河道清淤工程中河岸滑坡處理措施

朱錦程

（遼寧工程勘察設(shè)計(jì)院，遼寧 錦州 121000）

0 引言

2011年11月至20012年4月底寧?？h進(jìn)行的長街一干線河道清淤工程中造成幾起堤防的滑坡、沉陷和開裂現(xiàn)象，給清淤工程建設(shè)帶來較大的困難。因此研究河道清淤過程中的滑坡成因及處理措施是必要的。

1 滑坡成因

1.1 滲流

平原河網(wǎng)河道堤防工程大部分為早年建設(shè)的群眾性工程，堤身比較單薄，排水設(shè)備、回填土料的質(zhì)量難以保證。局部回填土料為淤泥質(zhì)粘土的，這部分土料長期處在浸水飽和狀態(tài)，強(qiáng)度弱而自重大，其下滑力較大。當(dāng)退水時(shí)，由于淤泥質(zhì)粘土的滲透力，而退水后原堤防臨水側(cè)的阻滑壓力在減少。 當(dāng)斷水清淤作業(yè)時(shí)，堤身內(nèi)的滲流力和自重等主滑動(dòng)力不斷增加，阻滑水壓力減少。

1.2 清淤過甚

清淤過程中，斷面尺寸很難按照設(shè)計(jì)控制，河床中的淤泥質(zhì)土或者垃圾沉積物等，在機(jī)械器具的擾動(dòng)和高壓水力泵槍的沖刷下（斷水作業(yè)）會(huì)帶動(dòng)周邊土體的塌方和淤泥土的流動(dòng)。當(dāng)穩(wěn)定中起阻滑作用的鎮(zhèn)壓部分被挖，造成堤身安全穩(wěn)定系數(shù)下降，可能導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)。

1.3 施工附加外力作用

帶水作業(yè)施工中，當(dāng)機(jī)械抓斗放下時(shí)堤前水位瞬時(shí)壅高，產(chǎn)生水浪波，強(qiáng)大的水體動(dòng)力沖擊干墻身；當(dāng)抓斗沉到水下后，水回落，堤身受到負(fù)壓的拖吸力作用；當(dāng)抓起淤泥時(shí)，抓斗外側(cè)和河床淤泥之間短時(shí)產(chǎn)生“真空”區(qū)，此時(shí)土體受到負(fù)壓的拖吸力作用；同時(shí)受一股強(qiáng)大的水流來填充，產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊力沖刷力沖刷淤泥；當(dāng)抓斗離開水面時(shí)，又產(chǎn)生強(qiáng)大的拖吸力。在每抓一斗淤泥的過程，水位高低相差有時(shí)達(dá)1m左右，此時(shí)堤身除受到較大的主動(dòng)土壓力作用外，還要受到水浪的沖擊動(dòng)力及水位回落產(chǎn)生的拖吸力；水下的淤泥受到水力的沖刷和拖吸吸力等，在這些力的綜合作用下，如果墻身或上體強(qiáng)度不夠，就可能產(chǎn)生失穩(wěn)現(xiàn)象。

1.4 其他因素

除上述幾種原因外，如果施工地段的地基基礎(chǔ)較軟弱或遇古河道上筑砌的堤身；堤身的填筑質(zhì)量存在；新舊堤界面處理不當(dāng)，通過裂縫滲水；堤前開挖過深等在施工前又沒有進(jìn)行處理等，均有可能引起失穩(wěn)。

2 滑坡預(yù)防措施

清淤工程滑坡的產(chǎn)生一般是內(nèi)外因素作用的結(jié)果，只要及早預(yù)防，采取適當(dāng)措施，消除滑坡發(fā)生的外在因素，多數(shù)滑坡是可以防止的。

2.1 選擇合理的疏浚斷面

（1）根據(jù)土質(zhì)、沿岸建筑物和堤防穩(wěn)定情況分段進(jìn)行設(shè)計(jì)。對(duì)于堤腳埋深較淺的，要采取修緩河岸邊坡方式或以留平臺(tái)和提高平臺(tái)高程的方法。對(duì)于軟弱基礎(chǔ)或遇古河道地段，要考慮基礎(chǔ)加固措施。

（2）設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)斷面，通過穩(wěn)定分析確定后，還要充分考慮施工中可能產(chǎn)生的超挖情況，要采用規(guī)范允許的超寬、超深值進(jìn)行校核。

2.2 選擇合理的施工方法

（1）施工前要對(duì)照設(shè)計(jì)資料深入工地調(diào)查，按照實(shí)地情況和機(jī)械設(shè)備及施工技術(shù)做出詳細(xì)施工組織設(shè)計(jì)，對(duì)存在問題提早做出處理預(yù)案。

（2）對(duì)軟弱地基礎(chǔ)要采取機(jī)械帶水作業(yè)，施工時(shí)要控制開挖的速度和施工順序，嚴(yán)格控制超挖的數(shù)值。將常規(guī)的先掏槽后擴(kuò)坡的施工方法改為由上而下，按梯形斷面開挖。對(duì)河面較窄，基礎(chǔ)土質(zhì)較好或滑坡后產(chǎn)生影響不大的地段，可采用斷水作業(yè)，利用水力機(jī)組沖填結(jié)合人工開挖施工。

（3）施工中要注意觀察，及時(shí)發(fā)現(xiàn)堤面開裂、沉陷變形、土質(zhì)變化情況，作出相應(yīng)的應(yīng)急措施。

（4）施工棄土及時(shí)遠(yuǎn)運(yùn)，不能堆放在沿岸。一是防止雨天淤泥回淤；二是防止堤防在淤泥的堆壓下產(chǎn)生滑坡。外運(yùn)確實(shí)有困難的做好圍堰集中堆放，而圍堰離河岸保持一定的距離，棄土坡腳至河岸邊緣的最小距離按≥（10+H/2）m，（H為棄土頂至河底高差）控制為好。圍堰內(nèi)的積水要按照疏浚施工規(guī)范的要求通過明溝或暗溝及時(shí)排放入河，防止積水通過地表裂縫滲透入河。

3 滑坡處理措施

滑坡的處理措施一般分為兩個(gè)階段，首先是控制防止滑坡的繼續(xù)擴(kuò)展延伸階段；其次是在滑體達(dá)到穩(wěn)定后修復(fù)處理階段。

3.1 應(yīng)急處理措施

3.1.1 提高水位穩(wěn)定滑體

水位提高后將降低滲流的出口比降和堤身的浸潤線，達(dá)到降低滲流的破壞能力，提高后水位還可增加堤前阻水壓力，起穩(wěn)定堤身作用。易用在斷水作業(yè)中。

3.1.2 上卸下加法

上卸即減少滑體的滑動(dòng)力，將產(chǎn)生滑動(dòng)力的滑動(dòng)體開挖削坡，放緩邊坡。下加指在阻滑體部分（一般在堤腳處）拋石增加壓力，使阻滑力增加。

3.1.3 封閉裂縫

發(fā)生滑坡后，壩面將產(chǎn)生一組縱橫向的裂縫。要就近取材（粘土或薄膜材料等），及時(shí)封閉裂縫，以防滲水形成集中滲漏產(chǎn)生沖刷破壞或加寬裂縫，再次沿裂縫產(chǎn)生滑動(dòng)或塌落。

3.2 修復(fù)處理措施

3.2.1 挖除回填法

堤腳開挖過甚，堤身填筑質(zhì)量不好等產(chǎn)生的淺層滑坡，一般開挖工程量不是很大。這類滑坡應(yīng)優(yōu)先考慮將滑動(dòng)體全部挖除，重新回填還坡。開挖回填應(yīng)注意幾點(diǎn)：

①查明滑坡體的上下口準(zhǔn)確位置，劃定處理范圍，全部挖除滑體。挖除應(yīng)從上邊緣開始，逐級(jí)開挖，每級(jí)高度20cm，沿著滑動(dòng)面挖成鋸齒形。在每一級(jí)深度應(yīng)1次挖到位，每級(jí)高度＜1m左右，并且必須一直挖至滑動(dòng)面以外未滑動(dòng)土中0.5～1.0m，以便保證回填新老土的良好結(jié)合。

②開挖坡要根據(jù)回填料的土質(zhì)，一般保證在1：3左右。

③在平面上滑坡邊線四周向外延伸2m左右范圍均應(yīng)挖除，重新填筑。

④回填土料以透水性較好的砂粒為宜，并保證入倉的速率和分層加高。

3.2.2 削坡填筑法

深層滑坡往往滑體的出口在水下邊坡或者河底，滑體方量相當(dāng)大，全部開挖滑動(dòng)體有一定難度，開挖附加的外力作用還有可能產(chǎn)生滑動(dòng)。處理這些滑體采取堤頂開挖削坡，堤前拋石加壓，在施工中應(yīng)注意幾點(diǎn)：

①首先查明滑坡體的上下口準(zhǔn)確位置，劃定處理范圍。

②挖除部分滑動(dòng)體，開挖方法、順序同上。

③開挖不應(yīng)采用推土機(jī)、挖掘機(jī)等大噸位機(jī)械，最好采取先拋石后開挖。

④拋石范圍要根據(jù)滑體范圍和河床抗沖刷的要求定，一般拋在滑體出口至堤腳處；填壓層要求分層設(shè)置，最下層為石渣墊層作為反濾層，一般厚度＜30cm，上層為拋石體，保護(hù)拋石層及其下部泥土的穩(wěn)定，其厚度應(yīng)不少于拋石粒徑的2倍，一般為0.6～1.0m，重要段為1.0～1.5m，臺(tái)頂高程要高于枯水位0.5～1.0m，保證堤腳埋深1.0m左右。填壓層坡度要根據(jù)河床比坡的具體情況設(shè)置，一般控制在1：1.5～1：4之間；填壓層石料要采用新鮮、堅(jiān)固、無風(fēng)化的亂石，單粒重量為5～50kg，粒徑為0.15～0.33m左右。

3.2.3 打樁處理

適用于土質(zhì)堤岸或者河道較窄，不能采用填壓法或留平臺(tái)辦法處理的河段，主要是利用樁加強(qiáng)基礎(chǔ)承載力和抗滑力。這種處理方法要求：

①打樁采用松木樁或者預(yù)制混泥土柱樁，樁長應(yīng)滿足貫穿滑動(dòng)面3m深以上。

②樁排數(shù)和條數(shù)根據(jù)抗滑和承載力確定。

③對(duì)于抗滑樁樁之間采用混泥土梁拉結(jié)共同受力，對(duì)于承載為主的樁要設(shè)置混泥土承臺(tái)讓樁共同承受負(fù)重。

4 結(jié)語

河道清淤工程過程中，各個(gè)環(huán)節(jié)中按照有關(guān)程序、規(guī)程進(jìn)行開挖，開展文明施工，大部分的滑坡事故是可以避免的。當(dāng)出現(xiàn)險(xiǎn)情后如果處理及時(shí)、方法得當(dāng)，就能較好的防止滑坡的擴(kuò)大和延伸，提高處理效果。在滑坡處理實(shí)際操作中一定要根據(jù)滑坡的成因、類型，因地制宜，通過方案比較選擇合適的治理方案，達(dá)到綜合處理的目標(biāo)。

［1］張發(fā)明，陳祖煜，賈志欣，等.巖體結(jié)構(gòu)面網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)模擬及應(yīng)用[C]//巖石力學(xué)與工程論文集.長春:吉林科學(xué)技術(shù)出版社,2001(增刊):9-15.

［2］張發(fā)明，陳祖煜，禰宏亮.深開挖巖石邊坡三維隨機(jī)楔體的穩(wěn)定性分析[J].西安工程學(xué)院學(xué)報(bào),2002,24:13-16.