复杂地质条件下的东乡南阳渠灌溉工程建筑物设计特点第44卷第6期2021年11月甘肃水利水电技术GansuWstterConservancyandHydropowerTechnologyVo1.44,No.6Nov.,2021?设计与研究?复杂地质条件下的东乡南阳渠灌溉工程建筑物设计特点姜福基(甘肃省水利水电勘测设计研究院,甘肃兰州730000)摘要:南阳渠灌溉工程由于地形地质条件复杂,存在不良工程地质问题,对建筑物设计造成了一定难度.根据不同的工程地质特性,介绍了总干渠隧洞,暗渠,梯形明渠,陡坡,渡槽,倒虹吸及泄水闸等工程的设计特点,各类建筑物经过4St多的运行观察,均未发生影响工程运行平安的问题.关键词:复杂地质条件;建筑物;设计;南阳渠灌溉工程:Tv672文献标识码:B1概述甘肃省东乡南阳渠灌溉工程位于临夏回族自治州境内,是解决东乡,和政及临夏三县局部地区灌溉,人畜饮水,生态用水的跨流域调水工程.工程建成后开展灌溉面积12.2万亩,改善灌溉面积1.1万亩,解决8.0万余人,16.0万头(只)牲畜的饮水问题,促进少数民族地区脱贫致富和社会经济的可持续开展,改善当地的生态环境.工程工程包括牙塘水库,总干渠,干渠,支渠以及田间配套工程.牙塘水库总库容1920万m3,水库枢纽工程主要由大坝,泄洪输水洞,溢洪道组成.大坝为碾压式沥青混凝土心墙砂砾石坝壳坝,最大坝高57.20m,坝顶长447.00in;泄洪输水洞长373.00m,洞径4.00m,锥形阀消能;溢洪道全长438.39in,开敞式梯形断面泄槽,槽底宽13.60～l4.60in,贴坡式挡墙结构,分两级消能,一级消力池消能,二级挑流消能.总干渠全长56.43km,其中隧洞13座,总长29047.681m;渡槽9座,总长5113.280m;陡坡4座.总长l696.814m;暗渠24座,总长7013.20in;明渠长12314.885m;倒虹吸工程1座(不含枢纽倒虹),长336.970m;泄水闸5座;泵站1座,装机容量3150kW;排洪建筑物4座;各类车桥23座;直斗渠分水闸16座;干渠4条,总长39.4okm;支渠14条,总长158.64km.南阳渠灌溉工程涵盖了水利工程各类建筑物.水库工程有:大坝,泄洪输水洞,溢洪道及电站.总干渠工程有:梯形明渠,暗渠,隧洞,渡槽,陡坡,倒虹吸,泵站,泄水闸,排洪建筑物,车桥等.由于本工程地形地质条件复杂,存在不良工程地质问题,对建筑物设计造成了一定难度,特别是总于渠隧洞衬砌,各建筑物的地基处理,陡坡,泄水闸等的高落差,高流速的消能设计.针对本工程复杂的工程地质条件,总干渠隧洞塌方处理和含水量较大的杂色粉质壤土围岩洞段采用了管棚法施工,双液注浆法施工,顶管法施工等.其他主要建筑物根底地基处理采用了较小直径和间距的水泥土,灰土挤密桩处理,土工格栅加筋砂砾石复合体换基处理,井桩根底处理,原土翻夯加水泥土,灰土垫层处理,挤压卵石处理等.明渠衬砌防冻胀破坏措施,采用了砂砾石垫层加塑料盲沟管,泡沫塑料保温板等.陡坡消能,采用了新型尾栅式消能工.泄水闸泄水渠消能,采用了筛网式消能工,箱式消能工,折冲板式消能工等.本文重点概述总干渠主要建筑物设计特点.2工程地质条件总干渠沿大夏河与广通河的分水岭布置,渠道多沿分水岭薄弱山脊傍山而行,分水岭两侧冲沟,切沟极其发育,溯塬侵蚀剧烈,山体陡峻.地层岩性由膨胀性软岩N粉质黏土岩,黏土岩以及其上覆在低洼斜坡部位的PLQ3杂色粉质壤土和表层覆盖的eoLQ3〞-强湿陷性马兰黄土组成.(1)粉黏土岩,黏土岩的膨胀,流变,蠕变工程地质问题粉黏土岩,黏土岩岩性软弱,易风化,遇水易软化,崩解,膨胀,饱水后具塑性流变,蠕变特征;失水干缩,龟裂.其主要工程地质问题为干湿效应明显时的膨胀和干缩及饱水后长期流变,蠕变.总干渠13座隧洞大都通过该类围岩,隧洞成洞困难,自稳时间短,特别是地下水分布的洞段,围岩自稳时间3—4h,塌落严重.(2)PLQ,’杂色粉质壤土工程地质问题工程区广泛出露一层特殊的第四系堆积物,据实验资料定名为中一重粉质壤土,颜色呈黄褐色,灰褐,灰绿,青灰色,黑色,据微斜层理,底部夹有植物根茎.颗粒组成以粉粒为主,粉粒含量61.3%～68.4%,黏粒含量偏高,最大为23.4%,有机质含量O.4%..2.O%,为低液限粉土一黏土.该土土质较密实,最大干密度为1.77g/cm’,含水量较大,饱和度也较高,其天然含水量24.O%～28.O%,饱和含水量25.O%～35.O%;饱和度一般》60.0%,最高可达97.0%,渗透系数lxl0~-lxl0ends,而且随含水量增大,其强度急剧降低,当土体饱和状态时,...