沿海淤泥土河道工程施工滑坡分析

顏劍南

(晉江市水利局，福建 晉江 362200)

地基處理是工程建設(shè)中一個重要組成部分，基礎(chǔ)的穩(wěn)定與否直接影響工程安全。晉江市南低干渠橋南片區(qū)段改造工程在工程建設(shè)中就遇到邊坡土體變形等問題，給施工帶來了不便和困難，下面結(jié)合筆者參與的工程實際做法對此類地基處理進行了探討。

1 工程概況

晉江市南低干渠橋南片區(qū)段改造工程位于泉州橋南片區(qū)新加坡城已建暗涵末端至御輦村御輦古橋河段，中標價1968.6865萬元，按20a一遇洪水重現(xiàn)期設(shè)計，工程建筑物級別為4級，臨時建筑物級別為5級，抗震設(shè)防類別為丁類，護岸不進行抗震設(shè)計。主要建設(shè)內(nèi)容包括：整治河道長1.075km，左岸樁號NDZ0+000.00-NDZ1+057.89，新建河道護岸岸線長1.058km；右岸樁號NDY0+000.00-NDY1+079.40，新建護岸岸線長1.08km。兩岸新建河道護岸岸線總長2.137km，防汛道路長0.96km，兩岸人行道長2.137km，排水穿堤管4處，華洲排水涵洞1座，重建橋梁(慧昭石橋)1座。

2 工程地質(zhì)

晉江市南低干渠橋南片區(qū)段改造工程所在護岸基礎(chǔ)土層從上到下主要有人工堆積的填土；海積堆積的粉質(zhì)黏土、淤泥、淤泥夾砂；沖洪積堆積的粉質(zhì)黏土、細中砂；下部為殘積砂質(zhì)黏性土；下伏基巖主要為燕山期侵入的混合二長花崗巖。其中淤泥是一種天然含水量大于液限、天然孔隙比≥1.5的黏性土。當天然含水量大于液限而天然孔隙比<1.5但≥1.0的黏性土或粉土為淤泥質(zhì)土。

根據(jù)護岸設(shè)計底高程開挖線，基礎(chǔ)均座落在淤泥層上，由于淤泥層呈飽和流塑狀，厚度較大，分布較廣泛，具高壓縮性、低強度、易觸變的特性。地基工程地質(zhì)條件差，主要工程地質(zhì)問題為抗滑穩(wěn)定和沉降變形[1]。

設(shè)計方案對地基采用加固處理措施，樁號NDZ0+000-NDZ1+000和NDY0+000-NDY1+000段坡式護岸采用樁徑0.5m水泥土攪拌樁在坡腳以上坡面及坡腳往河床延伸部分進行加固，樁身要穿透淤泥(淤泥夾砂)進入中細砂、粉質(zhì)黏土或強風化土層約0.5m。樁號NDZ1+000-NDZ1+057.89和NDY1+000-NDY1+079.40段采用樁徑0.8m，間距1.5m的C25灌注樁連續(xù)墻支護，灌注樁沿護岸岸線走向布置，樁間采用直徑0.6m的高壓旋噴樁封閉土體。各土層物理力學指標地質(zhì)建議值，如表1所示。各土層物理力學指標地質(zhì)建議值，如表1所示。

表1 各土層物理力學指標地質(zhì)建議值

3 滑坡情況

晉江市南低干渠橋南片區(qū)段改造工程施工中由于地質(zhì)原因共發(fā)生3處滑坡情況，滑坡的地方經(jīng)勘察單位實地踏勘，所出現(xiàn)的滑坡在一定程度上對河岸乃至周邊50m處一處房屋造成了損壞，初步判斷屬于深層滑動，而深層滑動在河道施工中是比較嚴重的一種現(xiàn)象。具體滑坡情況如下：

1)2018年3月5日，在右岸樁號NDY0+799.25-NDY0+819.25段，完成7#洗衣臺及護坡施工后，拆模發(fā)現(xiàn)洗衣臺混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)輕微裂縫，在發(fā)現(xiàn)該情況后及時對NDY0+799.25-NDY0+819.25范圍內(nèi)進行防護措施處理，采用槽鋼20b@500進行支護，后續(xù)洗衣臺混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)更嚴重的斷裂情況。

2)2018年3月7日，在右岸樁號NDY0+904.00-NDY0+950.00段，因為與NDY0+799.25-NDY0+819.25段處于同樣地質(zhì)情況，經(jīng)業(yè)主、設(shè)計、施工、監(jiān)理現(xiàn)場踏勘后，決定同樣增設(shè)鋼板樁臨時支護，但在完成C20混凝土基座及護坡砌筑4層生態(tài)磚施工后，在拔除鋼板樁臨時支護時，出現(xiàn)右岸護坡整體側(cè)滑，該段C20混凝土基座及生態(tài)磚整體斷裂側(cè)移。

3)2018年3月10日，在右岸樁號NDY0+830.00-NDY0+850.00段，完成C20混凝土基座施工后，隔天右岸原狀土出現(xiàn)大面積整體側(cè)移，右岸護坡整體側(cè)滑擠壓后導致該段C20混凝土基座整體斷裂側(cè)移。

4 滑坡原因分析

4.1 河道施工中對于土層擾動的影響

晉江市南低干渠橋南片區(qū)段改造工程施工區(qū)域土層大多為淤泥，而我國沿海淤泥土的靈敏度一般為4到10，屬于高靈敏土，在受到外界的影響時很容易發(fā)生擾動，一旦土層受到擾動就極可能出現(xiàn)滑坡。晉江市南低干渠橋南片區(qū)段改造工程在進行河道改造時，施工前需要對河道進行除雜質(zhì)、清除淤泥等措施，這些行為都會在一定程度上對河道周邊土層產(chǎn)生擾動，進而導致淤泥質(zhì)土層的強度進一步的降低，極容易產(chǎn)生滑坡。不僅如此，晉江市南低干渠橋南片區(qū)段改造工程的時間要求方面也是比較嚴格的，這就在一定程度上加快了施工進度，淤泥土層本身強度就比較低，又受到長期的施工影響，不能夠間歇性的進行土層恢復，可能在施工的過程中或是日后發(fā)生滑坡[2-4]。

4.2 對河道邊坡的處理不符合設(shè)計要求

在晉江市南低干渠橋南片區(qū)段改造工程施工過程中，首先需要就河道范圍內(nèi)的雜質(zhì)進行清理，清理過后還需要根據(jù)相關(guān)的施工規(guī)范對河岸坡度進行調(diào)整，設(shè)計要求施工坡度需要調(diào)至1∶1.2才能符合，但實際的施工過程中經(jīng)常因為河道臨邊建筑物密集且距離過近等原因(最近距離達到1m)，出現(xiàn)河岸邊坡坡度無法滿足設(shè)計要求的現(xiàn)象。一旦河岸邊坡的角度處理不符合規(guī)范，就會導致回填土與原狀土的結(jié)合效果變差，這就意味著土層之間的結(jié)合力減小，因此對邊坡的處理提出了嚴格的要求[5]。

4.3 護坡右岸覆土層較少產(chǎn)生的影響

具體分析晉江市南低干渠橋南片區(qū)段改造工程滑坡出現(xiàn)的情況，可以發(fā)現(xiàn)該工程在護坡右岸方面容易出現(xiàn)滑坡現(xiàn)象，經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)研發(fā)現(xiàn)，主要有3個因素：①右岸樁號NDY0+790-NDY1+000段原狀為南低干渠渠道范圍，后期因規(guī)劃建設(shè)被回填為田地，土層含水量較大；②該段地形上位于山坡坡腳處，當河道進行圍堰斷水施工時僅采用鋼板樁支護，未采取支撐處理，鋼板樁后背土方承壓較大；三是該段區(qū)域覆土層大多為4m，下方為強風化層，而覆土層較厚時反而不會輕易變形，因此較薄的覆土層導致坡底土層的強度較低，在受到邊坡土體的壓力時，極容易出現(xiàn)剪切破壞，進而導致滑坡現(xiàn)象的出現(xiàn)。

4.4 其他方面的因素導致滑坡的產(chǎn)生

除了上述產(chǎn)生滑坡的因素外，還可能有一些其他方面的因素，比如不可控制的自然因素，晉江市南低干渠橋南片區(qū)段改造工程位于福建東南沿海，屬亞熱帶海洋季風氣候，河道改造施工過程中經(jīng)常出現(xiàn)雨水、潮濕天氣，長期的濕潤氣候會導致較多的水量滲透到土體內(nèi)部，從而增加土體的自身重量，特別是當河道施工采取全圍堰斷水時，都容易進一步導致滑坡現(xiàn)象的出現(xiàn)，這些自然方面的因素是人為不可控制的[6]。

5 滑坡處理措施

淤泥土體河道施工中滑坡現(xiàn)象的出現(xiàn)時有發(fā)生，以上就晉江市南低干渠橋南片區(qū)段改造工程滑坡產(chǎn)生的原因進行了分析，接下來對該工程中滑坡現(xiàn)象的處理方案進行分析。

根據(jù)現(xiàn)場實際土層情況及邊坡土體存在變形等現(xiàn)象，對樁號NDY0+799.25-NDY1+00段護岸地基及邊坡進行加固，具體加固措施如下：

5.1 樁號NDY0+799.25-NDY0+830.00段滑坡處理措施

該段工程下部護岸已施工，無法變更結(jié)構(gòu)，為防止護坡土體變形，在已施工C20素混凝土基礎(chǔ)迎水側(cè)及岸坡增設(shè)木樁進行加固，并清除上部已塌陷部分土體。其中，迎水側(cè)新增設(shè)木樁平均長2m，尾徑120mm，間隔500mm布置；邊坡新增設(shè)木樁單根長4m，尾徑120mm，間隔600mm布置。施工過程中應注意，在河床施工便道清除前，先施打新增設(shè)護腳迎水側(cè)木樁和邊坡加固木樁。

5.2 樁號NDY0+830.00-NDY0+850.00和NDY0+904.00-NDY0+924.00段滑坡處理措施

為提高邊坡穩(wěn)定性，采取了3種措施，①加強護腳結(jié)構(gòu)，原設(shè)計方案中護腳結(jié)構(gòu)為C20素混凝土基座，規(guī)格為底寬1100mm*高600mm，更改為C20埋石混凝土護腳，規(guī)格為底寬1900mm×高1600mm；②加強坡體穩(wěn)定，對邊坡進行施打木樁加固，木樁要求單根長4m，尾徑120mm，間隔600mm布置；③加強施工過程防護，在施工過程中，增加槽鋼臨時支護措施，槽鋼要求寬度20cm，間距500mm，單根長5m。

同時對該段區(qū)域存在變形部分護坡及基礎(chǔ)進行拆除，施工前要求應先施打岸坡鋼板樁及木樁，然后再拆除已施工部分護岸，拆除時應注意做好邊坡防護和砌塊放置及利用；下部C20埋石混凝土護腳實施并達到設(shè)計強度70%后，即可回填墻后碎石，待墻后碎石夯實穩(wěn)定后，再進行上部生態(tài)砌塊施工。

已實施部分護岸加固斷面，見圖1；已實施部分護岸加固斷面，見圖2。

圖1 已實施部分護岸加固斷面

圖2 護岸加固斷面

5.3 對未實施段的護岸結(jié)構(gòu)調(diào)整

根據(jù)現(xiàn)場邊坡土層存在變形現(xiàn)象，對樁號NDY0+850.00-NDY0+904.00和樁號NDY0+924.00-NDY1+000.00未實施段的護岸結(jié)構(gòu)進行局部調(diào)整。①加強護腳結(jié)構(gòu)，原設(shè)計方案中護腳結(jié)構(gòu)為C20素混凝土基座，規(guī)格為底寬1100mm*高600mm，更改為C20埋石混凝土護腳，規(guī)格為底寬1900mm×高1600mm；②加強坡體穩(wěn)定，對邊坡進行施打木樁加固，木樁要求單根長4m，尾徑120mm，間隔600mm布置；③加強施工過程防護，在施工過程中，增加槽鋼臨時支護措施，槽鋼要求寬度20cm，間距500mm，單根長5m。。

在施工前應先施打岸坡鋼板樁及木樁，然后再進行護腳基礎(chǔ)土方開挖；下部C20埋石混凝土護腳強度達到設(shè)計強度70%后，即可回填墻后碎石，待墻后碎石夯實穩(wěn)定后，再進行上部生態(tài)砌塊施工。

護岸修改斷面，見圖3。

圖3 護岸修改斷面

5.4 其它方案比選

在研究解決晉江市南低干渠橋南片區(qū)段改造工程滑坡情況時，各個參建單位及專家都提出數(shù)種解決措施，現(xiàn)將其它未采用的解決方案列出來，供大家參考。

1)采用灌注樁支護方案。該方案涉及樁型施工工藝技術(shù)成熟，作業(yè)速度快，但灌注樁成本造價較高，在淤泥土層中該樁型的性能特性無法充分體現(xiàn)，故未采用。

2)采用水泥攪拌樁處理滑坡方案。該方案在當前滑坡處理中的應用比較廣泛，使用效果還是較好的，但由于攪拌樁機械施工需要的作業(yè)空間有一定要求，作業(yè)平臺較大，而該工程河道臨邊建筑物密集且距離大多過近，最近距離達到1m，故未采用。

3)采用放緩河坡處理方案。在實際的操作過程中，要在滿足施工要求的前提下，盡可能地放緩河坡，根據(jù)工程經(jīng)驗，晉東平原淤泥土層施工放坡一般應達到1∶3或以上。但本工程部分地段征遷困難，曾出現(xiàn)民眾阻擾施工現(xiàn)象，工程用地較為緊張，而放緩河坡需征用更多的周邊地塊，故未采用。

6 結(jié) 語

文章中就淤泥土質(zhì)河道施工階段滑坡現(xiàn)象出現(xiàn)的原因以及解決方案進行了分析，通過對滑坡出現(xiàn)因素的分析可以發(fā)現(xiàn)，滑坡出現(xiàn)最主要的原因是淤泥土層本身的特性所導致的，淤泥土層不穩(wěn)定，在受到擾動時就容易出現(xiàn)滑坡甚至塌方，因而解決滑坡的最根本的方法就是加固土層、改善土質(zhì)，由此可以進一步提高河道施工的質(zhì)量。