２０１５年第６期江苏水利 堤昕渭壤原因分祈及处理 邱乾勇１徐彬１李茂平２ （１．南京市水利规划设计院有限责任公司，江苏南京２１０００６； ２．中新南京生态科技岛投资发展有限公司，江苏南京２１００１９） 摘要：对堤基为软弱土层的堤防在河道清淤过程中发生滑坡的案例进行了计算分析，总结出了滑坡发生的原因， 并提出了防止这类滑坡的有效方法，为同类河道清淤工程提供了一个宝贵的经验。 关键词：河道清淤；堤防滑坡；原因分析；滑坡处理 中图分类号：Ｔｖ８７１ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００７—７８３９（２０１５）０６—００２３—０２ 计算，设计洪水位骤降期的临水侧堤 坡稳定计算，施工期（水位６．５０ ｍ）的 临水侧、背水侧堤坡稳定计算。 （３）本次选取一个典型断面作为 在水利工程中河道行洪断面不 河底高程为２．７ ２．１ ｍ，河底宽度１０～ ２５ ｍ，堤顶高程１１．５ ｍ，堤顶宽度８ ｍ，够时，往往采用河道清淤的工程措施 来扩大行洪断面，但当堤基位于软弱 土层上时，经常会发生理论计算中堤 迎水坡１：３，内水坡１：２．５。工程设 工程于２０１３年９月开始动工， 计断面如图ｌ所示。 ２０１４年２月底大部分堤段堤坡开挖 防抗滑稳定安全系数满足规范要求， 实际施工时堤防却产生滑坡的案例。 其主要原因是：堤基浅层的软弱土层 计算分析断面，计算方法采用瑞典圆 弧法，计算软件采用北京理正软件设 计研究院编制的边坡稳定计算程序， 成型，迎水坡护坡施工结束，河道清 淤完工。但２０１４年３月及４月初，雨 受施工扰动后强度下降较多；水下清 淤河道断面尺寸很难控制；在稳定中 计算结果见表２。 表２计算结果表明，所选断面的 临水侧、背水侧堤坡在设计工况下均 能满足抗滑稳定要求。 １．２．２施工扰动影响 天较多，在几天持续暴雨后，已经施 工完的部分堤段底格埂以下出现局 部滑动现象，总长度为６３０ ｍ。根据 起阻滑作用的土体被挖除本身会造 成堤身安全系数下降。 １工程案例 １．１工程概况 现场查勘，滑坡发生在高程６ ｍ以下 的②粉质粘土、③淤泥质重粉质壤土 层，滑坡类型属于浅层滑动。 １．２堤防滑坡原因分析 ２０１４年４月２５日，滑坡发生后， 对上述滑坡范围内的土层进行了勘 察，并通过室内实验得出②层、③层 土体饱和状态下的抗剪强度指标见 表３。 某河道位于江苏省南京市六合 区境内，河道长约５ ｋｍ，现状河底高 程为４．１－２．１ ｍ，河底宽度为４～７０ ｍ。 两岸堤身主要为重粉质壤土，堤基土 主要为粉质壤土及砂壤土等，其中， １．２．１初步设计中堤防抗滑稳定安 全系数 （１）根据初步设计阶段的工程地 对两种状态下土体的强度进行 淤泥质重粉质壤土层为普遍分布，该 层土顶高程约为４ ｍ，层厚５～１０ ｍ。 质勘察报告，②层粉质粘土、③层淤 泥质重粉质壤土正常状态下土体的 物理力学指标见表１。 对比可知，现场复勘的②层、③层土 体强度指标较前期勘察成果中的② 层、③层土体强度指标下降较多。主 要原因是：③层淤泥质重粉质壤土 本工程主要内容是河道整治和堤防 加固，其中，河道整治工程由河道入 游疏浚三部分组成；堤防工程包括堤 ■譬嘲冒 口切滩整治、上游段拓宽改造、中下 （２）根据《堤防工程设计规范》（ＧＢ ５０２８６—９８）…的要求，选取以下工况 进行计算：设计洪水位（水位１０．００ ｍ灵敏度较高（灵敏度为３－４），施工期 不可避免会对一定深度的③层土体 产生扰动，从而使得③层土体的强度 防退堤、堤防加高加固。工程结束后 ）下稳定渗流期的背水侧堤坡稳定 一～一一一一，，， ，，，，一一 ，，，，，， ～～～～～～！～一一一一一一一一一一一一一一一一一 一作者简介：邱乾勇（１９８２一），男，工程师，主要从事水利工程的设计研究工作。 ２０１５年第６期表１ 江苏水利 初设阶段土体抗剪强度指标 岩土名称 霸裹舯 自到 表４ 施工期不同施工水位情况下堤防抗滑安全系数对比表 降低。 １．２．３施工期水位影响 在施工图纸说明中，设计人员注 明利用绞吸式挖泥船进行水下清淤， 而在实际施工阶段，施工单位采用的 是干法施工，即在河道两岸修筑围 堰，将河道中水排干，采用挖机进行 河道土方开挖。本次对河道无水的施 工工况进行堤防边坡抗滑稳定计算， 并将结果跟河道水位为６．５ ｍ的施 工工况进行对比，计算结果见表４。 稳定。 坡段松土清除干净，采用黄土回填； 底格埂尺寸由０．４ｘＯ．７ ｍ（宽Ｘ高）改 为０．８ｘＯ．４ ｍ（宽×高），底格埂下设２ （３）施工期施工水位的降低，直 接导致堤防抗滑稳定安全系数减小。 （４）持续的暴雨天气，加上坡面 排木桩，纵向桩距０．８ ｍ，横向间距 ０．５ ｍ。 根据表４计算成果对比可知，施 工期河道水位对堤防迎水坡抗滑稳 防护工程没有全部完成，大量雨水渗 入坡体内部，使得坡面土体呈饱和状 （２）坡面产生滑动，底格埂完好 定影响较大，水位越低，其抗滑稳定 安全系数越小，滑弧位置也随施工期 水位的变化而产生变化。 态，不仅导致土体抗剪强度降低，而 且加重了滑动土体自身重量，不利于 堤防稳定。 的堤段。将滑坡段松土清除干净，采 用黄土回填；底格埂外侧采用单排木 桩处理，桩距２ ｍ，木桩间距可根据现 场情况适当加密。 １．２．４滑坡原因分析 本次堤防滑坡属于局部浅层小 滑弧滑坡，滑坡是多方面不利因素叠 １．２．５堤防滑坡处理 常见的堤防迎水坡浅层滑坡处 理方法有：堤防重新填筑、坡脚采用 抛石压脚、滑坡位置设钢筋混凝土抗 （３）坡面产生滑动，底格埂未施 工的堤段。将滑坡段松土清除干净， 采用黄土回填；底格埂尺寸由０．４ ｍｘ ０．７ ｍ（宽Ｘ高）改为０．８ ｍｘＯ．４ ｍ（宽Ｘ 高），底格埂下设２排木桩，横向桩距 ０．５ ｍ，纵向桩距０．８ ｍ。 ２经验总结 堤基为软弱土层的堤防在河道 加在一起造成的。结合地勘资料、计 算结果以及滑坡发生时的现场情况， 对具体滑坡原因分析如下： （１）本次堤防基础为③层淤泥质 重粉质壤土，该层土体的物理力学指 标本身较低，堤防抗滑稳定安全系数 富余度不大。 （２）③层淤泥质重粉质壤土灵敏 度较高（灵敏度为３～４），施工的扰动 滑桩等。考虑到降雨频繁，需抓紧时 间对滑坡进行处理，并且受工程资金 限制，因此采用木桩对滑坡进行处 理，处理后对底格埂位移、沉降进行 定期观测，目前处理后的堤坡基本处 于稳定状态。木桩处理具体措施如 下： 清淤设计中，应考虑到软弱土层的特 性和施工工艺，在设计过程中应考虑 一（１）坡面产生滑动，底格埂已经 定的安全富余度，比如：将清淤坡比 导致其抗剪强度降低，不利于堤防 损坏的堤段。拆除损坏的格埂，将滑 适当放缓至ｌ：４ １：５；（下转第２６页） ２０１５年第６期江苏水利 舅国安 詈全 篓 萎 兰 篓 薹 暑鎏 震 、地震冰污染 毳 綦篓 蓁 兰 翠 秉 募 一翼 鬈景 ｌ ｉ◆ ◆ ・… ’ ◆ ◆ ・’・ Ｉ ◆ ・‘・ ・◆…・ ◆…。・Ⅲ◆ Ｉ＿◆ Ｉ＿◆ ◆…◆ｌ ◆…◆’・ Ｉ －’・－… －… ¨ ＇ ‘・＇Ｉｌ ｌ ｌ ｌＱｉＵ ＱｉａｎｙｏｎｇＩ，ｘｕ Ｂｉｎ ，ＬＩ Ｍａｏｐｉｎｇ： （１．Ｎａｎｊｉｎｇ Ｐｌａｎｎｉｎｇ ａｎｄ Ｄｅｓｉｇｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｗａｔｅｒ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１０００６，Ｊｉａｎｇｓｕ； ｆ １Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｅｄ ｔｈｅ ｄｉｋｅ ｓｌｉｐｉｎｇ ｃａｓｅ ｗｈｉｃｈ ｈａｐｐｅｎｅｄ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｒｉｖｅｒ ｄｒｅｄｇｉｎｇ，ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ ｔｈｅ Ｃａｕｓｌｅ ｏｆ ｔｈｅ ｌａｎｄｓｌｉｄｅ，ａｎｄ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｓｏｎｌｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｍｅｔｈｏｄｓ ｔｏ ｐｒｅｖｅｎｔ ｔｈｉｓ ｋｉｎｄ ｏｆ ｓｌｉｐｉｎｇ，ｐｒｏｖｉｄｅｄ ａ ｖａｌｕａｂｌｅ ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ ｆｏｒ ｉｖｅｒ ｄ ｒｒｅｄ ｇｉｎｇ ｉｎｅ。 ｉｎｇｒｅｎｇ．；ｄｇｊｎｇｌｅｓ１ｉｐｉ ｒｅａｓｏｎ踟ｌｙｓ ｌａｎｄｓｌｉｄｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ