淺談某河道疏浚的護(hù)岸工程穩(wěn)定性分析及質(zhì)量管理控制

摘 要:通過(guò)對(duì)河道疏浚的護(hù)岸部分工程地質(zhì)條件的論述，提出了在河道疏浚時(shí)岸坡的穩(wěn)定性問(wèn)題，以及由此引發(fā)的一系列工程地質(zhì)問(wèn)題并對(duì)這些問(wèn)題中的主要部分做了集中分析和解決。

關(guān)鍵詞:工程項(xiàng)目 疏浚 護(hù)岸 穩(wěn)定性 控制 質(zhì)量

中圖分類(lèi)號(hào):TV86文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2011)04(a)-0099-01

1 工程概況

某工程項(xiàng)目的護(hù)岸結(jié)構(gòu)主要采用灌砌塊石重力式結(jié)構(gòu)，局部岸段采用干砌塊石護(hù)坡加種植蘆葦?shù)男褪剑捎脫Q填碎石和水泥攪拌樁兩種地基處理方式。地貌特征總體以平原為主，丘陵次之，地勢(shì)低平，呈西高東低趨勢(shì)。區(qū)內(nèi)人口較為稠密，人類(lèi)活動(dòng)跡象頻繁，除城鎮(zhèn)附近交通較為便利外，其它位置公河較少，交通不甚方便。沿河兩岸蘆葦發(fā)育，河道寬窄不一，水深較淺，地貌上歸屬黃淮沖積平原。受地質(zhì)構(gòu)造控制山體一般為西北角翹起，東南坡平緩，山體巖性基本上由變質(zhì)巖組成。根據(jù)已有區(qū)域地質(zhì)資料，區(qū)內(nèi)地塊構(gòu)造已處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)，區(qū)域穩(wěn)定性良好，活動(dòng)性斷裂構(gòu)造不發(fā)育，區(qū)域場(chǎng)地穩(wěn)定性良好，適宜一般性工程項(xiàng)目建設(shè)。

2 護(hù)岸所在位置的巖土特性

從鉆探揭露的地層來(lái)看，本區(qū)段具有全新統(tǒng)海陸交互相地層結(jié)構(gòu)特征;其上部地層以海相成因的淤泥及淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土為主，中部為河湖相沖積成因的粘性土層，下部為侏羅系片麻巖。為了與詳勘單元土層編號(hào)一致，勘區(qū)分布的單元土層編號(hào)呈不連續(xù)狀，部分層號(hào)缺失，從上至下依次分布的大致層位為:(1)粉質(zhì)粘土及粘土;(2)淤泥;(3)粘土及粉質(zhì)粘土;(4)粘土及粉質(zhì)粘土及;(5)花崗片麻巖。

工程段的巖土性質(zhì)偏土性特征，承載力不夠高。在河道疏浚的大背景下，開(kāi)挖清淤的頻率是很大的，單靠巖土體自身的性質(zhì)很難保證崩塌不發(fā)生。本工程段時(shí)有發(fā)生的崩塌和局部失穩(wěn)即表明了進(jìn)行岸坡防護(hù)的重要性。

3 護(hù)岸岸坡的穩(wěn)定性分析

工程段岸坡具體情況有很多差別，現(xiàn)在選擇本工程段土坡橫剖面的情況來(lái)分析。因土坡橫剖面所在位置相對(duì)于所有的橫剖面位置而言，工程地質(zhì)條件中等，極具代表性。

3.1 岸坡穩(wěn)定性驗(yàn)算參數(shù)

勘區(qū)航道沿線(xiàn)的護(hù)岸在不同程度上均有破壞、損毀，其主要原因除為人類(lèi)活動(dòng)、船行波、軟土地基以外，護(hù)岸基底土體抗沖能力較差，在船行波沖刷淘蝕作用下，易發(fā)生岸坡崩塌及淺層滑坡等不良物理地質(zhì)現(xiàn)象，特別是護(hù)岸基礎(chǔ)施工時(shí)對(duì)邊坡穩(wěn)定有不利影響，故須進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性驗(yàn)算，并視需要采取一定護(hù)坡措施。

3.2 護(hù)岸上的作用分類(lèi)

護(hù)岸上的作用可分為下列三類(lèi):(1)永久作用:自重力、土重力、靜水壓力、浮托力、由永久作用引起的土壓力和剩余水壓力等;(2)可變作用:裝卸和運(yùn)輸機(jī)械荷載、人群荷載、堆貨荷載、波浪力、水流力、滲流力、冰壓力以及由可變作用引起的土壓力和施工荷載等;本護(hù)岸有一定的車(chē)輛荷載;(3)偶然作用:地震作用等。

3.3 影響岸坡穩(wěn)定的因素分析

影響岸坡穩(wěn)定的因素有內(nèi)因和外因兩個(gè)方面。岸坡的物質(zhì)組成、形態(tài)和岸坡結(jié)構(gòu)等是影響岸坡穩(wěn)定的內(nèi)因，它們決定岸坡變形破壞的類(lèi)型、范圍、程度。而江水的沖刷、水位的漲落、地下水的滲透是岸坡變形破壞的外因。

(1)內(nèi)因分析:在物質(zhì)組成中，粘性土的抗沖刷能力高于砂性土，粘粒含量越高，抗沖刷能力越強(qiáng)。在本區(qū)段堤岸坡均為第四系松散堆積的土質(zhì)岸坡，坡體以粉質(zhì)壤土、粉質(zhì)粘土為主;其次為少量壤土、砂壤土、粉細(xì)砂，抗沖刷能力較差。不同的岸坡結(jié)構(gòu)具有不同的岸坡穩(wěn)定性和抗沖刷能力。當(dāng)?shù)叵滤a(bǔ)給江水時(shí)，地下水沿砂性土向外滲透，并帶走砂粒，在坡面容易引起下伏土體飽水軟化，產(chǎn)生鼓包、土溜、滑移等現(xiàn)象。

(2)外因分析:然而，在航道護(hù)岸工程中，地下水、河水滲流、降雨滲入、違規(guī)堆土和機(jī)械荷載等這些外部因素卻是造成邊坡滑坡失穩(wěn)的更重要原因。對(duì)這些不利外部因素進(jìn)行研究在本工程中顯得更加必要。下面將這些不利外部因素整理為三大類(lèi):地下水、降雨滲入及坡頂負(fù)荷。

(3)地下水:地下水對(duì)邊坡穩(wěn)定的影響主要與其不穩(wěn)定滲流有關(guān)。地下水位線(xiàn)位置、水位下降速度及邊坡土體的滲透系數(shù)對(duì)邊坡穩(wěn)定都有影響。欲得到邊坡的穩(wěn)定系數(shù)，需確定浸潤(rùn)線(xiàn)的位置，根據(jù)浸潤(rùn)線(xiàn)確定滲透力進(jìn)行穩(wěn)定計(jì)算。隨著地下水線(xiàn)的相對(duì)升高，將導(dǎo)致土坡的安全系數(shù) 呈線(xiàn)性降低，最終可能出現(xiàn)整體滑坡。

(4)降雨:降雨滲入是造成航道護(hù)岸工程中邊坡失穩(wěn)的一個(gè)重要原因。降雨后，隨著降雨時(shí)間的推移和雨水的滲入作用，邊坡土體及可能存在的坡頂堆土土體的重度迅速增加，原本十分穩(wěn)定的邊坡就有可能因此而發(fā)生滑坡。土體的滲入率時(shí)，降雨滲入對(duì)邊坡穩(wěn)定的影響較大。

4 護(hù)岸質(zhì)量控制措施

(1)對(duì)自然岸坡進(jìn)行塊石護(hù)岸，護(hù)岸形式及基礎(chǔ)埋深，應(yīng)根據(jù)基礎(chǔ)位置的土層來(lái)決定，非軟弱土層可采用直立式，在軟土較厚的區(qū)域，宜采用斜坡式護(hù)岸、以降低基底應(yīng)力要求，防止滑塌現(xiàn)象發(fā)生;護(hù)岸區(qū)內(nèi)嚴(yán)格控制建房、筑河、堆荷等人類(lèi)活動(dòng)對(duì)護(hù)岸的破壞，減少機(jī)動(dòng)車(chē)。

(2)排水處理是否得當(dāng)，直接影響到護(hù)岸的安全及使用效果。因此，護(hù)岸應(yīng)設(shè)置排水設(shè)施，以疏干墻后坡料中的水分，防止地表水下滲造成墻后積水，從而使墻身免受額外的靜水壓力;消除粘性土填料因含水量增加產(chǎn)生的膨脹壓力;減少季節(jié)性冰凍地區(qū)填料的凍脹壓力。護(hù)岸的排水設(shè)施通常內(nèi)地面排水和墻身排水兩部分組成。地面排水可設(shè)置地面排水溝，引排地面水;夯實(shí)回填土頂面和地面松土，防止雨水和地面水下滲，必要時(shí)可加設(shè)鋪砌;對(duì)河塹護(hù)岸墻趾前的邊溝應(yīng)予以鋪砌加固，以防止邊溝水滲入基礎(chǔ)。排水主要是為了迅速排除墻后積水。漿砌護(hù)岸應(yīng)根據(jù)滲水量在墻身的適當(dāng)高度處布置泄水孔。泄水孔尺寸可視泄水量大小分別采用5cm×10cm、10cm×10cm、15cm×20cm的方孔，或直徑5～10cm的圓孔。泄水孔間距一般為2～3m，上下交錯(cuò)設(shè)置。最下排泄水孔的底部應(yīng)高出墻趾前地面0.3m，以避免墻外水流倒灌。為防止水分滲入地基，在最下一排泄水孔的底部應(yīng)設(shè)置30cm厚的粘土隔水層。在泄水孔進(jìn)口處應(yīng)設(shè)置粗粒料反濾層，以避免堵塞孔道.當(dāng)墻背填土透水性不良或有凍脹可能時(shí)，應(yīng)在墻后最低一排泄水孔到墻頂0.5m之間設(shè)置厚度不小于0.3m的砂、卵石排水層或采用土工布。

(3)沉降縫和仲縮縫，為了防止因地基不均勻沉陷而引起墻身開(kāi)裂，應(yīng)根據(jù)地基的地質(zhì)條件及墻高、墻身斷面的變化情況設(shè)置沉降縫;為了防止圬工砌體因砂漿硬化收縮和溫度變化而產(chǎn)生裂縫，須設(shè)置伸縮縫。通常把沉降縫與伸縮縫合并在一起，統(tǒng)稱(chēng)為沉降伸縮縫或變形縫。沉降伸縮縫的間距按實(shí)際情況面定，本工程段是非巖石地基，宜每隔10～15m設(shè)置一道沉降伸縮縫。沉降伸縮縫的縫寬—般為2～3cm。漿砌護(hù)岸的沉降伸縮縫內(nèi)可用膠泥填塞，但本工程段滲水量很大，宜用瀝青麻筋或?yàn)r青木板等材料，沿墻內(nèi)、外頂三邊填塞，填深不宜小于15m。

5 結(jié)語(yǔ)

在工程的實(shí)施過(guò)程中，河道疏浚成為一個(gè)不得不面對(duì)的問(wèn)題。河道疏浚要考慮方方面面的因素，其中護(hù)岸的穩(wěn)定性與施工質(zhì)量的控制尤為重要，只有控制好每一環(huán)節(jié)才能順利完成整個(gè)疏浚工程。

參考文獻(xiàn)

[1]郭艷娜.湖庫(kù)底泥疏浚工程環(huán)評(píng)技術(shù)要點(diǎn)[J].四川環(huán)境，2010，29(5):36-39，45.