暗涵渠道设计研究管理论文

摘要：鄂北地区水资源配置工程膨胀土地段地质条件复杂、跨越线路长、边坡开挖深度大。而且，膨胀土对工程施工安全危害大、判别难度大且其致灾具有突发性。基于此，对该工程膨胀土段边坡临时支护方式进行了研究，依据边坡的不同失稳类型提出了针对性的支护方式和处理措施，以使滑坡灾害处于可控状态。以下是小编精心整理的《暗涵渠道设计研究管理论文 (精选3篇)》，希望对大家有所帮助。

暗涵渠道设计研究管理论文 篇1：

南水北调中线总干渠(北京段)西四环输水暗涵线路选定

摘要：工程线路布置是关系到工程经济合理、总干渠输水安全和降低工程造价的关键，西四环暗涵线路选定本着必须符合北京市城市总体规划的要求;满足小流量自流输水(20m3/s)的前提下，工程量最少，工程造价最低;保证输水建筑物安全及输水安全;尽量降低工程拆迁;尽量减少总干渠至分水口线路的长度等原则对三条线路进行了比较，最终选定沿西四环主路下行的线路。

关键词：南水北调;西四环暗涵;线路选定

文献标识码：A

Route Determination of the Buried Culvert Under the West Fourth Ring Road of Main Channel of

the Middle Route in the South-to-North Water Diversion Project

OUYANG jian， FU Yun-sheng， QIAN De-lin， SHI Wei-xin

(Beijing Municipal Institute of Hydraulic Engineering Planning Design and Research， Beijing 100044，China)

Key words：South-to-North Water Diversion Project;the buried culvert under the West Fourth Ring road;the determination of route

1 工程概况

南水北调中线(北京段)总干渠在北京房山区北拒马河中支南进入北京境内，穿房山山前丘陵区，房山城区西、北关，过大石河、小清河、永定河，在岳各庄桥向北沿西四环路下北上，直至终点团城湖，全长约80 km。南水北调中线京石段应急供水工程(北京段)建设的任务是按照年净调水10亿m3的规模兴建输水总干渠工程，为2007年以前将河北省西大洋、王快、岗南、黄壁庄四水库的水调向北京，为北京提供应急备用水源创造条件，最终是将丹江口水库的优质水源安全、可靠的输送到终点团城湖，向北京市提供生活、工业用水，从根本上解决北京水资源的供需矛盾。总干渠京冀界点处设计输水流量50m3/s，加大流量60m3/s，过永定河进城段设计输水流量30m3/s，加大流量35m3/s。

西四环暗涵为南水北调总干渠末端的最后控制性工程，全长12.64 km。暗涵起点位于丰台区大井村西京石高速路永定路立交桥西南角，穿越永定路及京石高速路后沿高速路北侧向东北约1.4 km由岳各庄桥进入四环路下，沿四环路向北约11 km在四海桥处离开四环路北行约500m与团城湖明渠相接。西四环暗涵沿线穿越京石高速公路、西长线铁路、京门线大台直线、地铁1号线五棵松车站、23座立交桥、8座人行过街天桥及上百条各类城市地下管线，此外还穿越水衙沟、新开渠及永定河引水渠。暗涵设计输水流量30m3/s，加大流量35m3/s，输水暗涵断面为两孔各自独立直径4m的圆涵。暗涵沿途设新开渠、永定河引水渠两处分水口。

暗涵地处工程区地势平坦，总体呈西南高东北低，地面高程49.00～59.00m，地形高差约10.00m。工程地质条件相对简单，洞身均置于卵砾石夹中细砂透镜体厚层中，卵砾石磨圆度较好，粒径一般3～6 cm，最大35 cm以上，卵石含量沿洞线由60%～45%过渡到40%～30%，下伏第三系基岩埋深较大，稍浅的五棵松地带埋深仍为26m以上。该层承载力标准值大于350 kPa，围岩类别采用V类，岩石坚固系数f为0.6。在局部段洞底持力层分布下卧中细砂相对较软夹层，经判定，在地震时不会产生液化现象，按照中国地震局的《中国地震动峰值加速度区划图(2001年)》，工程区地震动峰值加速度为0.20 g(相当于原标准的基本烈度为Ⅷ度)。近十年内实测地下水最高水位41.98～44.51m(1997年)，最低水位24.17～27.96m(2003年)。

2 西四环暗涵工程线路布置原则

工程线路布置是关系到工程经济合理、总干渠输水安全和降低工程造价的关键，必须综合考虑地形、地质、施工条件、近期开发和远期规划及工程管理养护等问题。西四环暗涵是总干渠供水末端，供水对象是城区水厂，线路需穿越城区，除需考虑上述因素外，还必须符合城市规划。线路选择主要遵循以下原则。

(1) 线路必须符合北京市城市总体规划的要求，处理好输水总干渠建设与城市开发建设的关系;(2) 在满足小流量自流输水(20m3/s)的前提下，工程量最少，工程造价最低;(3) 线路选择要保证输水建筑物安全及输水安全，有利于水质保护，防止水质污染;(4) 为保证输水安全及尽量降低工程拆迁，线路应避免穿越居民区;(5) 尽量减少总干渠至分水口线路的长度。

3 四环路实施前西四环暗涵工程线路的选定

3.1 总干渠线路的确定

为了解决北京市的水源问题，有关部门早在20世纪50年代就提出了南水北调工程的规划设想及可行性研究。进入80年代以来，国家规划计划委员会、水利部南水北调办公室和长江流域规划委员会，对南水北调中线进行了全面的规划研究。北京市水利局、规划局等有关人员参加了水利部组织的总干渠线路的踏勘。当时的规划线路已反映在1983年的北京市总体规划图上。进入90年代以来，京、津、华北地区缺水加剧，国家规划计划委员会、水利部及长江流域规划委员会，加紧对南水北调中线进行深入研究。

北京市水利规划设计研究院于20世纪90年代初进行南水北调北京段工程勘察设计。通过设计人员几年大量深入细致的工作，经过多条线路的比选，初步选定了南水北调中线北京段工程的线路。在有关省市的配合下经过有关单位若干次协调，1995年4月22日由首都规划委员会主持的“南水北调中线工程总干渠北拒马河中支南—总干渠终点路由审查会”上，由首都规划委员会、北京市规划局、北京市水利局、南水北调北京工程办公室等有关单位共同确定了总干渠北京段的基本路由及总体布置方案，并于1996年4月19日下发城规发字(1996)第127号文《关于同意南水北调中线工程北京段保护范围的复涵》，于1996年8月19日下发城规发字(1996)第128号文《关于控制南水北调中线工程北京段保护范围用地的通知》，于2003年9月26日下发市规发[2003]1275号《关于南水北调管线路由方案的批复》。

3.2 终点选择

1995年以前，对总干渠终点位置进行了比选，原设计总干渠终点是到朱各庄桥下进入永定河引水渠，然后经永定河引水渠流入玉渊潭公园内的“八·一湖”，再将水分到各用水单位。经过进一步深入的工作，认为将南水北调总干渠终点设在颐和园内团城湖更为合理。理由有以下3点。

(1) 永定河引水渠是为北京市工、农业供水的渠道，主要输送官厅水库的来水，近年来官厅水库受到污染，水质较差;该渠道还担负泄洪任务，朱各庄以下的罗道庄是密云水库和官厅水库的水交汇处，玉渊潭公园以上的南旱河及直接进渠的汇流面积约为81 km2，汛期南旱河流域洪水直接入渠，在朱各庄以上的五号跌水下游有几个大的污水干渠的水也进入永定河引水渠。如果南水北调来水从该处进入“八·一湖”，就会使洁净的南水北调水受到污染，不利于中线来水的合理使用。为使总干渠由千里之外引来的清水不受污染，避免引水与泄洪的矛盾，将总干渠延长至团城湖与北京密云水库的清水汇合是比较理想的选择。

(2) 玉渊潭公园设计常水位为48.5m，如果总干渠进入玉渊潭以后往西北部供水必须经过京密引水渠昆玉段反向输水，同时需将玉渊潭的水位提高，控制在49.2～49.5m，玉渊潭长期保持高水位，将直接影响公园内部分旅游景点的正常运行，同时公园内的部分道路和堤防高程亦不满足要求。

(3) 总干渠若延长至团城湖，在西北四环至团城湖一段，地势平坦开阔，0.8 km长均可做成明渠，有利于美化周围的环境，在这里可以让北京人都能亲眼见到由长江引来的清水。为此，将总干渠终点延到团城湖作为推荐方案。

3.3 西四环路实施时对总干渠线路的保护措施

经北京市规划委员会批复确认的西四环暗涵起点位于丰台区大井村西京石高速路永定路立交桥西南角，穿越永定路及京石高速路后沿高速路北侧向东北约1.4 km由岳各庄桥进入现状四环路下，沿现状四环路向北约11 km在四海桥处离开四环路北行约500m与团城湖明渠相接，全长12.64 km，其中在西四环主路下长约11 km。四环路施工前，设计方案为全断面开挖施工，暗涵断面为两孔相连的方涵。西四环路实施时，相关部门曾考虑过输水暗涵与西四环路同时实施，但由于建设资金未落实，输水暗涵未能与西四环路通起实施。为了保证今后输水暗含能按该条线路实施，西四环路施工时，按当时西四环暗涵的设计图纸，为暗涵今后施工预留了位置。为此，西四环路立交桥桩距加大，桥梁盖梁加长，桥桩7m长未计入桩摩阻力。

4 四环路建成后西四环暗涵工程线路的选定

4.1 进城段路由比选

1999年后北京市遭遇连续几年的干旱，南水北调中线京石段应急供水工程先于中线总干渠建设。由于西四环路已建成通车，输水暗涵在西四环路下通过只能采用暗挖法施工，暗挖法施工将使工程投资、施工难度大幅度增加，为此，对中线总干渠城区段的路由进行了进一步比选，分别比选了西四环路由、玉泉路路由和西五环路由。比较起点位于京石高速路赵登禹墓附近，桩号为BT63+949(按1995年排定的桩号)，位于卢沟桥暗渠段，在西四环暗涵起点之前。三条比选线路见图1。

图1 南水北调中线一期工程北京段城区路由方案示意图

4.1.1 西四环路由 该线路是1995年4月22日首都规划委员会批准确定的总干渠北京段的基本路由，已建成的北京西四环路也为南水北调中线工程预留了路由位置。该路由是沿京石路向东、岳各庄向北，沿西四环快速路下中心线布置，经北坞村与团城湖连接。

该方案工程由部分卢沟桥暗涵、西四环暗涵段(西四环快速路中心线下)、新开渠分水口、永引渠分水口、团城湖明渠、团城湖进水闸及1座桥组成。起点桩号BT63+949，水位57.78m;终点桩号BT79+950，水位49m。该方案总长16.001 km。

4.1.2 玉泉路路由 以京石高速路(赵登禹墓)为起点，在京石高速路南侧东行至郭庄子村穿京石高速路后，沿小屯路中心线向北，沿玉泉路中心线，经华诚中学、吴家村、玉泉路构件厂、市特快运输中心、双龙宾馆、市客车总厂、玉泉公园，穿玉泉路地铁站，经中国科技大学研究生部向北，过航天总公司中心医院、玉泉路石材交易市场、北方城建戎泉工贸有限责任公司、北京汽车工业供销公司，田村山东侧穿阜石路、市啤酒厂、田村路、田村小区、十王坟后在永引渠四号跌水上游穿永定河引水渠，在敬老院西侧向北穿南旱河、佟家坟、四季青锅炉厂、篱笆房村、小屯路东(长青医院东侧)、过闵庄路后，约40度角向东北，在玉泉电器厂和北联机电设备公司之间穿至团城湖西大墙，全长16.045 km。

该路由地面高程较西四环路由高，该方案工程由部分卢沟桥暗涵、京石暗涵、玉泉路暗涵段、新开渠分水口、永引渠分水口、团城湖明渠段、团城湖进水闸及7座桥组成。起点桩号BT63+949，水位57.78m;终点桩号BT79+994，水位49m。

4.1.3 西五环路由 以京石高速路(赵登禹墓)为起点，穿京石高速路后沿首钢专用线东侧，经大瓦窑村、小郭庄砂石场、穿衙门口村向北和西长线相交，在西五环路东侧向北、路经京原中学、中国新闻学院后穿过西五环路到其西侧，经松林公园穿地铁、石景山游乐场后又穿过西五环路到其东侧，经老山北边的砂石坑向北，穿永引渠后沿香山南路东侧，经福山公墓、四季青化工厂及巨山农场、杏石路、高家坟、四统碑、瑞王坟至闵庄路，向东北约30度角经贾家坟，在李大钊烈士陵园南侧穿南旱河，沿万安东路北侧和玉泉山南侧之间通过至团城湖西大墙，全长18.433 km。

该路由地面高程较玉泉路路由还高，该方案工程由暗挖段、明渠段、新开渠分水口、永引渠分水口、团城湖进水闸及8座桥组成。起点桩号BT63+949，水位57.78m;终点桩号BT82+382，水位49m。

4.2 进城段路由比选综合评价

玉泉路、西五环路由虽施工难度小，但缺乏基础资料，包括测量、地质、地上物和地下物的情况等，不确定因素较多，特别是该路由未经规划部门的确认，且地面高程较西四环路由高，挖方量较大，并分别有2 km的石方段。地上物和地下物较多，拆迁量较大，工程投资高于西四环路由。

西四环路由虽施工难度较大、工期长，但经过多年的前期工作，拥有详细的基础资料，实施时不确定因素较少，该断路由基本没有拆迁占地，有利于水质保护及工程管理，工程投资少与其它方案，特别是首规委于1995年就已批准并划定了保护范围，目前已完成的西四环快速路也给南水北调工程预留了工程位置，城区浅埋暗挖等重大技术方案已基本确定，并和市政部门进行了多次配合，故推荐路由为西四环路由南水北调总干渠进程段路由。

城区段线路综合比较见表1。

5 结 语

南水北调总干渠西四环暗涵已进入全面实施阶段，目前进展顺利，实践证明，南水北调总干渠北京进程段采用西四环路由是正确的。工程线路的选择是工程成败的关键，选择了正确的路由才能保证工程的顺利实施及运行。另外，随着城市的飞速发展，城市的地下空间将被充分利用，在城市建设水利工程线路选择时服从、符合城市的总体规划，与相关部门密切配合时选择正确工程路由的关键。

参考文献：

[1] 北京市水利规划设计研究院.南水北调中线京石段应急供水工程(北京段)可行性研究报告[R].北京：北京市水利规划设计研究院，2003.

[2] 北京市水利规划设计研究院.南水北调中线京石段应急供水工程(北京段)西四环暗涵工程初步设计报告[R].北京：北京市水利规划设计研究院，2003.

作者：欧阳建　付云升　钱德琳　石维新

暗涵渠道设计研究管理论文 篇2：

鄂北地区水资源配置工程膨胀土临时边坡支护方式研究

摘要：鄂北地区水资源配置工程膨胀土地段地质条件复杂、跨越线路长、边坡开挖深度大。而且，膨胀土对工程施工安全危害大、判别难度大且其致灾具有突发性。基于此，对该工程膨胀土段边坡临时支护方式进行了研究，依据边坡的不同失稳类型提出了针对性的支护方式和处理措施，以使滑坡灾害处于可控状态。边坡处理措施的实施保证了膨胀土边坡开挖施工的高效有序进行，最大程度减少了人员伤亡和财产损失。

关键词：膨胀土边坡;基坑开挖;边坡支护;鄂北地区水资源配置工程

中图法分类号：TV551.4 文献标志码：A DOI：10.15974/j.cnki.slsdkb.2020.11.005

Key words： expansive soil slope; foundation pit excavation; slope supporting; North Hubei Water Transfer Project

1 研究背景

鄂北地区水资源配置工程(以下简称“鄂北工程”)以丹江口水库为水源，利用已建的引丹灌区清泉沟隧洞进水闸为取水口，向鄂北地区供水。工程干线总长269.67 km，引水线路经过膨胀土分布区总长124.16 km，其中，弱膨胀性土分布段长114.55 km，占膨胀土总长的92.25%;中膨胀土分布段长9.61 km，占膨胀土总长的7.75%。膨胀土地段地处襄枣盆地，主要为中、上更新统黏性土。该黏性土具有弱-中等膨胀性，有卸荷膨胀、风化膨胀、遇水软化膨胀和失水干燥收缩等特点。开挖后裸露的土层抗风化能力较差，土体胀缩变形后强度降低，边坡易失稳[1]。

鄂北工程膨胀土地段地质条件复杂、跨越线路长、边坡开挖深度大，对工程施工安全危害大，同时，膨胀土判别难度大且其致灾具有突发性。鄂北工程自開工以来，暗涵段临时边坡出现了不同规模的滑坡约十余起。本文对膨胀土地段暗涵工程边坡临时支护方式进行了研究，重点研究暗涵工程中坡高大于15 m的临时高边坡，以期使滑坡灾害处于可控状态，保证膨胀土边坡开挖施工的高效有序进行，最大程度减少灾害引起的人员伤亡和财产损失。

2 工程区膨胀土特征及边坡地质结构

2.1 膨胀土膨胀潜势等级及分布特征

工程区膨胀土分布区处于南阳盆地南缘襄枣盆地内，地形地貌为岗地、岗波状平原。地层为中更新统阎庄组(Q2ydl)和上更新统琚湾组(Q3jal)，属河湖相冲积和坡积成因。根据渠道沿线膨胀土探坑、河库岸坡天然剖面以及钻孔揭示情况，膨胀土在垂直方向颜色具有明显的分带性，主要可分为2层：上部以黄褐色、黑黄色为主，厚度约1.5 m;下部以褐黄色、红褐色为主。钻孔中揭示土中所含结核分布也具有一定规律，上部以铁锰结核为主，底部以钙质结核为主，且钙质结核最大直径达5 cm。开挖揭示情况也证明了局部灰白色或灰绿色黏土呈现出成层性的特点。

依据GB 50112-2013《膨胀土地区建筑技术规范》[2]，结合鄂北工程实际经验，膨胀土的大气影响深度可按3.0 m考虑，急剧变化带深度为1.5 m。由于膨胀土的膨胀性在空间上分布具有不均一性，对该工程膨胀土区土体膨胀潜势等级进行了初步研究。

考虑到工程安全问题，参考南水北调中线工程膨胀土的分类标准，类比引江济汉工程，鄂北工程膨胀土膨胀潜势分类按照样本数的30%划分，即按照由强到弱顺序，当某一渠段某一膨胀潜势等级的样本数超过该渠段总样本数30%时，即将该渠段膨胀土的膨胀潜势等级定为首先满足该等级。根据上述分类原则，划分出工程区膨胀土膨胀潜势分类，见表1。

2.2 膨胀土边坡的破坏特征

膨胀土边坡与其他土质边坡相比，失稳形式规律具有特殊性。根据对国内外膨胀土开挖边坡滑动现象的分析，可将最基本的特征和共同规律归纳如下[3]。

(1)季节性。滑动往往在持续降雨的情况下发生，降雨是主要的外部诱发因素。

(2)浅层性。多数属浅层滑动，发育深度同裂隙发育深度及大气风化影响深度基本一致，一般为2～3 m，通常小于6 m。

(3)逐级牵引性。滑坡一般是渐进式或牵引式，先在坡脚局部破坏，然后向上牵引发展，形成多层次滑动面。

(4)缓坡滑动。在相当平缓的边坡上也会发生滑坡，边坡的稳定坡角比一般土质的边坡缓。

(5)变形的滞后效应。边坡开挖后有较长的稳定时间，很多膨胀土边坡在稳定数年后才失稳。

除了与当地气象和地形条件等因素有关外，膨胀土滑坡的这些特征，主要由膨胀土本身特性决定。

2.3 施工阶段膨胀土边坡失稳现象

自鄂北工程开工以来，先后出现了不同程度的滑坡，其中，以2标段桩号10+350～10+440及9标段桩号109+596～109+678边坡失稳较为严重。根据现有边坡已发生的失稳象来看，滑坡有两种典型失稳型式：①受裂隙面控制;②受大气影响带内膨胀土性质控制。

(1)滑坡。滑坡具有弧形外貌，且有明显的滑床，滑床后壁陡直，前缘平缓，主要受裂隙控制。滑坡多呈牵引式出现，具叠瓦状，成群发生[4]。一般滑体厚1～3 m。滑坡与大气影响带深度、土的膨胀性潜势、土体结构及发育程度较密切，与边坡高度无明显关系。

2标段桩号10+350～10+440段袁冲边坡和9标段桩号109+596～109+678段边坡即为典型弧形滑坡形式，在开挖至一级马道时，土体呈现灰白或灰绿色，膨胀性增强，裂隙发育。两者也有区别，2标边坡裂隙面发育，缝面较宽，走向明显，滑床清晰可见。采用1∶2坡比削坡减载后，能在一定程度上抑止滑坡，但作用不明显，原有滑坡仍进一步滑动，且同时又出现新的滑坡。现场地质勘探和室内试验分析表明，袁冲暗涵段临时开挖边坡二级马道以下存在2组长大裂隙发育的地层，裂隙面强度低，长大裂隙的存在导致了左右岸均出现失稳。因此，袁冲暗涵段膨胀土边坡失稳初步判定为裂隙强度控制下的边坡失稳。

9标边坡裂隙面呈网纹状分析，缝面较短，没有一致走向。采用1∶2坡比削坡减载后，滑坡得到抑止，目前處于稳定状态。

(2)溜塌。边坡表层、强风化层内的土体吸水过饱，在重力与渗透压力的作用下，沿坡面向下产生流塑状溜塌。溜塌多发生在雨期。在各标段边坡溜塌均有局部发生，目前边坡失稳以此类为主。

2.4 边坡地质结构类型

根据施工期地质素描成果，工程区膨胀土存在明显的垂直分带特征，综合前期勘察成果及施工开挖情况，工程区膨胀土边坡地质结构主要有3种类型(见图1)。

(1)A类边坡地质结构。上部为弱膨胀土，长大裂隙不发育;下部坡脚与基底为中等膨胀土，长大裂隙发育，长大裂隙面(软弱结构面)和坡面易组合成滑坡体，从已开挖边坡看，下部中等膨胀土体厚度一般为0～6 m，如2标袁冲暗涵，见图2，3。

(2)B类边坡地质结构。中等膨胀土以团块或透镜体形式赋存于弱膨胀土之中，网纹状裂隙发育，裂隙具有随机性特点，如10标，见图4。

(3)C类边坡地质结构。弱膨胀土和中等膨胀土成层分布，也有中等膨胀土以透镜体形式赋存于弱膨胀土之中，网纹状裂隙发育，裂隙具有随机性特点，但是按照厚度1/3法则，边坡应属为中等膨胀土。

在绝大多数坡高超过15.0 m的坡段，边坡膨胀土在垂向上分带明显，坡脚及基坑底部均分布中膨胀土，且裂隙面发育，大多充填有灰白或灰绿色黏土薄膜、条带状或斑块，其矿物成分主要为蒙脱石，亲水性强，具有软化土体强度的显著特性，见图5。

3 工程区膨胀土边坡支护方式

3.1 基坑开挖要求事项

(1)膨胀土是一种富含亲水性黏土的矿物，是随含水量增减体积发生显著胀缩变形的高塑性黏土。因此，膨胀土边坡的截水、排水、防水是保障边坡稳定的首要条件[5]。

(2)从2标段桩号10+350～10+440段边坡和9标段桩号109+596～109+678段边坡失稳现象来看，原施工采用一挖到底方式，直接由地表面开挖至建基面，边坡高度直接达到最大值，往往来不及施加加固措施，边坡就已经产生滑动。基于此，暗涵基坑高度大于10 m的不再采用一挖到底开挖方式。

(3)边坡在开挖过程中，如遇灰白或灰绿色黏土层，或坡顶水平位移观测点观测数据达到警报值时，都应停止下挖。在此情形下，可开挖探槽，根据探槽揭示地质条件对边坡稳定性进行超前判断。边坡在开挖至一级马道时，必须由专业地质人员现场察看，确定土体性状无明显变化后，方可继续下挖。

(4)边坡监测是科学管理边坡和正确处理边坡潜在问题的依据[6]。在本文工程范围内暗涵临时边坡大于10 m段布置水平及垂直位移测点。对于坡高大于15 m的边坡段还应布置测斜管。

3.2 边坡支护方式

根据上述膨胀土区开挖边坡的地质结构分类，结合施工期间产生的膨胀土边坡失稳情况，针对不同坡高及边坡土体性状，分别采取地质预判、预处理等方式进行边坡防护[7-8]。

从2标段桩号10+350～10+440段边坡和9标段桩号109+596～109+678段发生失稳现象来看，A类边坡是治理重点。B、C类边坡可按原设计图纸施工，并做好边坡截水、排水、防水。

(1)高度10 m以下边坡。根据现有边坡失稳现象，此高度范围内边坡失稳绝大部分以溜塌形式发生。从现场开挖来看，此高度区间的边坡尚未发现中膨胀土体，裂缝不发育。若发生此类边坡失稳，建议以清理为主，加强坡面防护，并在完成暗涵浇筑后尽早回填。

(2)高度10～20 m边坡。在边坡开挖过程中，如遇灰白或灰绿色黏土层，应停止下挖，且由专业地质人员现场察看，若土层符合A类结构，则采用伞形锚杆或锚筋桩加固后继续下挖。

(4)高度20 m以上边坡。应在边坡坡顶、坡脚及每级马道埋设水平及垂直位移综合测点桩，监测点水平间距不宜大于20 m，同时在坡顶或马道埋设测斜管。在边坡开挖至一，二级马道时，必须由专业地质人员现场察看，确定土体性状无明显变化后，方可继续下挖。边坡在开挖过程中，如遇灰白或灰绿色黏土层，应停止下挖，且由地质人员现场察看，若土层符合A类结构，则采用伞形锚杆或锚筋桩加固后继续下挖。

边坡位移监测警报值和膨胀土边坡开挖分类措施见表2，3。

4 结 语

目前，鄂北工程膨胀土段暗涵工程已施工完毕，且回填完成，对于膨胀土边坡，尤其是临时坡，施工应遵循“快速施工、及早封闭、注重防水”的原则。本文针对鄂北工程膨胀土边坡的高度、失稳类型、膨胀潜势等级及分布进行了组合、归纳，并在此基础上研究分析，有针对性地提出了处理措施。这些措施在实际工程中取得了良好效果，有力保障了工程的顺利推进。

参考文献：

[1] 刘红卫，邓敏，赵志奇. 膨胀土地区高边坡复合支护体系设计[J]. 工程建设与设计，2016(5)：59-63.

[2] GB50112-2013膨胀土地区建筑技术规范[S].

[3] 殷宗泽，韦杰，袁俊平，等. 膨胀土边坡的失稳机理及其加固[J]. 水利学报，2010，41(1)：1-6.

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(编辑：李 慧)

作者：胡汛训 姚晓敏 袁葳

暗涵渠道设计研究管理论文 篇3：

大塘坳水库除险加固设计

【摘要】本文以大塘坳水库除险加固为研究对象，在介绍水库基本情况的基础上，对水库存在的问题进行了深入分析，并在水库除险加固设计上提出了一些处理措施。

【关键词】水库加固;除险加固;加固设计

水库除险加固设计已经经历了10个年头了，全区各大、中、小型水库设计也做了不少，由于每个水库都具备其独特性，因此本次大塘坳水库除险加固仍有论述的必要性。

一、水库基本情况

大塘坳水库位于三江侗族自治县独峒乡林略村北面约3km的桂、湘、黔三省交界处，水库的东北面与湖南省交界，西北面与贵州省为邻;水库距离三江侗族自治县县城61km，距离独峒乡政府所在地15km。坝址处于九江河源头，高程约900～950m。

大塘坳水库坝址以上控制流域集雨面积1.1km2，主河道长度1.45km，平均坡降25.3‰。

大塘坳水库所在流域属中亚热带、南岭湿润气候区，气候温和，雨量丰沛，阳光充足。多年平均相对湿度81%;多年平均风速1.4m/s，最大风速为13m/s。

大塘坳水库从1969年9月开工，1974年4月建成投入使用，从建成至今四十一年，历经新建、2006年维修加固，才形成现状规模。目前大塘坳水库主要建筑物由1座主坝、1座副坝、2座溢洪道(含一座非常溢洪道)、2处输水设施组成。

主坝为为含少量碎石黏土和粉质黏土填筑而成的均质土坝，坝顶高程940.449m，坝顶长155m，宽5.5m，内坡坡比为1：3.0，为干砌石护坡，外坡以马道和平台为界坡比自上而下为1：2.5和1：2.5和1：2.75，下游坡为草皮护坡。副坝位于东南侧的库尾，为浆砌石挡墙墙后培土而成，坝顶高程940.18m，最大坝高约13.00m，坝顶长17m，宽1.7m，溢洪道位于主坝的左岸，第一溢洪道距左坝肩约300m，为宽顶堰型式，进口底部高程为937.60m，堰顶长12m，底宽约10m，泄槽长15.84m，非常溢洪道距第一溢洪道约160m，进口底部高程为938.00m，宽约5.0m，为明渠式，多年未曾溢流。

输水设施：主坝输水设施与副坝输水设施一致，均为坝内埋管，管径均为300mm。坝后闸阀控制流量。

二、水库存在问题

经现场勘测及计算核查，水库工程建筑物存在严重的隐患，主要问题有：

(一)主坝

(1)主坝下游坡排水沟有崩塌现象。

(2)主坝放水涵平管贯穿坝体布置，沿管外壁有渗漏，控制流量闸阀在下游，存在安全隐患。

(二)副坝

(1) 副坝坝体浆砌石错层及表面勾缝砂浆脱浆现象。

(2)副坝放水涵平管贯穿坝体布置，沿管外壁有渗漏，控制流量闸阀在下游，存在安全隐患。

(三)溢洪道

溢洪道进口段缺乏护砌。

(四)输水设施

主坝穿坝输水平管沿管壁漏水。副坝穿坝输水平管沿管壁漏水，且放水渠阀门严重锈蚀，不利于启闭控制，存在较大的影响。

三、处理措施

(一)大坝

根据现状，主坝及副坝坝体经过精密的计算校核发现，坝体没有出现较大安全隐患，因此主坝及副坝坝体将不进行处理，只进行局部损毁整改。

(二)溢洪道

本次设计2座溢洪道均只对进口处进行护砌，其他溢洪结构将维持原有结构不变。

(1)第一溢洪道

第一溢洪道进口进行护砌，底板护砌宽度10.00m～7.00m，为C20混凝土结构(厚200mm)，左右岸进口护砌型式均为挡墙+护坡的复合型式，底板两侧为C20混凝土挡墙，墙顶高程为938.60m～938.00m，墙顶宽度为0.5m，最大墙高为1.7m，墙顶至941.00m为1：1.5为C20混凝土护坡，护坡厚度为300mm。

(2)非常溢洪道

非常溢洪道进口进行护砌，底板护砌宽度10.00m～7.00m，为C20混凝土结构(厚200mm)，左岸进口护砌型式为挡墙+护坡的复合型式，C20混凝土挡墙墙顶高程为939.00m，墙顶宽度为0.5m，最大墙高为2.0m，墙顶至941.00m为1：1.5为C20混凝土护坡，护坡厚度为300mm，右岸进口护砌型式为挡墙护砌，C20混凝土挡墙墙顶高程为939.00m，墙顶宽度为0.5m，最大墙高为2.0m，距离底板0.2m处设置梅花桩布置的PVC排水管(Φ=60)，墙顶回填平台种植草皮。

(三)输水设施

结合水库现场实际情况及当地实际管理情况，主坝及副坝输水设施设计均考虑隧洞方案，只是放水型式不一样，主坝输水设施的进口采用放水塔的放水型式，副坝输水设施进口采用梯级放水的放水型式。

(1)鉴于主坝原坝下钢筋混凝土圆管存在的问题，难以维修加固达到除险目的，因此将之封堵。主坝输水设施进口布置放水塔，主要是考虑主坝距离管理房较近，方便管理。新建防水塔及输水隧洞布置于大坝右侧小山包上，由进口明渠、放水塔、隧洞、出口箱涵及出口渠道组成，其中进口明渠长11.80m，放水塔长4.80m，隧洞长58m，纵坡为i=1.82%，出口暗涵长6.8m，出口渠道总长90.20m，进口底板高程为931.00m，出口底板高程为930.00m。

(2)鉴于副坝原坝下钢筋混凝土圆管存在的问题，难以维修加固达到除险目的，因此将之封堵。新建输水设施布置于副坝左坝肩山体，由引水进口明渠、梯级放水管、暗涵、输水隧洞组成。引水进口明渠长30.04m，梯级放水水管长13m，进口暗涵长12.0m，隧洞长371.20m，纵坡为i=0.785%，出口暗涵长5.21m，进口底板高程为931.00m，出口底板高程为927.95m。

大塘坳水库除险加固后能保证下游群众的生命财产安全，并发挥灌溉和养殖效益，促进当地经济的发展。

参考文献

[1]《广西柳州市三江县大塘坳水库除险加固初步设计报告》.

作者简介

曾桂(1979-)，女，籍贯：广西来宾市，广西柳州水利电力勘测设计研究院工程师.

作者：曾桂