边坡曾发生多次坡体裂缝和滑塌现象，累计滑塌土方量75.96万m3。

2.2 干渠衬砌板破损严重

据统计，98km渠道现浇砼衬砌渠段共长82km，坡板裂缝、脱皮、破损错位的占71.2%，完好率仅为28.8%；采用80×80cm砼预制块砌护的填方渠段共长7.6km，产生鼓肚错位、破损脱坡和灰缝脱落的占82.3%，完好率仅占17.7%（包括曾经修复的渠段）。

2.3 过沟填方沉陷、裂缝、外边坡散浸渗水

大部分填方段均存在不同程度沉陷，沉陷深度为15～35cm，个别填方有裂缝。如1997年9月，三盘沟填方右渠堤产生纵向裂缝长60余m，缝宽5cm，坑探2m深处，缝宽仍达2cm。

上述问题的存在对渠道安全运用是一个潜伏的巨大威胁，同时由于衬砌破损加大了渠道糙率，致使渠道输水能力下降，目前最大过水能力仅为40m3/s，不足设计输水能力的70%，急需治理加固。

3 治理措施设计

3.1 高边坡消坡

（1）设计坡型。坡型的设计主要是确定单级坡比。根据调查及有关资料分析，当降雨量大、暴雨集中时，缓于1∶0.75的边坡由于受雨面积较大，坡面径流有入渗土体的机会而易受水流冲刷。因此，单级坡比不能过陡，也不能太缓，以0.5～0.6为宜；坡高的确定，与钙质结构的位置有关。通过分析试验，一般在坡高约1/2处的钙质结构层处设置大平台，在大平台上下均为1∶0.6或1∶0.5的单级坡比，每级高10～15m，结合钙质结构层位置而定。各级坡脚设水平平台，台宽一般3m。此外，还须完善排水天沟及纵、横向排水沟系统。

（2）设计参数的确定。原设计中边坡抗滑稳定安全系数按k=1.15～1.20控制，当考虑地震影响时k=1.11～1.16。本工程根据规范规定，设计安全系数正常运用条件时取k=1.20，非常运用条件Ⅰ时取k=1.15，非常运用条件Ⅱ时取k=1.10，基本和原设计及《宝鸡峡技术总结》推荐的数值一致。

土体含水率在正常运用条件下按22%计算。由于塬边裂缝发育，在出现长期降雨时，雨水将会沿裂隙下渗，从而加大坡体含水量直至接近饱和状态作为非常运用条件Ⅰ复核。在正常运用条件下出现Ⅶ度地震时，作为非常运用条件Ⅱ复核。本设计按上述3种可能情况组合，以原状固结快剪指标作为设计和校核的依据。

其他参数均采用《宝鸡峡98km渠道地质报告》提供的各地质剖面、各时代地层的强度指标。并依时代为单位，按厚度将各土层的试验值进行了加权平均处理。

3.2 坡脚砌护

分析结果表明，即使在坡体总体稳定的情况下，坡脚、坡顶等局部单元体，仍处于可塑状态。因此，坡脚仍会发生局部破坏。据调查，渠左岸坡脚处多分布有一层古土壤层，易于风化剥落，致使上层土体悬空。经过40多年的探索、试验表明，进行坡脚砌护可有效防止坡坍塌。本次安排坡脚砌护10处，共长3717m，采用C15砼预制块砌筑，厚度10cm，砂浆桩号M7.5，砌护高度视坡比在4.3～4.7m之间。

3.3 渠道衬砌翻修

经抗冻胀计算，渠道最大冻胀位移量为1.3cm，（属Ⅰ类冻胀性地基土）规定允许位移量为0.5cm，需采取以下抗冻胀措施：削减或消除土的冻胀作用，包括基土置换，加强防渗、隔水及排水、保温等；采用适应冻胀能力强的结构形式；加强地基对建筑物的锚固作

用等。

根据工程现状，险段治理应主要从防渗隔水入手，采用砼与膜料复合型防渗方式衬砌，伸缩缝采用聚氯乙稀胶泥填充，以增强防渗效果。衬砌板采用C15砼现浇，坡板为楔形板，板顶厚10cm，底部阴坡厚14cm，阳坡厚12cm；底板厚12cm，砼板下铺设厚0.2mm聚氯乙稀塑料薄膜一层。伸缩缝横缝每4m布设一条，纵缝除沿坡板与底板相交处布设两条外，渠底宽5～10m渠段底板加设中缝一条，大于10m渠段加设中缝两条。

3.4 灌浆加固

3.5 坡面排水

高家坪老滑坡、田家崖新滑坡，均属老滑坡的局部“复活”，滑坡床深陷现河床以下，前缘已不存在再次滑动的临空地形。近年来滑坡体表土层局部蠕动、滑塌，主要是水的诱发所致。地勘查明，由于地下水埋藏较浅，以泉水形式出露，使土体处于饱和状态，且排水不畅。故应在加强监测工作的同时，分期实施工程治理措施，增设坡面地表排水和处理地表裂缝以防雨水入渗。本次以治表为主，计划增建坡面排水系统和部分生物治理。坡面排水包括纵横向排水沟共长1577m，横向排水沟按地形情况，沿等高线（或在平台上）布设，纵向排水沟沿坡面布设，汇集横向排水沟水流并排入

渠道。

3.6 生物治理及滑坡监测

设计对高家坪、田家崖两处新滑坡建立安全监测系统和采取生物治理措施。即于其坡面植草皮12万m2，以减缓坡面雨水冲刷，做好水土保持。变形监测系统包括建立坡面水平位移观测网，布设观测桩74个，埋设多点边坡位移自动记录仪3台。

4 结语

对宝鸡峡塬上98km渠道进行治理，既可消除诸多工程隐患，提高渠道安全运行系数，缓解滑坡对沿途铁路、公路、厂矿企业、城乡居民的危胁，也可改善和美化当地生态环境，对促进社会经济发展益处多多。宜统筹规划，抓好实施，做好日常观测、巡护和管理，造福于灌区人民。

作者简介：曹卿（1976-），男，山东曹县人，陕西省宝鸡峡管理局工程师，研究方向：水利水电工程

设计。endprint