作者：杜健昌
l 工程概况
清河灌区新建引水总干渠长53. 50km，设计引水流量50. 30m3/s，灌溉面积46万亩。干渠工程主要由输水明渠、渠系建筑物（闸、涵）、输水涵洞、渡槽、农渠交叉建筑物、退水系统、交通桥及路涵等建筑物组成。渠道平均纵坡1/2000，渠道底宽4m，渠深5.85m，挖方段内边坡1：1. 75，填方段外边坡1：1.75。总干渠渠线其中一段为傍山渠道，沿线基础均为坡积物，桩号为57 +500 - 61 +720，长4.22km。其中桩号57 +500 -58 +300段开挖型式为全挖方，长0.8km;58 +300 -59+470开挖型式为半挖半填，长1. 17km;59 +470 - 61+720开挖型式为全填方，长2. 25km；其余渠线均在低丘陵或平原区设置。
2工程地质条件
桩号57 +500 - 61 +720渠线在崩坡积体前缘或中部通过，坡度为26°- 30°，后缘为基岩山体，坡度为55°- 60°，地形较平坦。出露的岩性为：碎石土、砂卵砾石层，该段从岩性上主要分两层。第一层为全新统Q4dl坡积碎石土层：天然密度p=1. 95g/cm3，平均干密度pd=1. 87g/cm3，相对密度Dr=0. 55 g/cm3，含水率w=4. 04%，小于0.075mm粒径含量大于l0%，为冻胀土，主要分布在渠堤上和渠底，厚约2 -6m，碎石多呈块状、片状及棱角状；第二层为上更新统Q3al冲积砂卵砾石层：天然干密度为2.1 g/cm3，天然含水率为1. 7%，比重为2.70，最小干密度为1.9g/cm3，最大干密度为2. 3g/cm3，相对密度为0.8g/cm3，小于0. 075mm粒径含量小于10%，无冻胀性，主要分布在渠底以下l -5m，厚约3- l0m，砾石粒径一般l-3cm，最大可见8cm，砾石含量约占60%，卵石含量约占20%，其余为砂土，砾石的磨圆度一般。该段通过钻孔水位观测，渠道基础以下1 - l0m未见地下水，施工时无地下干扰，填方过程中需清除表层厚约1m含植物根系的腐质土。通过地质测绘调查，由于结构面的组合，沿线山体均有少量的掉块现象，需进行喷锚处理。
3按原设计施工发生的问题
该工程全部完工于2013年6月20日，2013年6月25日上午12时开始试通水。试通水期间渠道水位以每24h水位上升80cm的速度逐渐上升至设汁水位。到2013年6月29日下午5时发现高填方段桩号59+470 - 61 +720外边坡半坡和坡脚处有不同程度的渗水点，而且渗水点面积有逐渐扩大的迹象。发现有渗水现象后为防止退水较快引起渠道基础扬压力较大而产生混凝土板隆起现象，从渠首逐渐关闭闸门缓慢退水。利用退水系统渠道完全退水后，业主、监理和施工单位对渠道进行了全面检查，发现57 +500 - 61 +720段底板均有不同程度的下沉，边板有塌陷和断裂等现象，如图1、图2所示。
渠道事故发生后建设方及时邀请设计单位、监理单位、施工单位及新疆相关地质、水工等专家进行现场查勘，之后又查阅该段渠道地质资料对此次事件进行了全面地调查分析，与此同时设计单位相关专业人员又在该渠道57 +500 - 61 +720段地基做了5组地质补勘试验，同时又对该地基土取样做了在饱和状态下的三轴压缩试验。最后根据5组试验成果得出该地基土粒径组成：300 - 200mm粒径含量为2.18%，200 -60mm粒径含量为19. 58%，60 - 5mm粒径含量为21. 9%．5- 2mm粒径含量为5.8%，2-0.5mm粒径含量为4. 83%．0.5-0.25mm粒径含量1.68%，0.25 -0. 075mm粒径含量为3.93%，0.075 -0.005mm粒径含量为8. 65%，小于0.005mm粒径含量为1.98%（颗分已更新），不均匀系数Cv= 147.2，曲率系数Cc=10．0，大于2mm粒径含量为80.5%，棱角状，为碎石，该层天然密度p=1. 95g／cm3，相对密度Dr=0. 61 -0. 67，含水率w=2. 2% -3.5%，比重2.67。地基土粒径曲线如图3所示。
该坡积物地基中碎石土0. 075 -0.005 mm粒径含量为8. 65%，细粒含量较多，有明显的冻胀和变形特性。饱和状态下的三轴压缩实验结果表明在同样受压条件下该地基碎石土在饱和状态下压缩量比干燥状态下大得多。
根据现场调查情况和对该地基土的实验结果综合分析，专家讨论后最终认为以下原因导致了渠道混凝土板下沉。
a．地质原因。位于山区附近的坡积土层，由于其特殊的地理环境造成地基土颗粒大小差异很大，碎石含量较大，具有很大的离散性，级配不连续，多为混合土。由于地层分布的不均匀性，使其地基在有一定的外力作用下有很强的压缩变形特性，特别是遇水前后压缩比和承载力变化很大。这是造成渠道混凝土板沉陷的主要原因。
b．设计缺陷原因。由于该地基土有明显的冻胀性和变形特性，特别是遇水湿化后土体本身压缩量比较大，处理时应考虑做换填或强夯等措施。但设计院对这种地基土遇水前后压缩量变化大和承载力衰减快的特性没有引起足够的认识，因此原设计施工图纸要求只对扰动过的表层地基土进行夯实，理想化认为渠道基础始终处于干燥状态。
c．施工原因导致渠道底板缝渗水。施工时上游渠道板伸缩缝填缝材料不密实及混凝土板下防渗膜在铺设时破损，导致渠水从伸缩缝渗入渠道地基当中，使原来渠道基础由于燥状态变成了有水湿润或者饱和状态，致使碎石土产生较大的压缩量，造成了混凝土板下沉。
4处理措施
4.1 57 +500 -59 +470全挖方及半挖半填段渠道防渗处理方案
渠道已经建设完成后，若全部拆除原有渠道板再对基础进行处理不现实。为了保证当地农业用水，需以快速有效的方案处理好此次渗水事故。经专家讨论，桩号57 +500 - 58 +300开挖型式为全挖方，58+300 - 59 +470开挖型式为半挖半填，对其做表面防渗处理。处理方式：在原有混凝土板表面铺设两布一膜防渗膜，防渗膜上下面均铺设3cm厚砂浆垫层，在砂浆垫层上浇筑10cm厚混凝土，为防止新浇筑的混凝土板由于不均匀沉陷产生裂缝，新浇筑的混凝土伸缩缝仍然按原有混凝土板尺寸划分，填缝材料下部用7cm高压闭孔板，上部用3cm聚氨酯密封膏。
4.2 59 +470 - 61 +720全填方段渠道基础处理方案
桩号59 +470 -61 +720开挖型式为全填方，对基础进行打孔充填灌浆。充填灌浆孔打孔方式为沿渠道底板中心横断每隔3m打一个灌浆孔，孔深距渠道底板基础以下4m。钻孔采用YJL1OO型履带式跟管钻机钻孔，φ130钢管跟进。浆液拌制采用YJC-340搅拌机搅拌，3SNS泥浆泵全孔一次灌浆法灌浆，采用纯压式灌浆，依照分序加密的原则进行。I序孔灌浆压力0.2 -0.25MPa，Ⅱ序孔灌浆压力0.3-0.35MPa，灌浆压力以不抬动混凝土为原则。水泥浆开灌水灰比2：1，共采用2：1、1:1、0.8:1、0.6：1或0.5：1五个比例。灌浆分段长度为第一段1m，第二段2m，其他灌浆施工参数根据现场灌浆试验确定。当注入率不大于3 L/min时，继续灌注30min，作为灌浆结束标准。
渠道防渗处理于2013年7月30日结束，8月4日重新试通水，放水过程参照一次放水方式。经过试运行后该段渠道没有再发生渗漏和混凝土板沉陷现象，至今运行良好。
5 处理坡积物基础的一些认识
坡积物形成于第四系（最新的地质年代），具有很大的离散性，级配不连续，孔隙率大，尤其是遇水后在有足够荷载的情况下承载力有明显的衰减现象，压缩比较大。在这种地基上修建水工建筑，表面防渗不理想再加上地基处理不彻底会给建筑物安全运行带来很大的隐患。根据以往对坡积物地基的认识，加上这些年的工程实践，针对不同情况的坡积物建议采用以下三种处理方式。
a．用非冻胀土换填基础，如：用砂砾料换填。换填深度因坡积物厚度不同而定。有条件的情况下最好全部换填，若坡积物厚度太深无法实现全部换填，换填深度至少要在4. 5m以上。换填时砂砾料铺筑每层厚度不超过80cm，分层碾压，压实标准参照水工建筑物基础压实标准。
b．强夯法。若换填料无法满足需要，采用强夯法对其基础进行夯实、强夯前要做强夯试验，先拟定试夯区个数及位置、试夯区划分及大小、夯前原状土取样及物理力学指标（干密度、湿陷系数、孔隙率、承载力等）检测等，、试夯区个数建议20000m'布置一个，其余参数可参照《强夯地基处理技术规程》相关规定。强夯试验结束后，将检测不同强夯方式的试验成果做对比，采用最合适数据作为强夯控制指标依据。
c．充填灌浆法。若前两种方案难以实现，也可对渠道基础进行充填灌浆，灌浆压力及其他控制参数在同一地段参照相关技术要求先做灌浆试验，通过试验采用合适的参数作为控制指标。
6结语
坡积物形成于山坡，组成物质粗细颗粒混杂，土质疏松且不均匀，压缩性较高，而且有明显的湿陷性，而水工建筑物要做到滴水不漏也不现实。并且当坡面的倾斜坡度较大时，若地基土长期处于湿润或饱和状态常常会发生沿下卧基岩倾斜面滑动现象，因此在这种基础上修建建筑物一旦地基处理不当会有非常大的隐患。所以在选择建筑物位置时尽量回避这种傍山而建基础是坐落在坡积物之上的情况。若回避不了，则一定要先对坡积物地基土进行详细地勘，选择最合适的处理方式提前做好地基处理，其次一定要做好防渗处理，避免较大的事故发生。
7【摘 要】
新疆是个多山地区，地形复杂，高山与盆地相间，形成明显的地形单元 特殊的地理环境使得新疆水资源分布不均，中高山区是水资源径流的高值区，而低山丘陵区、平原区则是水资源径流的低值区和散失区，因此就使得很多引水渠道等建筑物不得不傍山而建，而坡积物叉恰恰形成干山坡 本文以新疆清河灌区新建引水总干渠为例，对如何处理傍山渠道坡积物地基提出几种方案，并就处理坡积物基础的问题提出一些观点，供大家探讨
