南水北调中线工程高填方渠道加强措施探讨.pdf

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1、第44卷第l6期人民长江Vo1．44，No．162013年8月YangtzeRiverAug．，2013文章编号：1001—4179(2013)l6—0063—04南水北调中线工程高填方渠道加强措施探讨屈志刚，申黎平，李明新，李非，孔德刚(I．河南省水利勘测设计研究有限公司，河南郑州450016；2．南水北调中线干线工程建设管理局河南直管建管局，河南郑州450046)摘要：由于地形原因，南水北调中线总干渠许多渠段由填筑而成。高填方渠道渠内水位远高于周边地面。一旦失事，势必给渠道两岸人民生命财产造成严重损失。为了预防高填方渠道发生失事破坏，系统分析了可能引

2、起渠道破坏的各种原因，并针对失事原因，研究了各种渠道加强处理措施。对各种处理措施的不同方案进行了比较，最后提出了最适用于南水北调高填方渠道的加强处理措施。关键词：高填方渠道；失事破坏；原因分析；南水北调中线工程中图法分类号：TV67文献标志码：A南水北调中线工程为自流输水工程，由于沿线地蓄满漫堤。②暴雨径流人渠导致漫堤。南水北调输形起伏较大，不可避免地将出现高填方渠道。由于该水渠既有高填方渠段，也有深挖方渠段。对于深挖方类渠道设计水位远高于周围地面，一旦失事，大量渠水渠段，即使不考虑总干渠两侧的地面雨水人渠，单就总将宣泄而出，势必对渠道附近的人民生命和财

3、产安全干渠本身而言，由于开口大汇流面积大，遇到特大暴造成重大损失。因此，高填方渠道的加强处理十分重雨，可能导致渠水水位快速上涨，从而导致其下游的填要，意义重大。方渠段发生漫堤风险。(4)其他不确定性因素。总干渠高填方渠道渠堤1高填方渠道失事原因分析为纯土质渠堤，在运行过程中可能会出现不可预料的根据以往各类堤防失事的案例，并结合南水北调人为破坏、蚁兽侵害等情况，都可能导致渠堤土体破的工程特性，分析导致南水北调高填方渠道可能失事坏，严重的甚至可能引发渗透破坏和边坡失稳破坏。的原因主要为以下几种。2高填方渠道加强处理措施(1)渗透破坏。高填方渠道由于渠内水位远

4、高于周围地面，如果渠道防渗衬砌开裂失效，渠水将渗出渠2．1培坡加固堤，由于水位落差大，渗流出逸比降大，容易导致渠堤对渠堤外坡进行培坡可有效提高渠堤外坡的稳定渗透破坏。性，且可延长渗径降低渗流出逸比降，提高渗流安全(2)边坡失稳。由于高填方渠道渠堤填高大，如性。由于南水北调总干渠两侧可用于培坡的占地空间果填筑质量不合格，且当渠道衬砌防渗开裂失效后，在非常有限，为在有限的占地空间内尽可能地提高边坡渠水外渗的作用下，渠道外坡容易失稳；而对于渠道内稳定安全系数，应尽量采取等厚培坡，即保持原渠坡边坡，最危险的情况在于渠内水位骤降。坡系数不变，上下培相同厚度的土体。

5、同时，根据对边(3)渠水漫堤。对于南水北调总干渠而言，可能坡稳定最为有利的“减载压坡”布置策略，培坡不必至存在两种情况导致渠水漫堤：①不正确的闸门操作。堤顶，只在渠堤中下部培厚即可¨。即当节制闸快速关闭后，而上游节制闸未能在容许的图1为填高10m，分两级填筑的高填方渠堤。渠滞后时间内关闭，源源不断的上游渠水将导致该渠段道外坡为2级，一级坡坡比1：2，二级坡坡比1：2．5，堤收稿日期：2013—06—22作者简介：屈志刚，男，工程师，主要从事水利水电工程设计工作。E—mail：qu9904118@163．corn第16期屈志刚，等：南水北调中线工程高填方渠

6、道加强措施探讨65高喷灌浆防渗墙一方面单价太高，另一方面墙体易发往对交叉建筑物会造成干扰，且需拆除已完工的护坡生不连贯情况而不适合大面积使用。水泥土搅拌桩防结构，此外还会增加占地，因此，采用修建防浪墙的方渗墙单价最低，一般适用于砂土等软土地基，在密实渠式加高渠堤，更为经济实用，影响更小。堤上施工较为困难，但目前国内已有大功率搅拌机，也堤顶修建的防浪墙可采用“L”型钢筋混凝土墙，可在较为密实的渠堤上施工。混凝土防渗墙防渗效果布置在左右渠堤原内侧路缘石处，墙体每隔10m设置非常好，但单价也高，为使防渗墙更适应渠堤沉降变一道伸缩缝，缝宽2cm，用密封胶和闭孔泡

7、沫板进行形，应采用塑性混凝土防渗墙。止水。综上所述，对于南水北调总干渠而言，较为可行的2．5适当增设节制闸、事故闸和退水闸防渗墙类型为高喷灌浆防渗墙、塑性混凝土防渗墙和为防止运行期人为操作闸门不当，导致闸前渠水水泥土搅拌桩防渗墙3种。对于总干渠过城区段等高壅高，最终造成漫堤，可通过适当增设事故闸和退水闸风险渠段，应采用防渗性能更好的塑性混凝土防渗墙；以提高安全系数，增大管理容错率。对于其他渠段，为降低投资可采用水泥土搅拌桩防渗以南水北调焦作城区高填方渠段为例，原设计墙；而对于防渗墙与混凝土建筑物的结合部位，则可采11．9km高填方渠段范围内，只在闫河渠倒

8、虹吸处布取高喷灌浆防渗墙进行局部衔接。置有节制闸和退水闸，上游28km处才有济河