某市管道工程開(kāi)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(kāi)挖邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)為實(shí)例基礎(chǔ)，在分析開(kāi)挖邊坡的穩(wěn)定性的同時(shí)提出針對(duì)該邊坡的防治方案。在以前學(xué)者對(duì)邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，通過(guò)定性分析和定量分析對(duì)邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)，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(xué)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(píng)價(jià)；治理措施

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

中圖分類(lèi)號(hào)：U213.1+58 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：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(chēng)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(zhǎng)江截污干管一線(xiàn)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(hù)及美化城鄉(xiāng)生態(tài)環(huán)境的又一民心工程。

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

1 工程概況

工作區(qū)屬亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，氣候溫和，雨量充沛，據(jù)瀘州市氣象局統(tǒng)計(jì)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(wú)霜期長(zhǎng)，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(fēng)，風(fēng)速平均1.2m/s，最大風(fēng)速15m/s[1]。

工程設(shè)計(jì)線(xiàn)路主要位于溝谷東北側(cè)斜坡，沿東南側(cè)方向延伸，管線(xiàn)途經(jīng)地面起伏不大，標(biāo)高普遍順東南向平緩遞降，無(wú)凹陷、突起等高差變化較大的微地貌[2]。沿線(xiàn)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(lèi)，其中河漫灘、陡坡、陡坎、沖溝、臺(tái)階等微地貌發(fā)育，風(fēng)化剝蝕及水流切割現(xiàn)象強(qiáng)烈。為便于敘述，將沿線(xiàn)劃分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)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?yàn)榈冖騾^(qū)段，三道橋-長(zhǎng)江江岸為第Ⅲ區(qū)段。

第Ⅰ區(qū)段：為填方地貌，主要為周?chē)藿ǚ课莼靥钚纬桑⒃谔罘絽^(qū)末端形成高邊坡，填方區(qū)地面標(biāo)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(biāo)高在247.46-265.39m之間，坡底標(biāo)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(biāo)高在245.39-250.59m之間，坡底標(biāo)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(zhǎng)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(chǎng)地中河流沖洪積土層主要分布于接近長(zhǎng)江岸邊的沖溝兩側(cè)及溝口長(zhǎng)江岸坡處，處于長(zhǎng)江常年洪水位以下，易受洪水沖刷影響；洪水期含水飽和，強(qiáng)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(kāi)挖邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

當(dāng)線(xiàn)路施工開(kāi)挖形成路塹邊坡時(shí)，需對(duì)開(kāi)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(jì)于表1。

第Ⅲ區(qū)段線(xiàn)路走線(xiàn)多從沖洪積緩坡土層地帶經(jīng)過(guò)，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(jì)洪水位之下，存在因地下水位升降和邊坡開(kāi)挖引起土體滑塌的危險(xiǎn)，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(xiàn)路走線(xiàn)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(duì)工程有利；但局部地段在坡體上堆有大量人工棄石、危石，對(duì)線(xiàn)路安全構(gòu)成威脅。

由于第Ⅰ區(qū)段線(xiàn)路場(chǎng)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(kāi)挖形成邊坡問(wèn)題。

根據(jù)以上評(píng)述，工程施工應(yīng)按以上分區(qū)，采取不同類(lèi)型的措施進(jìn)行防護(hù)處理，以保障工程安全。

3 開(kāi)挖邊坡防治方案

對(duì)基礎(chǔ)開(kāi)挖邊坡的防治，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，各邊坡巖土力學(xué)性質(zhì)，以及它們對(duì)線(xiàn)路工程的影響程度區(qū)別對(duì)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(duì)線(xiàn)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(kāi)挖，但基礎(chǔ)開(kāi)挖應(yīng)針對(duì)實(shí)際情況，避免大斷面開(kāi)挖，以保證線(xiàn)路工程的安全。在施工過(guò)程中，加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境保護(hù)意識(shí)，充分注意保護(hù)沿線(xiàn)的生態(tài)環(huán)境，做到保護(hù)生態(tài)與工程防護(hù)并重。①坡面建筑垃圾：應(yīng)對(duì)其進(jìn)行清除。②高陡斜坡：可采用生物防護(hù)（如掛網(wǎng)噴草籽、坡下平緩地段植樹(shù)、種灌木）、掛網(wǎng)噴漿、防石棚等方式進(jìn)行處理。③坡體：對(duì)表面松散活石進(jìn)行清除，坡面較多微細(xì)沖溝、晴天無(wú)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(qiáng)。為防止暴雨徑流對(duì)線(xiàn)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(zhǎng)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(jìn)行邊坡開(kāi)挖引起土體滑塌的危險(xiǎn)，所以基礎(chǔ)開(kāi)挖應(yīng)針對(duì)實(shí)際情況，采用相應(yīng)的防護(hù)措施進(jìn)行治理，以保證線(xiàn)路工程的安全。①開(kāi)挖邊坡下方：應(yīng)采用支擋結(jié)構(gòu)進(jìn)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(shù)，進(jìn)行生態(tài)防護(hù)，保持水土。②坡頂：晴天坡面無(wú)水、雨天匯水多順坡面向下沖刷，本段坡度較緩，雨水對(duì)線(xiàn)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(zhǎng)江。

各段路基邊坡開(kāi)挖與治理方案建議見(jiàn)表2。

該段邊坡未開(kāi)挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高，目前僅開(kāi)挖1-2級(jí)邊坡，最大深度約20m，下部的極軟巖還沒(méi)有揭露到，因此，現(xiàn)狀邊坡沒(méi)有發(fā)現(xiàn)變形跡象。

4 結(jié)論

本文以某市管道工程開(kāi)挖邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)為實(shí)例基礎(chǔ)，在分析開(kāi)挖邊坡的穩(wěn)定性的同時(shí)提出針對(duì)該邊坡的防治方案。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際勘查，和室內(nèi)定性分析對(duì)邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)，并提出了防治和治理的相關(guān)措施，為類(lèi)似的管道工程的建設(shè)提供了一定的指導(dǎo)和借鑒意義。

參考文獻(xiàn)：

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[3]鄭光，許強(qiáng)，杜宇本.高陡巖質(zhì)橋隧工程邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)及工程支護(hù)措施[J].成都理工大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2011（04）：430-437.