倪 謙，焦 斌，羅 亮

(1.寧波大榭工程建設(shè)有限公司，浙江 寧波 315000;2.寧波濱海新城春曉投資有限公司，浙江 寧波 315000)

1 工程概況

西排洪干河?xùn)|華能源段工程河道自東向西，從東港南路橋梁起，沿著老河道南側(cè)地塊向西延伸，最終止于環(huán)島西路橋梁處，總長(zhǎng)636 m，規(guī)劃面寬20 m，河底高程-1.37 m。采用堤岸分離結(jié)構(gòu)型式，河岸兩側(cè)各布置10 m綠化帶。

本工程樁號(hào)K0+011～K0+178河道為軟基段，擋墻基礎(chǔ)采用ф700水泥攪拌樁加固、C25鋼筋混凝土底板、擋墻為C25埋石混凝土的結(jié)構(gòu)形式。河道主體已于2019年9月11日全部完工，其中樁號(hào)K0+011～K0+178主要施工時(shí)間段如下。

ф700水泥攪拌樁6月2日～6月14日、C15素混凝土墊層8月16日、C25鋼筋混凝土底板混凝土澆筑8月19日、C25埋石混凝土擋墻澆筑8月24日、墻后土方回填8月31日、C25混凝土壓頂澆筑9月11日，河道施工均按設(shè)計(jì)及施工規(guī)范要求施工。

2 滑移現(xiàn)場(chǎng)情況

2019年9月16日下午3點(diǎn)左右，現(xiàn)場(chǎng)施工人員發(fā)現(xiàn)樁號(hào)K0+011～K0+091河道右側(cè)擋墻滑移且河床土體隆起。此時(shí)距河道右側(cè)北部約15 m處的東華能源公司在建工程正在棄土堆放，并用挖機(jī)堆高，堆土最高點(diǎn)約6～7 m，經(jīng)測(cè)量樁號(hào)K0+011～K0+091河道右側(cè)擋墻向河道南側(cè)滑移約2～3 m，河床土體起拱高約2 m。東華能源場(chǎng)地圍墻及場(chǎng)內(nèi)地坪開裂較大。經(jīng)進(jìn)一步丈量東華能源公司堆放棄土面積約2 000 m2。

3 滑移成因分析

3.1 四種不同工況荷載驗(yàn)算

(1)計(jì)算理論及軟件

根據(jù)《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50286-2013)，邊坡穩(wěn)定可采用瑞典圓弧滑動(dòng)條分法計(jì)算，計(jì)算公式如下

K=∑(CiLi+Wicosαitanφi)/∑Wisinαi

式中：K為土坡抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)。Ci、Φ為土條底部滑弧面上土的強(qiáng)度指標(biāo)。Li為土條底部弧長(zhǎng)。Wi為土條重。αi為土條底部圓弧中點(diǎn)和圓心點(diǎn)O的連線與通過O點(diǎn)的鉛直線間的夾角。

計(jì)算軟件采用河海大學(xué)slope土石壩邊坡穩(wěn)定分析軟件。

(2)穩(wěn)定計(jì)算的地質(zhì)土層物理力學(xué)指標(biāo)和其他參數(shù)指標(biāo)

根據(jù)地質(zhì)勘探情況，控制堤防穩(wěn)定計(jì)算的土層為2層粉質(zhì)粘土及3-1層淤泥。本次根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際斷面穩(wěn)定情況，對(duì)土層參數(shù)進(jìn)行率定，十字板按照85折進(jìn)行分析計(jì)算。計(jì)算斷面的地勘鉆孔孔位為S1孔，河道內(nèi)水位取-0.87 m(河底高程-1.37 m)，墻后水位取地下平均水位1.21 m。因圍墻后土堆離圍墻距離為3 m，挖機(jī)無法駛?cè)?，且圍墻后土堆荷載遠(yuǎn)大于挖機(jī)荷載，因此本次計(jì)算中，不考慮挖機(jī)荷載。

具體土層參數(shù)如表1。

表1 土層參數(shù)

(3)計(jì)算工況

①工況選取

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，考慮荷載因素:廠區(qū)圍墻內(nèi)堆高2 m的老堆土；廠區(qū)圍墻內(nèi)在老堆土上的新堆土高4 m；廠區(qū)圍墻外至河堤間的綠化土；廠區(qū)圍墻外至河堤間施工區(qū)域的挖機(jī)；廠區(qū)圍墻自身。

②工況a(原設(shè)計(jì)斷面)

堤頂行人荷載取3.5 kPa，作用寬度3.0 m，距離圍墻邊線2.24 m；車輛荷載取15 kPa，作用寬度5.0 m，距離圍墻邊線2.0 m。穩(wěn)定計(jì)算安全系數(shù)為1.203。

③工況b(圍墻+挖機(jī)+綠化土)

圍墻荷載取28.8 kPa，作用寬度0.3 m，挖機(jī)荷載取55.7 kPa，距離企業(yè)圍墻線1.3 m，綠化土高度為1.4 m，底寬約為5.0 m。穩(wěn)定計(jì)算安全系數(shù)為1.183。

④工況c(圍墻+老土堆+綠化土)

圍墻荷載取28.8 kPa，作用寬度0.3 m，圍墻內(nèi)側(cè)老土堆高2.0 m，寬25.0 m，距離圍墻邊線3.0 m，綠化土高度為1.4 m，底寬約為5.0 m。穩(wěn)定計(jì)算安全系數(shù)為1.001。

⑤工況d(圍墻+老土堆+新土堆+綠化土)

圍墻荷載取28.8 kPa，作用寬度0.3 m；圍墻內(nèi)側(cè)新土堆高4.0 m，寬25.0 m，距離圍墻邊線3.0 m；綠化土高度為1.4 m，底寬約為5.0 m。穩(wěn)定計(jì)算安全系數(shù)為0.852。

3.2 驗(yàn)算結(jié)果分析

根據(jù)各工況穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果，該段堤防斷面滑坡為各種因素綜合作用的結(jié)果。工況b比工況a增加了圍墻和綠化土荷載，安全系數(shù)較工況a偏?。还rc有綠化土荷載，圍墻和老土堆荷載，安全系數(shù)1.00，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，堤防未發(fā)生滑動(dòng)，為臨界穩(wěn)定狀態(tài)；工況d在老土堆上繼續(xù)堆載2 m土方，安全系數(shù)降低明顯，后期新堆土對(duì)堤防斷面穩(wěn)定影響較大。

3.3 滑移成因結(jié)論

(1)滑移段地基土分布主要為素填土、粉質(zhì)黏土、淤泥及含礫砂粉質(zhì)黏土，特別是淤泥層分布厚度大強(qiáng)度低，具有高壓縮性高靈敏度特性，地基先天條件較差。

(2)堤后超設(shè)計(jì)工況堆土是本次滑移的主要原因。

4 處理措施

(1)首先應(yīng)對(duì)堤后超載堆土進(jìn)行全面清除。

(2)對(duì)滑動(dòng)堤段應(yīng)抓緊補(bǔ)勘，根據(jù)補(bǔ)勘強(qiáng)度對(duì)河道堤防進(jìn)行復(fù)核。

(3)施工中應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)研究處理。

(4)后續(xù)墻內(nèi)廠區(qū)基礎(chǔ)處理應(yīng)盡量減少對(duì)堤防的影響。

5 修復(fù)方案

5.1 概述

補(bǔ)救方案主要位于樁號(hào)Z0+015～Z0+075之間，總長(zhǎng)約60 m；護(hù)岸向北10 m為廠區(qū)圍墻，圍墻內(nèi)側(cè)地坪允許最大高程為4.00 m，圍墻外側(cè)地坪設(shè)計(jì)高程為3.00 m；河道內(nèi)采用寬度為5 m的Φ700水泥攪拌樁格柵狀加固土加固，岸線處設(shè)置Φ800C25鉆孔灌注樁，并用Φ600高壓旋噴樁嵌縫。

根據(jù)《寧波大榭開發(fā)區(qū)榭西排洪干河?xùn)|華能源段工程巖土工程勘察報(bào)告》，滑移段土層主要為素填土、淤泥、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、含礫砂粉質(zhì)粘土等。

5.2 結(jié)構(gòu)型式

本工程補(bǔ)救方案的河道斷面型式采用斜坡與灌注樁組成的復(fù)式斷面。

河道采用堤岸分離式，堤身為土堤，堤頂高程3.0 m，迎水側(cè)采用1∶3斜坡放坡至2.4 m高程，于岸線位置設(shè)置Φ800C25鉆孔灌注樁，間距1 m，樁長(zhǎng)為18 m，各灌注樁之間用Φ600高壓旋噴樁嵌縫，樁頂高程1.60 m，灌注樁臨水側(cè)設(shè)置干壘塊貼面；背坡采用斜坡放坡至現(xiàn)狀地坪，灌注樁前平臺(tái)高程為0.00 m，再以1∶3.5斜坡開挖至河底-0.5 m，河岸兩側(cè)設(shè)置10 m綠化帶。

5.3 施工關(guān)鍵點(diǎn)

(1)工藝流程

施工準(zhǔn)備→擬重建段(包含：堤基清表(堆渣挖除)→基坑內(nèi)水泥攪拌樁加固土施工→鉆孔灌注樁施工→高壓旋噴樁嵌縫→灌注樁臨水側(cè)干壘塊貼面→種植土、草皮綠化→掃尾工程。

(2)土方工程

土方開挖應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)開挖坡度開挖，同時(shí)需采用分級(jí)開挖方案(每層1 m左右)?；靥钔亮喜捎锰猎?0 cm分層回填夯實(shí)，并要求回填均勻上升，嚴(yán)格控制堆載速率，禁止一次性回填到位。

本工程補(bǔ)救方案施工現(xiàn)場(chǎng)不允許出現(xiàn)堆土，無用棄土應(yīng)及時(shí)清運(yùn)；施工車輛限制10 t自卸汽車。施工時(shí)需沿河道兩岸設(shè)置位移、沉降觀測(cè)樁。

土方填筑前須進(jìn)行堤基清理，堤基表層蘆葦、草皮、竹根、樹根、殘?jiān)?、雜物等必須清除。

(3)攪拌樁

地基采用水泥攪拌樁處理，由于滑移段原先已打設(shè)攪拌樁，且發(fā)生不同程度的滑移，因此在重新打設(shè)攪拌樁時(shí)應(yīng)根據(jù)原攪拌樁位置進(jìn)行調(diào)整。根據(jù)滑移程度不同，共有兩種狀況。

①原攪拌樁發(fā)生滑移且幅度小于自身寬度，則可在滑移后方適當(dāng)增設(shè)攪拌樁；

②原攪拌樁發(fā)生滑移且幅度大于等于自身寬度，則可在擋墻下方重新設(shè)置攪拌樁。

攪拌樁具體施工要求如下。

①雙頭水泥攪拌樁采用濕噴法施工，單樁樁徑700 mm，搭接寬度200 mm。

②水泥攪拌樁施工技術(shù)要求

水泥攪拌樁采用“二噴四攪(或二噴六攪)”，施工工藝：①設(shè)備定位；②下鉆噴漿攪拌；③提升噴漿攪拌：攪拌下鉆至設(shè)計(jì)深度，定噴完成后，提升復(fù)噴復(fù)攪，邊噴漿、邊攪拌，嚴(yán)格控制提升速度，保證固化劑漿液與土體充分拌和；④復(fù)攪：為確保淤泥土層與固化劑材料攪拌均勻，進(jìn)行二次攪拌不噴漿，即下鉆攪拌不噴漿與提升攪拌不噴漿；⑤移位：根據(jù)施工順序移至進(jìn)行下一樁位，重復(fù)以步驟進(jìn)行施工。

(4)鉆孔灌注樁

為控制沉降，灌注樁施工應(yīng)嚴(yán)格清底。灌注樁的樁頂標(biāo)高應(yīng)比設(shè)計(jì)高出1 m，以保證混凝土強(qiáng)度，多余部分接樁前必須鑿除，殘余樁頭應(yīng)無松散層。灌注樁施工結(jié)束后，按國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》(JGJ106-2003)，進(jìn)行成樁樁身質(zhì)量檢測(cè)及承載力檢測(cè)。受檢樁優(yōu)先選擇：施工質(zhì)量有疑問的樁；局部地質(zhì)條件出現(xiàn)異常的樁。

(5)土工布性能指標(biāo)

無紡?fù)凉げ夹阅苤笜?biāo)：?jiǎn)挝幻娣e質(zhì)量300 g/m2，垂直滲透系數(shù)在10-1～10-3cm/s之間，等效孔徑在0.07～0.2 mm之間。具體參照《土工合成材料短纖針刺非織造土工布》(GB/T 17638-2017)。

6 修復(fù)成果

修復(fù)完工后，于2021年5月18日竣工驗(yàn)收，經(jīng)持續(xù)監(jiān)測(cè)修復(fù)段河堤穩(wěn)定正常(本工程堤頂工后預(yù)留沉降暫定20 cm)。

7 實(shí)踐運(yùn)用中的經(jīng)驗(yàn)啟示

7.1 堆載超限

在河堤周邊堆載是很危險(xiǎn)的，本文介紹的案例就是一個(gè)鮮活的證明，有兩點(diǎn)是很容易忽視的：(1)主觀認(rèn)為堆土的距離較遠(yuǎn)，不經(jīng)驗(yàn)算，僥幸判斷對(duì)堤身不會(huì)造成影響；(2)臨時(shí)性堆土，如臨時(shí)堆放綠化黃土或棄土，主觀認(rèn)為是臨時(shí)性的，不會(huì)影響堤身安全。

應(yīng)對(duì)措施：(1)無論距離遠(yuǎn)近、時(shí)間長(zhǎng)短，都必須進(jìn)行驗(yàn)算，確定堆土方案；(2)若發(fā)現(xiàn)已經(jīng)發(fā)生上述堆土情況，應(yīng)立即制止，并馬上組織卸載。

7.2 施工機(jī)械荷載

施工機(jī)械的荷載也是一個(gè)重要的影響因素，特別是自卸汽車等裝載設(shè)備嚴(yán)重超載，在堤身內(nèi)側(cè)反復(fù)碾壓，在加之挖機(jī)的重量影響，使堤身局部變形或發(fā)生水平位移也是比較常見的。

應(yīng)對(duì)措施：嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)荷載要求實(shí)施，嚴(yán)禁裝載車超載。

7.3 地基處理和堤身

嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求做好地基處理及堤身質(zhì)量。

7.4 監(jiān)測(cè)是必要的手段

業(yè)主單位應(yīng)委托有資質(zhì)的監(jiān)測(cè)單位按照監(jiān)測(cè)方案及時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)水平、側(cè)向、深層土體等位移數(shù)據(jù)及時(shí)分析，并及時(shí)報(bào)告和預(yù)警。

8 結(jié)束語(yǔ)

通過本文的分析，影響提防安全性的因素是多樣的，絕不能不經(jīng)科學(xué)驗(yàn)算而主觀判斷，作為項(xiàng)目管理人員應(yīng)該有高度的責(zé)任感，不斷地在摸索中總結(jié)和提煉，以期提高自身的業(yè)務(wù)素質(zhì)和項(xiàng)目管理水平。