泰州某河道整治滑坡事故的分析
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摘要:本文根据分析软土地区某河道整治工程滑坡事故原因,提出了类似工程的预防滑坡的措施。
关键词:河道整治;滑坡;预防措施
为加快社会主义新农村建设,改善水生态、美化水环境,打造合理、高效的水系与水网,江苏郊区正在大兴水利,尤其是乡村河道整治,几乎涉及每条河道。河道整治工作主要是对河道进行拓宽,深挖、清淤疏浚、护坡、绿化等,而且乡村河道多数不宽、不深、施工难度不大,技术要求不高,因此在施工过程中也往往不够重视,因此河道滑坡事故屡屡发生,下面就某河道整治工程中的滑坡事故为例,分析事故产生的原因,并根据原因提出相应的预防措施,为今后同类工程提供借鉴与参考作用。
1.概况
某河道整治工程位于泰州市郊,河道整治段长6km,河道以拓宽、疏浚为主,原有河道宽约20m,设计河宽30m,设计河底标高-0.5m,河岸标高4.0m(基本与自然地面标高相当),河道采用斜坡式(土坡),施工开挖采用围堰、分段开挖。河道某段长约400m,两端围堰截流将水抽干后进行施工,在施工基本完成时,遇上雨水天气,在几天阴雨后,该段中部北侧长约200m的河岸全部滑塌。使得北岸已做好的岸坡全部报废,为了查明事故发生的原因,为事故段处理提供依据,亦为防止本工程其它地段不再发生类似事故,勘察单位对滑坡地段进行了施工勘察(因滑坡地段有大量堆土,在快速运走或平推堆土后进行),沿滑动方向(垂直于河道方向)布3条断面,每条断面布3个静探孔,孔间距为5m。根据3条断面上的静探资料显示,布在河岸边的静探孔从地面向下到4.2~4.9m深度内土与在离开河岸5m处的静探孔从地面向下到2.7~3.2m深度内土的静探Ps平均值很小,仅为0.31MPa,应该是受滑动而扰动过,而离开河岸10m处的静探孔在5.0m以上的静探Ps值为0.60~1.10MPa,为正常值,故未受扰动。图1是其中一条断面工程地质剖面线(图中J2孔布置在河岸边),根据静探值划分出J2孔4.6m以上为扰动土,J1孔2.7m以上为扰动土,扰动土的底面即为滑动面(见图1),可见该河岸产生了明显的滑动。
2原因分析
根据勘察报告、施工勘察资料及现场情况综合分析,该滑坡主要由以下几方面因素引起:
2.1河岸堆土
于河道地处郊区,交通不便,陆路运输困难,水路又中断,故业主将河道整治出的土方均堆填在河岸边,待河道整治后经水路运出,滑坡地段因南岸为一片树林,无法堆土,故土均堆填在北岸边,且离北岸约40m处为一民宅,故堆土较为密集且较高。
2.2土质软弱
调阅河道勘察报告及施工勘察该段河道土层分布情况如下:①层0~0.7m为素填土,以耕作土为主,由粉质粘土构成,含植物根茎。②层0.7~3m为褐黄色粉质粘土,含水量约为29%,土质较好为硬壳层。③层3~8.5m为淤泥质粉质粘土,含水量约为42%,含有机质,夹薄层状粉砂,土质不均匀,发生滑坡地段含砂量明显多于其它地段。④层8.5~-11.5m为粘土,含水量约为40%,含有机质,夹少许粉砂。⑤层11.5~15m为粘质粉土,含水量约为33%,含有机质,土质不均均。根据土层可以看出,河道开挖范围内,上部3m土质较好,以褐黄色硬壳层为主,下部为1.5m为高含量,高灵敏度、高压缩性的软弱淤泥质粉质粘土,由于开挖扰动,雨水浸泡软化,上部的堆土压力作用下使得下部软土产生蠕动、被挤出或滑移,就象脚踏西瓜皮一样。
2.3 河道抽水
河道内水被抽空,使原有河道两侧岸边所受的静水压力消失,河岸失去平衡。
图1工程地质剖面图
2.4雨水
河道滑坡前由于连续阴雨,使得堆土大量饱水,大大增加了堆土的重量,同时由于河道为新开挖,刚刚受扰动,受雨水浸泡软化,大大降低了斜坡上土的强度。
2.5流砂
由于③层土为淤泥质粉质粘土,根据施工勘察的静探资料显示,该层中夹有薄层状粉砂,故在动水压力下可能产生流砂,而该处地下水位为1m左右,由于连续阴雨还可能升高,河道深约4.5m,河水亦被抽干,使得产生较大的水位差,故河岸的地下水向河内渗流,在动水压力作用下使③层土产生流砂,而引起河岸边失稳。
2.6其它因素
另外勘察报告勘探孔孔距为180~200m,滑坡地段内仅有一个勘探孔,未能详细表明该地段土质情况,而根据施工勘察资料该地段的③层土含砂量恰恰比其它地段高。施工单位在多日的阴雨天气情况下未对河岸进行防护,亦未加强监测。综上所述,河道滑坡是由于地基土的软弱,在动水压力下产生流砂,加上堆土、雨水等作用而引起地基土的破坏,使河道岸坡失稳引起滑坡。
3预防措施
就上例所述的软土地区河道整治滑坡产生原因,可从勘察、设计、施工、监测等几方面加以重视,进行预防,以防今后类似事故的发生。
3.1勘察
勘察应分析出重点土层,对特殊地段要进行加密勘探,尤其是河道开挖范围内影响岸坡稳定的软弱土层,如浜填土、冲填土、高含水量的淤泥质土层、可能产生流砂的土层等,以及地表、地下水水位变化情况。要进行重点详细分析,并提醒设计、施工加以重视。
3.2设计
设计在对于可能发生滑坡地段,或有不良地质条件地段,应设计合理的防治方案,可采用木桩、土工布、注浆等方案防止塌方事故发生,或先对土体进行加固。
3.3施工
应安排合理的施工方案,施工速度要快,尽量避开雨季施工,不得粗暴施工,尽可能地减小对原状土层的扰动,在遇到连续阴雨天气时要加强对岸坡的监护,必要时采用合理、有效的防护措施,以防滑动。河岸近距离内严禁堆土,开挖的土应及时运出,即便无法运出也要将堆土堆到离河岸一定距离处(安全距离以外),以确保河岸的安全。重视勘察报告,很多施工单位都重设计而轻勘察,一般很少研究勘察报告,甚至无勘察报告,从而不了解场地土层变化情况,也时常引起事故的发生,故施工单位应加强研究勘察报告,以便制定合理施工方案。加强验槽,因河道勘察孔距较大,故很可能遗漏一些不良地质现象,验槽能够非常直观、清楚地观察到勘察遗漏的土层变化与不良地质现象,并及时组织必要的防治措施。
3.4.监测
加强对施工河道及周边建筑的监测,对发现有异常地段应早应对早处理,将事故消灭在萌芽状态。
4结束语
地质灾害的产生不外乎两个原因,即内因与外因,内因是指客观存在的地质条件,外因是人类活动或自然因素引起雨、雪、地震等影响地质条件平衡的因素,它诱发不良地质条件发生地质灾害(外因亦可称为诱因)。所以一般我们只要查明内因,预防外因,就能防止地质灾害的发生。对于软土地区河道滑坡而言,勘察单位要合理、准确地查明工程地质条件和不良地质现象(查明内因),设计出合理的防治措施与施工方案(防外因),并做好监测工作,就能有效地预防滑坡的发生。
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