深淤泥基礎(chǔ)堤圍擋墻滑移原因的分析和處理措施

王志兵 房文娟

【摘要】本次研究主要選取某項目工程為例，項目工程施工要求結(jié)合區(qū)域防洪、排澇與環(huán)境改善等多方面要求。考慮到項目開展后擋墻有滑移等表現(xiàn)，要求做相關(guān)原因分析，在此基礎(chǔ)上提出具體的處理措施。

【關(guān)鍵詞】深淤泥基礎(chǔ)；堤圍擋墻；滑移；處理措施

前言：

堤圍設(shè)計是否合理直接影響防洪、排澇與環(huán)境改善效果。值得注意的是，部分工程項目投入使用后，基礎(chǔ)堤圍擋墻受多方面因素影響，極易出現(xiàn)滑移情況，導(dǎo)致堤圍實際效果降低。而解決該問題的關(guān)鍵在于結(jié)合項目具體情況，采取有效的滑移處理措施。因此，本文對深淤泥基礎(chǔ)堤圍擋墻滑移的處理研究，具有十分重要的意義。

1、項目基本情況介紹

1.1項目情況

本次研究以我國某地區(qū)河流加固整治工程項目為例，該河流流域保持180萬集雨面積，坡降1.46‰，河流長約22公里。因整個區(qū)域有較大的集雨面積，且不具備較強的河流調(diào)蓄能力，一旦有暴雨天氣，加之中上游水庫泄洪，均會引起河水暴漲、山洪暴發(fā)。針對該情況，區(qū)域開展加固整治工程，工程要求兩岸堤防加固16公里，河涌整治7.5公里，項目開展中要求將部分河道建筑物拆除，且將仿木欄桿安裝，同時做河床清淤、堤圍價高以及邊坡修整等。同時，堤線設(shè)計中，以原堤線為主，引入復(fù)式斷面河道斷面，分別以漿砌石重力擋墻、草皮護(hù)坡式為一級、二級設(shè)計。另外，從堤圍原設(shè)計情況看，迎水坡地?fù)鯄Σ捎米兘孛嫘问皆O(shè)計，底板處為鋼筋砼，共4排，各保持1.0m間距。

1.2擋墻滑移情況

項目開展前進(jìn)行實地勘察，并查閱相關(guān)資料，發(fā)現(xiàn)原有的堤圍設(shè)計以五十年一遇防洪作為標(biāo)準(zhǔn)，最初設(shè)計時，堤頂與原堤段比較超出3m左右，且在后續(xù)加固中，主要采取填筑堤身土方以及清淤等措施。后發(fā)現(xiàn)擋墻出現(xiàn)水平方向滑移情況，約85m滑移長度，淤泥向河床擠出，整個擋墻墻體無變形與傾斜。考慮到大范圍調(diào)整可能對交通產(chǎn)生影響，且無法保證度汛安全，所以僅采取臨時處理方法，如補土、緩坡與加寬堤圍等。后又出現(xiàn)水平滑移情況，要求具體剖析滑移原因，行之有效的處理方法。

2、深淤泥基礎(chǔ)堤圍擋墻滑移原因分析

2.1水文氣候因素

基礎(chǔ)堤圍擋墻出現(xiàn)滑移為主汛期，該期間內(nèi)區(qū)域暴雨天氣頻繁，墻內(nèi)填土因水位過而被浸泡，削弱抗剪強度，增加土壓力，同時有明顯的滑動力。另外，暴雨天氣下水位逐漸超出正常水位，在水浮托力影響下，使擋土墻自重降低，削弱抗滑力。擋土墻在排水過程中，受過快的排水速度影響，產(chǎn)生極大的被動水壓力，擋墻滑移的可能性增高。因此，水文氣候因素成為堤圍擋墻水平滑移的主要原因。

2.2地形條件因素

從該項目地形條件看，處于河段下游位置，為感潮河道。當(dāng)汛期到來后，洪水影響致使流態(tài)更加復(fù)雜。同時，觀察滑移具體位置，發(fā)現(xiàn)在兩個地質(zhì)鉆孔間。結(jié)合相關(guān)的鉆孔資料，對該段地層分析，具體情況包括：①填筑土層，為第一層地層，以中砂、粉質(zhì)粘土為主，土質(zhì)較為密實，為淺黃褐色；②粉質(zhì)粘土，第二層基礎(chǔ)地層，中等搖振反應(yīng)、中等韌性、中等干強度，以粉粒粘粒為主；③淤泥層，為第三層地層，土層相對飽和，呈灰褐色，有中砂被包含其中，達(dá)到5m厚度；④粗粒砂層，為第四層地層，粗粒砂中有較多粒徑不均的石英，地層整體飽和，灰白色。綜合這些資料以及勘察結(jié)果，淤泥層即第三層基礎(chǔ)地層是擋墻軟弱層，該層保持5m左右厚度，有承載力低、壓縮性大以及含水量高等特征，加之淤泥物理特性較差，滑動的可能性較高。另外，盡管工程已開展較多次加固處理工作，但在加固堤身后，并未解決地基孔隙水壓力問題，一旦有洪水漲落，均會導(dǎo)致墻體整體滑動。由此分析，堤圍擋墻滑移很大程度受不良地質(zhì)條件影響。

2.3施工因素

根據(jù)相關(guān)資料查閱，該段工程經(jīng)過幾次施工處理，雖然在一定程度上保證基礎(chǔ)堤圍擋墻的固定，但施工中所帶來的負(fù)面影響問題也較為突出。如施工過程中采取填筑擋墻后土方方法，該過程中保持過快的加載速度，可能導(dǎo)致?lián)鯄啤Ｍ瑫r，從初次施工情況看，除填筑土方速度過快外，碾壓中壓路機震動幅度過大，加之圍擋墻附近車輛跑動過于頻繁，致使擋墻滑移的可能性增加。此外，施工過程中，因擾動原狀土體，甚至發(fā)生液化情況，降低地基強度，這也是引起堤圍擋墻滑移的主要原因。因此，區(qū)段基礎(chǔ)堤圍擋墻發(fā)生滑移，施工所帶來的影響也為主要因素。

3、深淤泥基礎(chǔ)堤圍擋墻滑移處理措施

3.1設(shè)計資料補充

結(jié)合項目實際情況，處理基礎(chǔ)堤圍擋墻中，首先需對該區(qū)段地質(zhì)情況進(jìn)行勘察，由于滑移段為兩個鉆孔之間，所以考慮重新進(jìn)行鉆孔布置，包括鑒別孔與技術(shù)孔各4個，均保持13-18m深度。同時，需進(jìn)一步明確地層分布情況，勘察結(jié)果提示，該區(qū)段第一層、第二層與第三層分別為填筑土、淤泥以及粉砂層。另外，考慮到滑移位置存在淤泥夾層，處于-10～2m高程位置。這些勘查結(jié)果均需重新記入勘察與設(shè)計資料中，根據(jù)結(jié)果開展具體的處理工作。

3.2基礎(chǔ)處理方案設(shè)計

具體處理中，首先需明確處理方案，結(jié)合勘察結(jié)果，可選擇的方案主要有粉噴樁、鉆孔灌注樁、水泥攪拌樁等形式，其中粉噴樁方法應(yīng)用下有較好的防滲效果，但施工工期較長，且要求有配套的施工輔助措施，施工所有器具有較大重量。而鉆孔灌注樁應(yīng)用下，不適宜該區(qū)段，原因在于地基軟弱層過薄。另外，水泥攪拌樁形式，施工工期較短，且有較好的加固效果，即使砂層較厚，仍可進(jìn)入到強風(fēng)化層中，同時無需較大投資，所以有較強的適應(yīng)性。因此，工程選用水泥攪拌樁施工。具體施工流程如圖1所示。

施工過程中，水泥攪拌樁為直徑Φ500mm，共三排，作為基礎(chǔ)加固地基處理方案。而靠堤內(nèi)側(cè)，水泥攪拌樁直徑Φ500mm，共四排。設(shè)計過程中，要求保持2.0m縱向間距，對于粉礫砂層中的樁端應(yīng)保持為1.0m以上。通過這種設(shè)計方式，要求最終地基承載力特征值控制在80千帕以上。

3.3加固處理

在水泥攪拌樁加固后，還需采取其他加固處理措施，如迎水坡位置，通過開挖降低，完成混凝土攪拌樁施工，待攪拌樁承載力、強度均達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)時，做土方填筑、擋墻砌筑等工作，最后進(jìn)行堤頂路面澆筑、護(hù)坡皮草鋪設(shè)等。經(jīng)過加固處理后，對該堤圍使用情況觀察，1年內(nèi)多次暴雨洪水后，仍保持穩(wěn)定，未出現(xiàn)滑移情況，且墻體無變形。同時，因堤段處理中，要求在外觀方面設(shè)置仿木欄桿以及休閑步道，有優(yōu)美的堤線。另外，加工處理后針對不良地質(zhì)情況做針對性處理，利用水泥攪拌樁完成深層淤泥加固處理，降低重荷載下堤圍出現(xiàn)深層滑動的情況，取得的加固效果明顯。從加固處理后的堤圍外觀，具體如圖2所示。

4、結(jié)論

基礎(chǔ)堤圍擋墻滑移是影響堤壩排澇、防洪與環(huán)境改善的主要因素。實際處理深淤泥基礎(chǔ)堤圍擋墻滑移問題中，應(yīng)結(jié)合滑移段實際情況，綜合考慮多方面因素，包括水文氣候因素、不良地質(zhì)條件因素以及施工因素等，在此基礎(chǔ)上行之有效的加固處理措施，如水泥攪拌樁加固施工方案，其在本次研究中所涉及的項目內(nèi)，取得的加固處理效果較為明顯。

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作者簡介：

1.王志兵，1984年12月生，男，湖北枝江，漢族，大學(xué)本科，工程師，現(xiàn)從事水利水電工程設(shè)計。

2.房文娟，1985年5月生，女，湖北枝江，漢族，大學(xué)本科，工程師，現(xiàn)從事水利工程建設(shè)管理工作。