引江济汉工程渠道边坡稳定分析与处理.pdf

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1、水利水电技术第47卷2016年第7期引江济汉工程渠道边坡稳定分析与处理王焱，李小兵，崔金秀，别大鹏(湖北省水利水电规划勘测设计院，湖北武汉430064)关键词：引江济汉工程；边坡稳定；砂基段；膨胀土doi：10．13928／j．cnki．wrahe．2016．07．019中图分类号：TV672(263)文献标识码：B文章编号：1000-0860(2016)07．0075．051工程概况引江济汉工程是南水北调中线水源区工程之一，工程从长江荆江河段引水至汉江兴隆河段，补充其因南水北调中线调水而减少的水量，同时改善该河段的生态、灌溉、供水和航运用水条件。引

2、水干渠的引水口位于荆州市龙洲垸、出水口为潜江市高石碑，线路地跨荆州、荆f-JN地级市所辖的荆州区和沙洋县，以及省直管市潜江市，干渠全长67．23km。干渠设计引水流量350m3／s，最大引水流量500m3／s。引江济汉工程渠道线路较长，沿线地质情况复杂，工程所需解决的最主要问题是：砂基段、膨胀土段以及穿湖段的边坡稳定问题。引江济汉渠首段位于长江一级阶地、渠尾段位于汉江一级阶地，在渠道底部及边坡均分布有砂壤土层或粉细砂层，该段地下水位较高，边坡易发生渗透破坏。渠中段位于长江、汉江的二级阶地，广泛分布有膨胀土，膨胀土具有吸水膨胀软化、失水收缩开裂的特性，

3、其反复胀缩变形后易造成边坡滑动破坏⋯。渠道多次穿过长湖湖汊，穿湖段渠道淤泥层较厚，渠堤填方较高，部分渠堤为水下填筑，也需采取措施保证边坡稳定。2砂基段渠道边坡稳定2．1砂基段概况引江济汉工程中砂基段长16．73km，占渠线总长的24．9％。砂基段可以按其覆盖层厚度分为砂基裸露段和砂基浅埋段。WaterResourcesandHydropowerEngineeringVol47No．72．1．1砂基裸露段主要分布于渠尾汉江一级阶地上，为第四系全新统河流相冲积成因，土层结构较复杂，一般为多层结构，局部为双层结构。主要土层：上部为粘性土，夹砂壤土、粉细砂透

4、镜体；下部为砂层、砂卵石层。地下水类型主要为孔隙潜水及孑L隙承压水，孑L隙潜水主要分布于上层砂壤土和粉细砂层中；承压水主要分布于下部砂层及砂卵(砾)石层中，与汉江水力联系密切，呈互为补给关系。渠坡多出露砂壤土、粉细砂层，渠底出露砂层，属砂基裸露段，施工开挖时若不采取措施，会出现涌水涌沙问题，进而产生渗透变形而造成边坡失稳。2．1．2砂基浅埋段主要分布于长江、汉江的一级阶地上，少数渠段分布于长江的二级阶地上。地基土层一般具典型二元结构，上部为粘性土层，下部为砂土、砂卵石层，砂层埋藏较浅，渠道底部粘性土盖层小于5m。引江济汉渠道的砂基分布范围内渠道特性如

5、表1所列。砂基段渠道的边坡稳定问题可分为永久边坡稳定和临时边坡稳定分别考虑。2．2永久边坡稳定分析由于砂基段受地下水影响较大，其稳定分析包括收稿日期：2016—03一t7作者简介：王焱(1985一)，男，工程师，硕士研究生。王焱，等∥引江济汉工程渠道边坡稳定分析与处理表1砂基分布范围内渠道特性渠底高程粉细沙顶板高程渠道设计流量水位桩号范嗣地质特点／mO+000～3+70026．10～26．8921．80～32．5032．73～32．38砂基浅埋4+200～6+10026．87～26．8l24．69～18．5332．37～32．32砂基浅埋6+400～

6、7+20026．81～26．7824．0～20．2732．3l～32．30砂基浅埋7+400～8+10026．78～26．7625．10～25．7032．29～32．27砂基浅埋8+450～10+00026．74—26．7026．2l～22．6532．26～32．2l砂基浅埋495-900～50+50025．50一25．4922．8～24．4531．20～31．18砂基浅埋56+200～58+60025．32～25．2526．90～29．2031．05～30．99砂基裸露62+150～62+75025．14～25．1223．17～21．2030．9l

7、～30．90砂基浅埋62十750～63+55025．12～25．10渠坡30．90～30．88砂基裸露63+550～66+20025．10～25．02<23．530．88～30．72砂基浅埋66+200～67+23025．02～25．00<3030．72～30．70砂基裸露表2主要土层渗透系数试验值cm／s成因桩号土层室内试验现场试验综合取值时代粘土2．50×10～～5．83×10-69．01X10-7～7．42X10—65．0X10-7～9．0X10—6壤土1．49×10-6～9．35X10-63．16X10一～221X10—57．0×10-6。1

8、．0×10—5O+Ooo～Q：1砂壤土1．27×10～～7．43×lO一46．4X10-5～8．79X10—