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1、清淤工程河岸滑坡成因分析和處理措施摘要:通過清淤工程中河岸滑坡的成因分析,提出清淤工程建設(shè)中滑坡預(yù)防和治理措施及對策。關(guān)鍵詞:河岸滑坡成因分析處理措施平原河網(wǎng)地區(qū),綿長的堤線存在著土層地質(zhì)變化復(fù)雜、堤防質(zhì)量參差不齊、個別地段堤身單薄、回填土料質(zhì)量差和長期失修等情況,在外力的作用下極易產(chǎn)生滑坡、沉陷、位移等現(xiàn)象。如寧??h2004年11月至2005年4月底進(jìn)行的長街一干線河道清淤工程中就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)帶來較大的影響。1滑坡的成因分析1.1滲流的原因平原河網(wǎng)河道堤防工程大部分為群眾性工程,堤
2、身比較單薄,排水設(shè)備、回填土料的質(zhì)量難以保證。特別是回填土料為淤泥質(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,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。所以當(dāng)斷水清淤作業(yè)時,堤身內(nèi)的滲流力和自重等主滑動力不斷增加,而阻滑水壓力在減少,一旦堤身強(qiáng)度不夠就易引起滲流失穩(wěn)。1.2清淤過甚的原因河道清淤斷面尺寸由防洪規(guī)劃和穩(wěn)定分析確定,一旦確定下來就不能隨意改變,但在實際操作中很難做到,這是因為:①由于清淤一般由機(jī)械操作,加上其對象是粘土,在施工中要完全按設(shè)計進(jìn)行幾乎是不
3、可能,所以斷面尺寸很難控制;②如果河床中的土質(zhì)較軟弱為淤泥質(zhì)土或者垃圾沉積物等,在機(jī)械器具的擾動和高壓水力泵槍的沖刷下(斷水作業(yè))會帶動周邊土體的塌方和淤泥土的流動。如果在穩(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,就可能導(dǎo)致失穩(wěn)。1.3施工附加外力作用的原因帶水作業(yè)的工程,當(dāng)施工機(jī)械抓斗放下時堤前水位瞬時壅高,產(chǎn)生水浪波,強(qiáng)大的水體動力沖擊干墻身;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,抓斗外側(cè)和河床淤泥之間短時產(chǎn)生“真空”區(qū),此時土體受到負(fù)壓的拖吸力作用;同時受一股強(qiáng)大的水流來
4、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,又產(chǎn)生強(qiáng)大的拖吸力。在每抓一斗淤泥的過程,水位高低相差有時達(dá)1m左右,此時堤身除受到較大的主動土壓力作用外,還要受到水浪的沖擊動力及水位回落產(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。這種現(xiàn)象多發(fā)生在帶水作業(yè)施工中。1.4其他原因除上述幾種原因外,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)量存在問題;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
5、,均有可能引起失穩(wěn)。上述各項原因也并非是獨立的,其中任何一種或兩種原因,甚至多種原因組合都能引起堤防失穩(wěn)。2滑坡的預(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。比如在地質(zhì)鉆探、設(shè)計階段、施工前和施工中加強(qiáng)觀察分析能夠及時地發(fā)現(xiàn)問題,根據(jù)實際情況及時改變施工方法和施工機(jī)械等,都是防止滑坡的有效措施,具體方法有:2.1選擇合理的疏浚斷面由于疏浚斷面的設(shè)計忽略,施工時造成的滑坡現(xiàn)象較普通。在設(shè)計時應(yīng)注意以下幾點:(1)要根據(jù)土質(zhì)、沿岸建筑物和堤防穩(wěn)
6、定情況分段進(jìn)行設(shè)計。對于堤腳埋深較淺的,要采取修緩河岸邊坡方式或以留平臺和提高平臺高程的方法。對于軟弱基礎(chǔ)或遇古河道地段,要考慮基礎(chǔ)加固措施,將河床的比坡由1:3放緩至1:5左右,以保證邊坡本身的安全。(2)設(shè)計的標(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清淤工程產(chǎn)生的外因主要是施工作業(yè)產(chǎn)生的,跟施工方法有直接的關(guān)系,所以選擇合理的施工方法是預(yù)防滑坡產(chǎn)生的主要措施。(1)施工前要對照設(shè)計資料深入工地調(diào)查,按照實地情況和機(jī)械設(shè)備及施工技
7、術(shù)做出詳細(xì)施工組織設(shè)計,對存在問題提早做出處理預(yù)案。(2)對軟弱地基礎(chǔ)要采取機(jī)械帶水作業(yè),施工時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,可以采用斷水作業(yè),利用水力機(jī)組沖填結(jié)合人工開挖施工,這種方法清淤較徹底,效果較好。(3)施工中要注意觀察,及時發(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)
8、確實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階段,一是控制防止滑坡的繼續(xù)擴(kuò)展延伸階段