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(guò)工程勘察結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)及軟件模擬,分析預(yù)測(cè),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(cè)模擬
中圖分類號(hào):P642.22;X37文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):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(guò)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(zhǎng)約20m,造成新建道路破壞、過(guò)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(cè)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(guó)道東側(cè),松福大道北側(cè)。場(chǎng)地周邊主要為道路、茅洲河洋涌河段。場(chǎng)地主要為海沖積平原地貌單元,上部主要為回填土,地勢(shì)開(kāi)闊平坦,場(chǎng)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(duì)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(wú),局部見(jiàn)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(wú),局部見(jiàn)腐木,具腐臭味,局部夾薄層粉細(xì)砂。場(chǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)石為主,級(jí)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(cè)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(cè)單位對(duì)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(cè)。監(jiān)測(cè)開(kāi)始日期為2018年5月23日,正常監(jiān)測(cè)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(cè)頻率調(diào)增為2次/日。
通過(guò)分析最新的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)成果,水平位移變形監(jiān)測(cè)累計(jì)值為3~15mm,所有監(jiān)測(cè)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(cè)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(cè)點(diǎn)。A2區(qū)塊(JC29~JC33監(jiān)測(cè)點(diǎn))最新一期監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)如表1所示。
通過(guò)分析表1中的沉降監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可知,目前A2區(qū)塊毛石擋墻及濕地外墻沉降無(wú)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(jiǎn)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(chǎng)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(wèn)題屬于高回填場(chǎng)地的正常情況,后續(xù)沉降速率會(huì)放緩,場(chǎng)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(chǎng)地整體穩(wěn)定性問(wèn)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(wèn)題,但整體分析認(rèn)為,場(chǎng)地的穩(wěn)定性會(huì)趨于有利方面。另外,從水平位移情況分析,目前的檢測(cè)數(shù)據(jù)顯示,水平位移變形監(jiān)測(cè)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(chǎng)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(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部,中華人民共和國(guó)國(guó)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(guó)建筑工業(yè)出版社,2011.