鄂北岗地引丹五干渠膨胀土边坡处理技术

10.6.3.1　缘由

鄂北岗地是湖北省北部较典型的膨胀土地区。丹江口水库引水渠道穿过这个地区。引水渠运用几年来，膨胀土渠坡失稳的情况十分严重，每年（20世纪80年代）用于滑坡处理的费用都以百万计。膨胀土的危害不仅表现在渠坡失稳，渠道被堵，而且也造成其他建筑物地基变形和结构破坏，建筑物垮坍，使工程无法运行。

为此，湖北省水利厅和武汉水利电力学院共同对该地膨胀土的渠道进行了处理和现场试验。其中一个处理方法，就是采用土工合成材料加固渠道边坡。这个例子是我国早期采用土工织物（无纺布）加固边坡，处治膨胀土的实践之一。

10.6.3.2　处理工程情况

（1）膨胀土的性质。鄂北岗地膨胀土以第四系中上更新统为主，呈棕黄和棕红色，微裂隙明显，充填有灰白、灰绿色次生黏土矿物。其性质如表10.1所示。

表10.1　鄂北岗地膨胀土的性质

3个不同位置的土样在塑性图中的位置，如图10.13所示。

图10.13　三处断面的土样在塑性图中的位置(www.xing528.com)

从自由膨胀率和塑性图来看，它属于中等偏强的膨胀土。

另从十个土样的试验看，其超固结比13.0～1.70，平均4.95。

（2）处理方案。渠坡采用了不同的处理方法，以作比较，其中一个主要方法即采用土工织物加固渠坡。处理的滑坡长度为18m，坡高5.2m，处理中，挖除滑动土体，然后逐层回填压实，每层厚度20cm左右，并铺有纺织物一层。回填的边坡为1∶2.0，边坡外侧有30cm掺砂保护层，如图10.14所示。在回填土背后设置纵向滤水沟和通向渠中心的横向排水沟，组成一个排水系统。处理断面经直线滑动楔形体破坏分析，稳定性满足要求。

图10.14　土工织物处理剖面

（3）土工织物的选择和施工方法。土工织物采用单丝扁平编织布，幅宽90cm，幅长100m，布厚0.25～0.45mm，孔径0.08～0.14mm（鄂北岗地膨胀土特性及渠道滑坡防护与整治的研究报告，1991）。

编织布的幅间连接采用缝合法，缝合宽度6～10cm。土工织物铺好后，用竹签在设计范围以外的织物上固定，再用土块分格压好，这样的固定方法效果更好。

10.6.3.3　效果分析

（1）变形观测。运用效果良好，半年后的变形观测情况正常。经观测发现，处理后的边坡沉降不大，沉降量占回填土的高度平均为6%左右。位移向下游发展（背水面），变化在0.2～1.0cm，最大1.6cm。

（2）工程效果。采用上述方案减少了土方的工程量，挖方由575m3减至176m3。在造价上，铺土工织物较挖填土方案节省25.8%。