（作者單位：安徽省淮河河道管理局 233000 中水淮河規(guī)劃設計研究有限公司 230601）

淤泥和淤泥質土是軟弱土的主要類型，這類土是抗剪強度較低、壓縮性較高、滲透性較小、天然含水率較大的飽和粘性土。其中淤泥質土指天然含水率大于液限、天然孔隙比在1.0～1.5 之間的粘性土，主要分布在我國東南沿海地區(qū)和內陸的大江、大河、大湖沿岸及周邊。由于這種土壓縮性較高、強度低，在外力振動或擾動下其結構極易損壞，因此成坡性較差，極易坍塌，在邊坡開挖和防護中應給予足夠的重視。

一、工程概況

淮河流域水環(huán)境監(jiān)測中心躉船建設工程位于蚌埠吳家渡水文站200m 保護范圍上游淮河右岸，占用岸線長80m，工程處百年一遇設計洪水位22.48m，20 年一遇設計洪水位21.71m，98%保證率的水位10.82m，常水位13.00m。

主要建設內容：①躉船建設工程：設計新建一艘長40m、寬10m、型深2m 的鋼質躉船，配備設施齊全，滿足公務船舶安全停靠、休整和補給需要；②港池建設工程：通過對現有港池局部疏浚和岸坡防護，滿足躉船靠泊和規(guī)范管理需要，具體措施為對港池作局部疏深和疏長處理，增設上3 下2錨鏈固定，建設成標準躉船錨地。開挖港池底高程8.9m，邊坡1∶3，順岸長60m，躉船錨泊于開挖港池內，不突出現有河岸線，滿足管理要求。水域底邊線與碼頭前沿線呈30°夾角連接主航道。港池岸坡防護范圍為順岸178m，其中港池60m，上下游連接段118m。港池岸坡防護對現狀岸坡適當削坡，設計坡比1∶2.5，常水位以上岸坡作混凝土預制塊護坡，常水位以下岸坡作膜袋混凝土防護。

二、工程地質

工程位置地貌形態(tài)屬單一的淮河中下游河漫灘地單元。地勢總體較平坦開闊，灘地總寬約130m，分兩級，河邊一級寬約100m，地面高程15.0～16.0m，近堤腳一級為防浪平臺，寬30m，地面高程18.0～19.0m，場地后方為蚌埠城市圈堤，堤頂高程約25.7～26.0m，堤頂寬度約12.8m。本段河槽呈U型，上口槽寬約400m，深泓高程0.0m 左右，偏右岸，水下岸坡坡比左岸1∶13，右岸1∶5，均較緩。

為進一步摸清地層情況，在工程位置處進行了地質勘察，根據勘探孔揭露，工程區(qū)地層自上而下分為4 個層次。分述如下：

①層中～重粉質壤土（Qal4）：灰黃色，軟塑，稍濕～濕。上部夾較多輕粉質壤土或砂壤土。具中等偏高壓縮性。層厚2.20～3.20m，層底高程12.28～14.65m。

②層砂壤土（Qal4）：灰黃色，稍密，局部松散，飽和。局部夾薄層中粉質壤土。屬中等壓縮性土。該層層厚1.60～4.00m，層底高程8.75～13.05m。

③層淤泥質重粉質壤土（Qal4）：夾較多砂壤土，局部為互層狀。青灰色，軟塑，很濕，含少量腐殖質。屬高壓縮性土。層厚6.20～7.90m，層底高程1.35～5.15m。

④層砂壤土（Qal4）：青灰色，稍密，飽和。夾薄層青灰色粉質壤土。屬中等壓縮性土。該層未揭穿，最大揭露厚度2.95m，揭露最低層底高程-0.05m。

勘察期間淮河水位高程在12.50m 左右，測得鉆孔地下水位埋深為2.50～3.75m，高程為10.01～13.15m。

其中③層淤泥質重粉質壤土為軟土層，快剪標準值粘聚力c=9.6kPa，內摩角φ=6.0，均較低，穩(wěn)定性差。根據地質剖面圖，灘唇處③層頂高程從上游到下游由8.88m →9.10m →8.75m 基本穩(wěn)定，變化不大；③層頂高程由灘唇向后方逐漸抬高，坡比約1∶11。

三、岸坡防護工程設計和施工情況

1.岸坡防護工程設計情況

設計港池開挖底高程8.9m，邊坡1∶3，灘唇平均后退約40m，港池前沿與水利整治該段河道岸線一致，港池設計順岸長60m，躉船錨泊于港池內，不突出現有河岸線，滿足管理要求。水域底邊線與碼頭前沿線呈30°夾角連接主航道。

高程14.00m 以上岸坡作混凝土預制塊護坡，以下岸坡作膜袋混凝土防護?；炷令A制塊護岸結構型式：面層為0.12m 厚C20 混凝土預制塊干砌，下設0.1m 瓜子片墊層排水，墊層下鋪設土工布反濾保護土基層。水下采用模袋混凝土護岸，不需填筑圍堰和施工排水，模袋混凝土充填厚度斜坡面0.2m，底部5.0m 寬，平臺厚度0.25m。

③層淤泥質重粉質壤土基本臨界港池底開挖面，邊坡主要位于①中～重粉質壤土和②層砂壤土層內。

2.邊坡開挖前期施工情況

為節(jié)省工程投資，減小圍堰支護費用，港池岸坡開挖采用灘唇預留圍堰干法施工，受現場地形影響，港池施工定位較設計被迫下移20m，施工開挖后反映③層頂高程較原勘察抬高較多，14.0m 高程即出現淤泥層，繼續(xù)開挖發(fā)現基坑有明水滲出，采用抽水泵抽排降水，繼續(xù)開挖，發(fā)現揭露土層發(fā)黑，濕度很大，夾雜有機質。挖掘機附近邊坡出現塌坡，為合理降低上部載荷，將挖掘機更換為長臂挖掘機作業(yè)，同時增大坡比，由1∶3 增大至1∶4，繼續(xù)向下開挖發(fā)現邊坡仍不成形，塌坡嚴重?？紤]到邊坡開挖后需做模袋混凝土防護，模袋混凝土對邊坡平整性要求較高，同時結合現場開挖淤泥質土邊坡結構不穩(wěn)定，難以成形，采取粘土換填淤泥質土處理，繼續(xù)干法開挖施工，當挖至10.0m 高程時換填坡面出現開裂，下挫滑動，灘唇預留圍堰也出現滑坡，中段還出現翻沙鼓水，被迫停工。

3.淤泥質土邊坡處理方法比選

目前國內對淤泥質土處理的方法有換填法、上部降荷分層開挖、排水固結、石灰處理等，前期施工處理中已采用上部降荷分層開挖和換填法，但邊坡開挖至10.0m 時無法繼續(xù)施工。排水固結法施工時間較長，通常與石灰處理相結合，但該工程工期較緊；其次石灰處理后，土的粘性大幅降低，土層承載力增加較明顯，但對成坡性改良不大，因此不適合該工程的處理。為進一步有針對性地提出處理方案，依據《水利水電工程邊坡設計規(guī)范》（SL386－2007）中有關岸坡穩(wěn)定計算的規(guī)定，選用河海大學工程力學研究所研制的《土石壩穩(wěn)定分析系統(tǒng)（HHslope v 1.3）》堤防滲流場計算程序，對岸坡選取多種工況進行分析計算。

表1 岸坡抗滑穩(wěn)定計算結果表

計算工況：

①非常運用條件Ⅰ：未置換土，施工期無水；

②正常運用條件；未置換土，設計低水位10.82m；

③正常運用條件：未置換土，常水位13.00m；

④非常運用條件Ⅰ：置換土后，施工期，無水；

⑤正常運用條件：置換土后，設計低水位10.82m；

⑥正常運用條件：置換土后，低水位12.00m；

⑦正常運用條件：置換土后，常水位13.00m；

⑧正常運用條件：置換土后，陡降期，降前水位13.50m，降后水位12.50m；

⑨正常運用條件：自然邊坡1∶5，設計低水位10.82m；

⑩正常運用條件：工程原位置處，常水位13.00m。

按照《水利水電工程邊坡設計規(guī)范》（SL386－2007）中第3.2.2 條的規(guī)定確定邊坡級別為3 級，查表3.4.2 相應抗滑穩(wěn)定安全系數標準：非常運用條件Ⅰ為1.15～1.10，具體計算結果如表1。

計算結果表明，置換土以前施工期無水時邊坡抗滑安全系數0.79，置換土以后抗滑安全系數增大到0.87；當有水施工時，水位13.00m 邊坡抗滑安全系數1.10，置換土以后抗滑安全系數增大到1.21，邊坡屬于穩(wěn)定值，因此將施工方案由干法施工改為水下開挖，放水前將現有坡面按設計要求整理到位，圍堰開小口充水，防止對坡面造成沖刷。

四、結束語

按照上述方案實施后，淮河流域水環(huán)境監(jiān)測中心躉船建設工程淤泥質岸坡開挖得以順利完成，為后續(xù)項目開展打下了堅實的基礎。淤泥質軟土因為自身特性，在工程建設時會帶來極大的危害，如果處理的方法不恰當，很可能對工程造成影響，輕則延誤工期，重則發(fā)生嚴重質量事故。本文以具體實例說明淤泥質岸坡開挖的處理措施，為同類項目的實施提供一定參考■