某市管道工程開挖邊坡的穩(wěn)定性分析及防治措施研究

周振華+李小萌

摘要： 本文以某市管道工程開挖邊坡穩(wěn)定性評價為實例基礎(chǔ)，在分析開挖邊坡的穩(wěn)定性的同時提出針對該邊坡的防治方案。在以前學者對邊坡穩(wěn)定性評價的基礎(chǔ)上，通過定性分析和定量分析對邊坡穩(wěn)定性進行分析與評價，并提出了防治和治理的相關(guān)措施，為管道工程的建設(shè)提供科學的技術(shù)支持。

Abstract： In this paper， based on the stability evaluation of excavation slope of a city pipeline project， the stability of excavation slope is analyzed and the prevention and control scheme is proposed. Based on the previous scholars' evaluation of the stability of the slope， the stability of the slope is analyzed by qualitative analysis and quantitative analysis， and the relevant measures of prevention and control are put forward to provide scientific technical support for the construction of pipeline engineering.

關(guān)鍵詞： 管道工程；邊坡穩(wěn)定性評價；治理措施

Key words： pipeline engineering；slope stability evaluation；control measures

中圖分類號：U213.1+58 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）21-0097-02

0 引言

某市基礎(chǔ)建設(shè)投資有限公司（以下稱業(yè)主）擬投資興建的該市城西新區(qū)瀘益小區(qū)至三道橋長江截污干管一線主排水系統(tǒng)，是該市政建設(shè)中治理城鄉(xiāng)水環(huán)境污染，保護及美化城鄉(xiāng)生態(tài)環(huán)境的又一民心工程。

工程場地位于該市江陽區(qū)中心半島城西新區(qū)長江左岸，起于瀘益小區(qū)旁廉租房處，沿東南方向向長江邊延伸，主要順填方區(qū)下部沖溝至長江岸，途經(jīng)三道橋（瀘宜公路），止于長江江岸附近，全長約530.42m。由一條DN800污水管、一條DN1000雨水管組成，該段場地位于沖溝兩側(cè)，地勢陡峻，局部地段植被茂密，地質(zhì)條件較為復雜。

1 工程概況

工作區(qū)屬亞熱帶濕潤季風氣候，氣候溫和，雨量充沛，據(jù)瀘州市氣象局統(tǒng)計資料，年降雨量1169.40-1188.40mm。5-10月為雨季，多暴雨，降雨量占全年的70%左右，歷年日最大降雨量315.80mm。區(qū)內(nèi)無霜期長，全年約350天左右，年平均氣溫17.5℃左右，最熱在7-9月份，最高氣溫39.6-41.9℃；最冷在1月，極端低氣溫-3-1.1℃。區(qū)內(nèi)多西北、西南風，風速平均1.2m/s，最大風速15m/s[1]。

工程設(shè)計線路主要位于溝谷東北側(cè)斜坡，沿東南側(cè)方向延伸，管線途經(jīng)地面起伏不大，標高普遍順東南向平緩遞降，無凹陷、突起等高差變化較大的微地貌[2]。沿線主要為高填方地貌、溝谷斜坡地貌和河流侵蝕剝蝕地貌三大類，其中河漫灘、陡坡、陡坎、沖溝、臺階等微地貌發(fā)育，風化剝蝕及水流切割現(xiàn)象強烈。為便于敘述，將沿線劃分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個區(qū)段。其中廉租房下部-填方段邊坡為第Ⅰ區(qū)段，填方段邊坡下方-至三道橋為第Ⅱ區(qū)段，三道橋-長江江岸為第Ⅲ區(qū)段。

第Ⅰ區(qū)段：為填方地貌，主要為周圍修建房屋回填形成，并在填方區(qū)末端形成高邊坡，填方區(qū)地面標高在256.37-260.95m之間，填方厚度在0.60-11.30m之間，填方區(qū)末端邊坡高12.02-15.49m，坡面走向28°，傾向118°，坡度45°-82°；

第Ⅱ區(qū)段：本段為溝谷斜坡地貌，沖溝兩側(cè)呈上陡下緩的陡坡地貌，東南側(cè)斜坡坡頂標高在247.46-265.39m之間，坡底標高在241.43-265.39m之間，坡度在25°-35°之間，斜坡走向305°，傾向35°；東北側(cè)斜坡坡頂標高在245.39-250.59m之間，坡底標高在233.89-241.43m之間，坡度在25°-35°之間，斜坡走向300°，傾向210°；

第Ⅲ區(qū)段：該區(qū)段屬河流及沖溝流水侵蝕剝蝕地貌，除10剖面東北側(cè)斜坡坡頂附近土層較薄，平均厚度約3.00m外，其余地段表土層較厚，在6.0-16.5m之間，基巖埋置較深，受河流漲伏影響較大，區(qū)段Ⅱ的沖溝延伸至該區(qū)域通向長江。表層土體主要以雜填土與沖洪積的粉土和淤泥質(zhì)土為主，雜填土與粉土主要分布于沖溝兩側(cè)的斜坡上，淤泥質(zhì)土主要分布于沖溝內(nèi)。場地中河流沖洪積土層主要分布于接近長江岸邊的沖溝兩側(cè)及溝口長江岸坡處，處于長江常年洪水位以下，易受洪水沖刷影響；洪水期含水飽和，強度降低，抗沖刷能力下降。在沖溝側(cè)蝕作用下，部分岸邊已出現(xiàn)局部沖刷和滑塌現(xiàn)象。

2 開挖邊坡穩(wěn)定性評價

當線路施工開挖形成路塹邊坡時，需對開挖寬度及坡面坡度作穩(wěn)定性分析后，決定是否采取邊坡治理措施。現(xiàn)將可能形成挖方路塹邊坡的地段統(tǒng)計于表1。

第Ⅲ區(qū)段線路走線多從沖洪積緩坡土層地帶經(jīng)過，土體厚度較大，基巖埋置較深，土體結(jié)構(gòu)松散，且部分地段位于設(shè)計洪水位之下，存在因地下水位升降和邊坡開挖引起土體滑塌的危險，整體處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，危及施工安全，為欠穩(wěn)定區(qū)。

第Ⅱ區(qū)段線路走線沿斜坡分布，斜坡上土體厚度不大，部分地段基巖直接出露，穩(wěn)定性較好，對工程有利；但局部地段在坡體上堆有大量人工棄石、危石，對線路安全構(gòu)成威脅。

由于第Ⅰ區(qū)段線路場地已經(jīng)人為填充整平，在填方邊坡處順坡向延伸，所以不存在開挖形成邊坡問題。

根據(jù)以上評述，工程施工應按以上分區(qū)，采取不同類型的措施進行防護處理，以保障工程安全。

3 開挖邊坡防治方案

對基礎(chǔ)開挖邊坡的防治，應根據(jù)現(xiàn)場實際情況，各邊坡巖土力學性質(zhì)，以及它們對線路工程的影響程度區(qū)別對待。

3.1 第Ⅱ區(qū)段

從前面分析可知，基礎(chǔ)上方斜坡坡度較陡，松散堆積物覆蓋范圍較廣，對線路的影響范圍較大。該區(qū)段土層較薄，基巖埋置較淺，適合開挖，但基礎(chǔ)開挖應針對實際情況，避免大斷面開挖，以保證線路工程的安全。在施工過程中，加強生態(tài)環(huán)境保護意識，充分注意保護沿線的生態(tài)環(huán)境，做到保護生態(tài)與工程防護并重。①坡面建筑垃圾：應對其進行清除。②高陡斜坡：可采用生物防護（如掛網(wǎng)噴草籽、坡下平緩地段植樹、種灌木）、掛網(wǎng)噴漿、防石棚等方式進行處理。③坡體：對表面松散活石進行清除，坡面較多微細沖溝、晴天無水、雨天匯流雨水向下沖刷坡面，由于坡度陡，雨水沖刷力較強。為防止暴雨徑流對線路基礎(chǔ)的集中沖刷，宜在基礎(chǔ)上方設(shè)置截流排水溝，截水溝按垂直坡向布置，順地形坡降匯聚到排水溝后排入長江。

3.2 第Ⅲ區(qū)段

該區(qū)段主要為沖洪積土體形成的斜坡，厚度較大，基巖埋置較深，土體結(jié)構(gòu)松散，如進行邊坡開挖引起土體滑塌的危險，所以基礎(chǔ)開挖應針對實際情況，采用相應的防護措施進行治理，以保證線路工程的安全。①開挖邊坡下方：應采用支擋結(jié)構(gòu)進行處理，防止沖溝水體的側(cè)蝕作用，并設(shè)置排水反濾層，可采用坡上種草植樹，進行生態(tài)防護，保持水土。②坡頂：晴天坡面無水、雨天匯水多順坡面向下沖刷，本段坡度較緩，雨水對線路基礎(chǔ)沖刷力較弱，主要是浸泡基礎(chǔ)土層起軟化作用。因此，宜在坡腳基礎(chǔ)內(nèi)側(cè)上方設(shè)置截水溝，截水溝按垂直坡向布置，順地形坡降匯聚到排水溝后排入長江。

各段路基邊坡開挖與治理方案建議見表2。

該段邊坡未開挖至設(shè)計標高，目前僅開挖1-2級邊坡，最大深度約20m，下部的極軟巖還沒有揭露到，因此，現(xiàn)狀邊坡沒有發(fā)現(xiàn)變形跡象。

4 結(jié)論

本文以某市管道工程開挖邊坡穩(wěn)定性評價為實例基礎(chǔ)，在分析開挖邊坡的穩(wěn)定性的同時提出針對該邊坡的防治方案。通過現(xiàn)場實際勘查，和室內(nèi)定性分析對邊坡穩(wěn)定性進行分析與評價，并提出了防治和治理的相關(guān)措施，為類似的管道工程的建設(shè)提供了一定的指導和借鑒意義。

參考文獻：

[1]陸娜.山區(qū)工程地質(zhì)勘察中的斜坡勘察探析[J].科技與企業(yè)，2013（7）：203.

[2]方家驊，邵國光.《長江三角洲地區(qū)水文地質(zhì)、工程地質(zhì)綜合評價》工作概況及其進展[J].地質(zhì)學刊，1986（2）：61-63.

[3]鄭光，許強，杜宇本.高陡巖質(zhì)橋隧工程邊坡穩(wěn)定性評價及工程支護措施[J].成都理工大學學報（自然科學版），2011（04）：430-437.