某濕地臨河側(cè)岸坡沉降變形分析

史建輝

摘 要：本文以燕川濕地臨河側(cè)岸坡沉降變形為例，通過工程勘察結(jié)合現(xiàn)場監(jiān)測及軟件模擬，分析預(yù)測，為同類工程事故勘察及處理方法提供借鑒。

關(guān)健詞：地質(zhì)勘察;沉降變形;監(jiān)測模擬

中圖分類號：P642.22;X37文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1003-5168（2018）26-0159-02

1 工程概況

茅洲河流域（寶安片區(qū)）的水環(huán)境綜合整治工程的濕地工程包括以下三個(gè)濕地：燕川濕地、潭頭河濕地和排澇河濕地。其中，燕川濕地位于茅洲河洋涌河段，松崗水質(zhì)凈化廠北側(cè)，洋涌橋大閘上游位置，工程用地規(guī)模約5.5hm2。濕地主要建筑物包括沉淀池、提升泵站。

5月21日，過濾池附近新建的道路及河道外側(cè)發(fā)生了局部滑塌變形，滑塌位置寬約50m，長約20m，造成新建道路破壞、過濾池邊緣破損以及周邊地面的不均勻沉降。

2 地質(zhì)補(bǔ)充勘察情況

本次地質(zhì)勘察沿河道路布置了三個(gè)鉆孔點(diǎn)（YBZK1～YBZK3）。其中，YBZK1、YBZK2孔布置于沉降觀測點(diǎn)JC28～C35范圍;YBZK3布置于YCO+270～YCO+337區(qū)域（滑塌區(qū)）中間區(qū)域，進(jìn)行了十字剪切板試驗(yàn)。

2.1 地形地貌

燕川濕地位于深圳市寶安區(qū)沙井街道，松羅路西側(cè)，107國道東側(cè)，松福大道北側(cè)。場地周邊主要為道路、茅洲河洋涌河段。場地主要為海沖積平原地貌單元，上部主要為回填土，地勢開闊平坦，場地已完成施工，地面高程為3.50～6.55m。

2.2 地層巖性

根據(jù)勘察資料，對滑坡變形區(qū)及沉降預(yù)警區(qū)自上而下地層分述如下。

素填土①1：灰白、灰褐色，呈松散狀態(tài)，主要為黏性土，少量塊石，粗硬質(zhì)含量為15%～30%，塊石塊徑為4～8cm，新近回填，堆積時(shí)間約0.5a，揭露厚度1.30m。

填石①2：灰白色，松散～稍密，主要由塊石組成，塊石塊徑3～10cm不等，個(gè)別大于20cm，平均厚度4.57m。

淤泥②1：新近沉積層，灰黑、黑色，流塑，含有機(jī)質(zhì)，有機(jī)質(zhì)含量為1.8%～3.9%，干強(qiáng)度高，韌性高，高壓縮性，切面光滑，搖震反應(yīng)無，局部見腐木，具腐臭味，局部夾薄層粉細(xì)砂，平均厚度2.20m。

淤泥③1：海陸交互相沉積層，灰黑、黑色，軟塑，有機(jī)質(zhì)含量1.8%～3.9%，干強(qiáng)度高，韌性高，高壓縮性，切面光滑，搖震反應(yīng)無，局部見腐木，具腐臭味，局部夾薄層粉細(xì)砂。場地內(nèi)的鉆孔均有揭露，平均厚度3.75m。

中砂③2：灰黑，灰黃色，松散-稍密，粒徑以0.25mm為主，含量占總質(zhì)量的70%～85%，以石英、長石為主。該層主要在YBZK1、YBZK3、YSZK17～YSZK18等鉆孔有揭露，平均厚度為2.58m。

礫砂⑤1：灰白，灰黃色，松散～中密，粒徑以2mm為主，含量占總質(zhì)量的55%～65%，以石英、長石為主，級配一般，分選性一般，平均厚度6.22m。

強(qiáng)風(fēng)化砂巖⑨2：灰白、褐紅色，巖體破碎，巖芯呈土夾碎塊狀，手掰可斷，局部碎塊較多。

3 沉降監(jiān)測情況

按照設(shè)計(jì)及相關(guān)規(guī)范要求，業(yè)主方委托監(jiān)測單位對燕川濕地臨河側(cè)園路上方的毛石擋墻和濕地外側(cè)擋墻的沉降及水平位移進(jìn)行了監(jiān)測。監(jiān)測開始日期為2018年5月23日，正常監(jiān)測頻率為1次/日，沉降出現(xiàn)突然變化及達(dá)到預(yù)警值情況監(jiān)測頻率調(diào)增為2次/日。

通過分析最新的監(jiān)測數(shù)據(jù)成果，水平位移變形監(jiān)測累計(jì)值為3～15mm，所有監(jiān)測點(diǎn)水平位移累計(jì)值均未達(dá)到變形預(yù)警值。沉降變形監(jiān)測累計(jì)值達(dá)預(yù)警值范圍，主要集中在潛流濕地A2區(qū)塊區(qū)域的JC29～JC33監(jiān)測點(diǎn)。A2區(qū)塊（JC29～JC33監(jiān)測點(diǎn)）最新一期監(jiān)測結(jié)構(gòu)如表1所示。

通過分析表1中的沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)可知，目前A2區(qū)塊毛石擋墻及濕地外墻沉降無明顯變化。

4 沉降模擬分析

4.1 建模

利用PLAXIS 8.5建模，參考上述第二部分所述的工程地質(zhì)縱斷面構(gòu)成，土體分層從上至下依次是：填土層、填石層、淤泥層、中砂層、礫砂層和強(qiáng)風(fēng)化花崗巖層。水位標(biāo)高取±0.0m不變，臨河側(cè)園路上方的毛石擋墻按水平約束進(jìn)行簡化處理。邊界條件為，兩邊水平約束邊界，底部水平和豎向約束邊界。

4.2 沉降隨時(shí)間變化

分析濕地A2區(qū)塊外側(cè)墻體處的沉降隨時(shí)間變化曲線，如圖2所示，得到施工沉降為310mm，工后沉降為123mm（根據(jù)軟件分析結(jié)果，施工完成后5a固結(jié)基本完成）。

4.3 模型結(jié)果

發(fā)現(xiàn)工后沉降約為12.3cm，占比約28.4%，基本符合淤泥這類低滲透性軟土的固結(jié)特性，也符合地質(zhì)剖面中淤泥的上下層均為強(qiáng)透水地層的特性。鑒于軟件模擬的沉降普遍較現(xiàn)場實(shí)際情況偏小，根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 5007—2011）[1]第5.3.5條，取沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)[ψs]為1.4，得到工后沉降約17.2cm。

5 結(jié)論

根據(jù)前述計(jì)算分析，筆者認(rèn)為，燕川濕地臨河側(cè)的沉降問題屬于高回填場地的正常情況，后續(xù)沉降速率會放緩，場地整體固結(jié)完成、沉降不在繼續(xù)發(fā)展仍需要一定的時(shí)間。考慮到場地整體穩(wěn)定性問題，隨著時(shí)間發(fā)展，土體固結(jié)，強(qiáng)度增大，雖然存在淤泥蠕變引起的強(qiáng)度降低問題，但整體分析認(rèn)為，場地的穩(wěn)定性會趨于有利方面。另外，從水平位移情況分析，目前的檢測數(shù)據(jù)顯示，水平位移變形監(jiān)測累計(jì)值為3～15mm，擋墻水平位移值較小。這也從另一個(gè)方面揭示了場地整體外滑的可能性比較小。

參考文獻(xiàn)：

[1]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部，中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范：GB 5007—2011[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011.