南水北调中线京石应急段渠道主要施工地质问题和处理措施

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1、南水北调中线京石应急段渠道主要施工地质问题和处理措施【摘要】本文主要对南水北调总干渠京石应急段施工中遇到的工程地质问题及处理措施的总结和分析，以便在其它工程中应予重视。【关键词】地质问题；边坡稳定；液化；冻土0概述南水北调总干渠京石应急段，土体结构分为黄土状砂壤土、黄土状壤土、砂性土、卵石、岩石等，渠道施工形式主要为挖方渠段、填方段、半挖半填段。1施工地质问题、处理措施①黄土状土湿陷性：部分渠段的上更新统黄土状壤土局部具轻微湿陷性，施工中对黄土状壤土为主地基段的填方渠段，采取夯实或碾压措施，减少湿

2、陷性的影响。在挖方段和半挖半填段多采用清除表土，然后强夯，至渠底以上5m,采用条幅形基础强夯的方形布置，间距选用10m；也可以通过做好渠道防渗、合理设置左堤截渗沟，预防、消除或减弱地基土的湿陷性对渠道的影响。②渠道边坡稳定：渠道边坡稳定性是影响渠道成渠条件的重要因素。部分渠段渠坡岩体倾向与坡向相近、岩体风化程度较高、部分渠段存在高边坡、岩体风化强烈、局部存在滑坡的可能，采取固坡措施。在施工期间由于雨季，多处岩层形成小型滑坡。施工时对全、强风化岩采取挂网锚杆喷混凝土，对弱风化破碎带采取喷论，局部加锚

3、杆支护。基岩渠坡弱风化、新鲜岩石段，先喷混凝土粗略找平，水泥砂浆抹面。渠坡岩性以卵石或砂土为主，或粘砂、粘砾双层结构、多层结构，特别是存在地下水的影响的渠段，多分布于石家庄市及大型河流河漫滩的渠段。河渠交叉建筑物基坑的临时边坡由砂土、砾卵石组成，一般受地下水的影响，边坡稳定性差。在施工中主要采用渠坡铺设砾石料、降水井、排水管网等输排措施。①渠道渗漏与地下水的问题：地下水对渠道的影响主要表现在施工排水和对边坡稳定的影响；较高的地下水位对渠道的运行和使用会产生不利的影响；较高的地下水位会产生地下水对渠

4、道的回渗和静水压力对边坡、渠道衬砌的顶托破坏，另外地下水的浸泡对渠道的稳定也会有一定影响。施工中主要采用设计永久性泵站，通过排水系统将地下水汇入集水井，水泵自动抽水强排，渠底置换50cm厚砂砾料为保温板防冻胀，增设逆止阀消减扬压力的工程措施。高地下水对渠道影响较大，由于土层及砂层透镜体的渗水量较大，对混凝板产生浮托力，水泵的自动抽排系统尚未安装运用，渗水来不及输排，表现为渠道混凝土板裂缝、错台、隆起、止水缝开裂、坡外渗水及渠底涌水，混凝土板破裂。②河滩地成渠：较大河流，河滩多分布砂性土，当汛期洪水

5、位抬高及高地下水位情况下，对渠坡易造成渗透破坏，应加强对河滩地渠道防渗及排水措施。建筑前先挖除渠底以上的粉砂，置换为粘土，边回填遍碾压，两侧宽根据失稳时弧滑动面位置确定，底部水平铺设反虑土工织物，上压砾石保护层，注意筑堤土的质量，工地施工中控制压实度0.98,且铺层以30cm左右为宜。①饱和砂土地震液化：对于饱和砂土液化问题，由于在勘察及施工过程中未见地下水，地下水埋深较大，中砂层厚度较深，其下部存在较强透水性的砾砂及卵石层，当遇见较强地震时，渠底的中砂层的孔隙水与其下的强透水性的砾砂、卵石层连在

6、一起，很难形成封闭的孔隙水压力，造成中砂层地基失效。砂土的液化除与本身的粘粒含量、标贯击数、地震基本烈度有关，地下水水位埋深也至关重要，工程运行期间，渠道即便渗漏，对大区域地下水的抬升也不会造成太大的影响，经勘察试验表明本渠段地表薄层中砂不具地震液化的可能。施工中多采用将中砂层挖除，换填壤土的处理措施。②渠道半挖半填及填方段清基问题：工地施工中控制压实度0.98,且铺层以30cm左右为宜,对于较窄的沟渠，多采用1：3〜1：6缓坡顺总干渠轴向碾压。这一问题暴露较为严重，由于场地较窄，施工难度较大,加

7、上工期较紧，处理的坡比较大，及碾压土层较厚，导致渠道水外渗，最终渠水外流。原状土和回填土的结合部位明显处理不到位，土压实度明显不够。因此在施工过程中应特别注意老冲沟的回填和处理。①斜坡地段侧向冲刷对渠道的影响问题：渠道左侧或右侧地形处于斜坡地带，应注意雨季降水形成的面流对渠道的侧向冲刷问题。施工时由于雨季渠道边坡削坡面较大，雨水较大破坏预留层，导致渠道表面形成雨水冲沟，大部都是以人工找平、蛙夯处理为主。建议施工时采取挖排水沟、预留保护层、削坡与衬砌尽量保持同步进行等施工措施。②冻土对渠道的影响问题

8、：渠道线路较长，从南到北冻土厚度不一，冻土厚度0.54〜0.88m,在渠道设计中应注意不同冻土深度对渠底及渠道边坡的影响，对于渠道沿线多采用聚苯乙烯保温板，对于高地下水区往往采用截流沟引开地表水、并且采用渠底置换50cm厚砂砾料为保温板防冻胀等措滋。③建基面的不均匀沉降问题：由于建筑物处于不同的工程地质结构，导致地基产生不均匀沉降，特别是建基面存在软弱下卧层的情况。在设计时采用设置沉降缝、圈梁、合理布置纵横墙等措施。施工中浅层多采用换填法、对建筑物建基面多采用复合桩基形式进行地基处