某空箱小碼頭滑坡原因及處理

陳青鋒

摘 要：該文簡要介紹了空箱小碼頭工程施工過程中的岸側施工荷載及堆高荷載對于高壓縮性、含水量高的軟土地基造成的不均勻沉降及滑移影響，使碼頭建筑物出現工程缺陷，因此需重視軟土基礎處理。結合雙盤三山涂碼頭工程案例對軟基的空箱小碼頭出線滑移原因進行分析，提出加固處理方案，以期能為類似工程提供參考和借鑒作用。

關鍵詞：軟土地基；沉降；滑坡；灌注樁處理

中圖分類號： F550 文獻標志碼：A

1 工程概況

雙盤三山涂碼頭工程位于寧海縣雙盤三山涂指揮部，為小型碼頭，屬于停靠碼頭新建性質。寧海縣雙盤三山涂海洋資源豐富，自然條件優越，適合新建小碼頭（僅供人行交通），專供寧海縣雙盤三山涂工程指揮部用，同時也方便附近村民。

該工程分為碼頭工程和碼頭引線工程2個部分。原設計碼頭采用M7.5漿砌石擋墻砌筑，面層為200 mm厚C25混凝土路面，路面高程3.5 m（85高程系，下同），下設150 mm厚5 %水泥穩定碎石層，擋墻后部回填石渣。擋墻底部為500 mm厚C25鋼筋砼底板，底板下設600 mm厚石渣墊層及6 m長松木樁基礎。引線工程長37 m，高程由6.2 m降至3.5 m，采用道路型式，道路面層為200 mm厚C25砼路面，下設150 mm厚5 %水泥穩定碎石層，兩側為M7.5漿砌石擋墻，擋墻基礎為400厚C20埋石砼， 其中樁號0+015至0+037段下設500 mm厚石渣墊層，6 m長松木樁基礎。

水文：潮位特征值（基準面：85高程）歷史最高潮位4.63 m；歷史最低潮位-3.90 m；平均高潮位2.49 m；平均低潮位-1.87 m；最大潮差7.68 m；最小潮差1.18 m；平均潮差4.37 m；平均海面0.31 m。

地質資料：根據碼頭左右側的鉆探資料顯示，碼頭處的地質情況淤泥厚度在12 m左右，以下為黏土層。

2 碼頭滑坡過程

施工時根據現場實際地形，引線段加長至48 m。由于碼頭位置開挖時發現基礎淤泥厚度較深，當時在底板下撥打松木樁時增加樁基至184根，并且碼頭靠岸側增加了一排圍護松木樁。由于該工程基礎為侯潮施工，加上引線漿砌石擋墻施工回填速度較快，在引線兩側施工臨時便道上的施工車輛來回作用，現碼頭施工至1.0 m高程左右時，引線段約0+020處出現開裂，裂縫寬約20 cm～30 cm，引線段約0+044處出現開裂，裂縫寬約30 cm～50 cm，出現輕微滑坡趨勢。而碼頭左端混凝土鋼筋砼底板頂高程-2.0 m左右，右端混凝土鋼筋砼底板頂高程-1.77 m左右，碼頭出現左右不均勻沉降現象。

3 原因分析

根據施工情況及當前的監測數據，對該情況發生存在如下分析：（1）土體指標差：由于前期僅結合周邊附近已建的小碼頭采用的松木樁基礎處理方式來考慮，根據后期補充的地質勘查資料結果，該碼頭位置處基礎淤泥質黏土厚度較大，厚度達12 m，而松木樁長度只有6 m，淤泥在施工期的快剪指標只有C=8.9kPa、φ=2.8°，承載力只有50 kPa，這是碼頭沉降及引線出現滑坡趨勢的主要原因。（2）施工速度過快：由于場地限制及工期進度的原因，在引線兩側臨時便道上有施工車輛來回運作，加之引線漿砌石擋墻砌筑過高，造成碼頭后方垂直荷載過大，使岸坡邊坡失穩，有滑動的趨勢。

4 處理設計

4.1 方案擬定

根據地質情況及相應的地質指標，及目前碼頭部分累計沉降較小，累計位移量也較小，初步判斷現狀處于基本穩定狀態，考慮工程的實際情況，設計經過比較，設計變更初步擬定2個處理方案，

方案一：在原設計基礎上拆掉碼頭部分上部漿砌石至-0.25 m，改成鋼筋砼空箱排架結構，減輕上部荷載，引線連接段漿砌石部分拆除至-0.25 m，改成2跨5 m長箱涵棧橋結構，卸去碼頭后方直接作用荷載。

方案二：在方案一的基礎上，在碼頭靠岸側后方增加一排直徑0.8 m的灌注樁，樁長18 m，樁間距3 m，且采用空箱擴大底板鋼筋砼與現澆灌注樁承臺連接， 使空箱碼頭與灌注樁構成整體。

經分析，引線段連接碼頭段荷載過大，考慮卸載，將原漿砌石擋墻及石渣拆至-0.25 m，采用整體箱涵棧橋結構連接，2×5 m=10 m連接碼頭，如果只考慮卸載，空箱基礎存在于軟土地基層上面，仍然存在二次滑坡的可能，因此需考慮在碼頭靠岸側布置一排D800灌注樁，樁長18 m，樁間距3 m，且采用空箱擴大底板鋼筋砼現澆與灌注樁樁頭連接， 使空箱與灌注樁構成整體。綜上所述，設計推薦方案二。

4.2 邊坡穩定設計

4.2.1 計算工況

（1）正常運行條件：港口平均高潮位2.49 mm，邊坡發生穩定滲流時穩定分析。（2）非正常運行條件：施工期分析。

4.2.2 計算方法

計算方法根據《堤防工程設計規范》（GB50286—2013），靜力穩定計算采用剛體極限平衡法，該工程計算采用不計條塊間作用力的瑞典圓弧法計算。

4.2.3 基本數據

根據經驗及相關的地質資料，各種材料物理力學指標見表1。

4.2.4 計算成果

由表2、表3得抗滑安全滿足要求。

5 處理效果

該工程對地基及時處理后，根據要求加強了碼頭建筑物的安全監測。該工程完工半年多有余，碼頭及引線建筑物等均運行正常，無斷裂及滑移現象，只有微小的沉降變化。同時，在潮位降落的工況下，碼頭及引線沒有發現不良的沉降及滑移趨勢，足以說明該工程經過灌注樁基礎處理后取得了較好的抗滑及基礎承載效果。

6 結論建議

結論：（1）從地質資料分析，該工程地基軟土層較厚，含水量很大，地基承載力非常差；（2）該工程施工為侯潮施工，碼頭施工回填速度過快，在引線兩側施工臨時便道施工車輛附加荷載的疊加作用，導致引線擋墻出現斷裂，及其滑移的趨勢。

建議：（1）對于軟弱的地基的河道及碼頭施工，施工順序對于邊坡穩定也至關重要，除按施工圖中的設計總說明執行外，仍需遵循以下施工工藝。（2）拆除原擋墻上部結構，空箱排架部分一次性施工完成，待碼頭施工完成后，后面棧橋箱涵部分及引線連接段擋墻可逐步完成。整個施工過程中仍需要進行位移觀測及沉降觀測和控制，嚴禁碼頭施工過程中有重車（控制3 t～5 t）運料及岸坡上來回作業，碼頭后方15 m范圍內嚴禁堆放土石方，嚴禁加載等。（3）另外工程設計人員須予以高度重視軟土地基上基礎處理，稍微不注意，就會引起基礎的不均勻沉降，造成建筑物的斷裂、滑移等工程缺陷。

參考文獻

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