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【摘 要】 随着经济的发展,我国基础设施建设进程加快,河道堤防工程等建设增多,河道堤防工程存在着土层地质变化复杂、堤防质量参差不齐、个别地段堤身单薄、回填土料质量差和长期失修等情况,在外力的作用下极易产生滑坡、沉陷、位移等现象,造成堤防的滑坡、沉陷和开裂现象,给清淤工程建设带来较大的影响。本文分析了滑坡的原因,并提出处理措施。
【关键词】 河道;滑坡;清淤工程;措施
引言:
伴随着我国基础设施建设进程的加快,河道堤防工程等越来越多,在河道疏浚清淤过程中,由于过度清淤、渗流力以及附加外力等因素会影响河堤稳定性,造成失稳甚至滑坡。文章结合合理选择清挖断面、合理选择施工技术方案等措施探讨了清淤中如何预防滑坡,研究了河堤滑坡后应急阶段和后期的处理措施,以减小滑坡造成的损失,保障河堤清淤工作的顺利进行。
1、滑坡的原因
1.1过度清淤疏浚导致滑坡
在河道堤防工程施工中,清淤工程的施工要按照防洪规划来进行,在工程开工前要进行清淤面的稳定性分析,以确定河道疏浚的断面大小,并且不能对已经确定的清淤断面尺寸随意更改。但在实际清淤过程中,断面尺寸往往难以按既定方案去确定,一是由于通常是大型机械清挖,河床土质多为粘土,施工中难以严格按照实际断面尺寸施工,不易控制断面尺寸;二是河床中预计的垃圾沉淀物和淤泥土质松软,又经过高压水泵设施的冲击和机械设备的铲挖,造成周边土体崩塌,导致淤泥流动。发挥阻止滑坡作用的镇压土体被铲挖后,降低了堤岸本身的稳定系数,会导致滑坡。
1.2渗流力和自重作用导致滑坡
河道堤防工程是基础设施工程,由于工程的特殊性,工程施工中难以保证排水设备和回填土料的质量。鉴于河道护堤工作参与面较广,加之河堤本身较为单薄,排水设备标准难以统一,回填土石料质量无法严格控制,尤其是用淤泥质粘土回填时,长期浸泡的淤泥涂料浸水已经饱和,自重大,但强度弱,易导致下滑。退水后,淤泥质粘土有较强的渗透力,会减少河堤邻水侧的阻滑压力。因此,清淤时如果断水作业,河堤内渗流力持续增加,自重也在增强,但阻滑水压力不断减少,当河堤强度小于临界值,就会导致渗流甚至崩岸。
1.3附加外力导致滑坡
清淤施工如果带水作业,大型机械抓斗下方时会造成瞬间水位升高,带动水浪波冲击墙体,抓斗下放至水下形成水流的回落,负压的托吸作用也会影响堤身。抓斗将淤泥抓起后,抓斗外与淤泥间隙会形成短期的真空地带,堤身会受负压托吸作用,又有强大的水流瞬间填充挖走淤泥的空间,水流冲击淤泥的力量也较强。抓斗提升出水面后,拖吸作用也会影响堤身。抓斗抓挖淤泥导致水位落差会有一米左右,堤身受水浪冲击和落差的托吸力作用,会影响稳定,在带水施工的清挖现场,此类现象较多。
1.4堤身质量等原因也会造成滑坡
在地基软弱的施工地段,或是垒筑砌成的古河道堤身,经常存在填筑质量问题。如没有恰当处理新旧堤界面,加之裂缝不断渗水,施工前没有处理开挖过深的堤身,都会造成失稳。这些导致滑坡的因素往往不是独立存在的,而是多种因素共同作用,造成堤防失稳甚至崩岸。
2、清淤中如何预防滑坡
清淤工程滑坡的产生一般是内外因素作用的结果,只要及早预防,采取适当措施,消除滑坡发生的外在因素,多数滑坡是可以防止的。
2.1合理选择清挖断面
如果忽略设计清挖断面,往往会导致滑坡情况的发生。因此,断面的设计要立足实际科学设计。一是详细勘察河堤附近土质,详细统计沿河建筑物,深入研究地方稳定性,分段設计清挖断面。如果河堤堤脚埋深不深,可以修缓河岸边坡,也可以修砌平台,或者提高平台高度。如果堤防基础较为软弱,或在古河道位置施工,要现行加固基础,放缓河床边坡,强化边坡的安全。二是要充分考虑清挖中的超挖现象,确定了断面标准后,要核准超宽、超深值在允许范围内。
2.2合理选择施工技术方案
施工作业中会产生许多外因导致滑坡,如果采取合理的施工技术方案,会降低滑坡现象的发生。一是详细研究设计资料,在工地深入摸排,立足实际,结合施工技术和施工机械设备,组织施工方案,发现问题后,要作预案处理。二是在软弱基础进行带水机械施工时,科学规划施工流程,严格控制机械开挖速度,避免过度开挖。根据实情采取适当的施工方法变通施工,开挖时可以按堤形断面施工。对于基础土质较好,河面较窄的施工现场,如果滑坡
对施工影响不大,宜选用断水作业,借助水里机组冲填,伴随人力施工开挖,可以收到清淤彻底的效果。三是及时运走施工弃土,严禁堆填在河岸。否则会导致雨天淤泥回流,甚至河堤会在淤泥重压下滑坡。如果外运短时间难以实现,可以集中堆放在围堰中,同时围堰与河岸要留出一定距离,弃土与河岸边缘的距离要大于(弃土顶至河底高差/2)+10M的距离。同时要按照清挖施工规范,将围堰的积水借助暗沟或明沟排入河中,避免形成渗流,影响堤身稳定性。
3、河堤滑坡后的处理方法
河岸滑坡后,要应急处理与修复处理相结合,应急阶段要控制滑坡继续扩展延伸,修复阶段要在滑体不动后及时修复。
3.1应急处理措施
将水位提高以稳定滑动体。在有一定约束的情况下,提高水体高度,以减小压力和抗力,进一步整合断水作业。上卸下加应急处理。通过减少互动力的方式来落实滑体的开挖施工,缓解边坡,增加阻滑力。封闭裂缝控制滑体发展。河堤滑坡发生后,会产生一组裂缝呈纵横向发展。裂缝都是受到挤压形成的,要进行修缮。如果渗流形成集中渗流,其冲刷破坏或加宽了河堤裂缝的,可以就地取材封闭裂缝,避免沿裂缝的滑动甚至崩塌。类似情况要酌情施工,妥善分析,灵活运用,选择恰当的方案,以避免滑动体的发展。
3.2修复阶段措施
(1)挖除围填修复滑坡
浅层的滑坡一般是由于堤脚开挖过基或是河堤填筑质量达不到标准造成的,此类情况开挖工程量较小。对于浅层滑坡的修复,要先挖除滑体,重新回填。第一步,要明确滑体上下口的详细尺寸,核算处理规模,将滑体全部挖除。第二部,挖除施工要从上边缘开始,向下逐级开挖。每一级的高度为二十公分,沿滑动面形成锯齿形。每一级开挖要一次到位,同时要为滑动土中开挖五十至一百公分,以确保新老土回填后紧密结合。
(2)削坡填筑修复堤岸
在深层滑坡中常用削坡填筑法。深层滑坡的滑动体出库通常在水底或水下边坡,滑动体通常较大,土方量较多,如果整体清挖,难度较大,开挖施工中,堤岸受外力影响还会造成二次滑坡。此类情况的处理可以在堤顶实施开挖削坡。有必要施工前抛石加压,划定处理规模,查明滑体上下口尺寸后,对部分滑动体挖除,一次开挖堤体。不易采用重型吨位机械,比如挖掘机或挖土机,可以先抛石然后开挖。
(3)打桩处理滑坡
在堤岸为土质的位置,或河道较窄的位置,可以采用打桩法强化河堤承载力和抗滑力,不易采用留平台法或填压法来处理滑体。在施工中,可以选用松木桩或混凝土预制柱桩,桩体长度要长于滑动体贯通面3m以上。打桩施工对河堤侵扰影响小,可以直接打桩,但该种方式受河堤作业面影响大。所用桩排数的确定要核算承载力后得出。
4、结语
在河道清淤疏浚工作中,有多种因素交互作用,会影响河堤稳定性,严重者会导致河堤滑坡。滑坡发生后,要结合实际,科学评估,合理施工,修复堤身,既要确保清淤工作的顺利实施,又要正确选取有针对性的修复滑坡的施工方案,以达到控制滑体的延伸和发展的目的。
参考文献:
[1]付桂,李九发,朱钢等.河口闸下淤积和清淤措施研究综述[J].海洋湖沼通报,2007(S1).
[2]曹慧群,周建军.我国水利清淤疏浚的发展与展望[J].泥沙研究,2011(05).
[3]王娜,孔卫东.河道清淤施工方案设计[J].河北工程技术高等专科学校学报,2010(04).
[4]张隆刚,康荣.陈家沟滑坡特征稳定性分析及治理建议[J].中国科技信息,2010(03).
【关键词】 河道;滑坡;清淤工程;措施
引言:
伴随着我国基础设施建设进程的加快,河道堤防工程等越来越多,在河道疏浚清淤过程中,由于过度清淤、渗流力以及附加外力等因素会影响河堤稳定性,造成失稳甚至滑坡。文章结合合理选择清挖断面、合理选择施工技术方案等措施探讨了清淤中如何预防滑坡,研究了河堤滑坡后应急阶段和后期的处理措施,以减小滑坡造成的损失,保障河堤清淤工作的顺利进行。
1、滑坡的原因
1.1过度清淤疏浚导致滑坡
在河道堤防工程施工中,清淤工程的施工要按照防洪规划来进行,在工程开工前要进行清淤面的稳定性分析,以确定河道疏浚的断面大小,并且不能对已经确定的清淤断面尺寸随意更改。但在实际清淤过程中,断面尺寸往往难以按既定方案去确定,一是由于通常是大型机械清挖,河床土质多为粘土,施工中难以严格按照实际断面尺寸施工,不易控制断面尺寸;二是河床中预计的垃圾沉淀物和淤泥土质松软,又经过高压水泵设施的冲击和机械设备的铲挖,造成周边土体崩塌,导致淤泥流动。发挥阻止滑坡作用的镇压土体被铲挖后,降低了堤岸本身的稳定系数,会导致滑坡。
1.2渗流力和自重作用导致滑坡
河道堤防工程是基础设施工程,由于工程的特殊性,工程施工中难以保证排水设备和回填土料的质量。鉴于河道护堤工作参与面较广,加之河堤本身较为单薄,排水设备标准难以统一,回填土石料质量无法严格控制,尤其是用淤泥质粘土回填时,长期浸泡的淤泥涂料浸水已经饱和,自重大,但强度弱,易导致下滑。退水后,淤泥质粘土有较强的渗透力,会减少河堤邻水侧的阻滑压力。因此,清淤时如果断水作业,河堤内渗流力持续增加,自重也在增强,但阻滑水压力不断减少,当河堤强度小于临界值,就会导致渗流甚至崩岸。
1.3附加外力导致滑坡
清淤施工如果带水作业,大型机械抓斗下方时会造成瞬间水位升高,带动水浪波冲击墙体,抓斗下放至水下形成水流的回落,负压的托吸作用也会影响堤身。抓斗将淤泥抓起后,抓斗外与淤泥间隙会形成短期的真空地带,堤身会受负压托吸作用,又有强大的水流瞬间填充挖走淤泥的空间,水流冲击淤泥的力量也较强。抓斗提升出水面后,拖吸作用也会影响堤身。抓斗抓挖淤泥导致水位落差会有一米左右,堤身受水浪冲击和落差的托吸力作用,会影响稳定,在带水施工的清挖现场,此类现象较多。
1.4堤身质量等原因也会造成滑坡
在地基软弱的施工地段,或是垒筑砌成的古河道堤身,经常存在填筑质量问题。如没有恰当处理新旧堤界面,加之裂缝不断渗水,施工前没有处理开挖过深的堤身,都会造成失稳。这些导致滑坡的因素往往不是独立存在的,而是多种因素共同作用,造成堤防失稳甚至崩岸。
2、清淤中如何预防滑坡
清淤工程滑坡的产生一般是内外因素作用的结果,只要及早预防,采取适当措施,消除滑坡发生的外在因素,多数滑坡是可以防止的。
2.1合理选择清挖断面
如果忽略设计清挖断面,往往会导致滑坡情况的发生。因此,断面的设计要立足实际科学设计。一是详细勘察河堤附近土质,详细统计沿河建筑物,深入研究地方稳定性,分段設计清挖断面。如果河堤堤脚埋深不深,可以修缓河岸边坡,也可以修砌平台,或者提高平台高度。如果堤防基础较为软弱,或在古河道位置施工,要现行加固基础,放缓河床边坡,强化边坡的安全。二是要充分考虑清挖中的超挖现象,确定了断面标准后,要核准超宽、超深值在允许范围内。
2.2合理选择施工技术方案
施工作业中会产生许多外因导致滑坡,如果采取合理的施工技术方案,会降低滑坡现象的发生。一是详细研究设计资料,在工地深入摸排,立足实际,结合施工技术和施工机械设备,组织施工方案,发现问题后,要作预案处理。二是在软弱基础进行带水机械施工时,科学规划施工流程,严格控制机械开挖速度,避免过度开挖。根据实情采取适当的施工方法变通施工,开挖时可以按堤形断面施工。对于基础土质较好,河面较窄的施工现场,如果滑坡
对施工影响不大,宜选用断水作业,借助水里机组冲填,伴随人力施工开挖,可以收到清淤彻底的效果。三是及时运走施工弃土,严禁堆填在河岸。否则会导致雨天淤泥回流,甚至河堤会在淤泥重压下滑坡。如果外运短时间难以实现,可以集中堆放在围堰中,同时围堰与河岸要留出一定距离,弃土与河岸边缘的距离要大于(弃土顶至河底高差/2)+10M的距离。同时要按照清挖施工规范,将围堰的积水借助暗沟或明沟排入河中,避免形成渗流,影响堤身稳定性。
3、河堤滑坡后的处理方法
河岸滑坡后,要应急处理与修复处理相结合,应急阶段要控制滑坡继续扩展延伸,修复阶段要在滑体不动后及时修复。
3.1应急处理措施
将水位提高以稳定滑动体。在有一定约束的情况下,提高水体高度,以减小压力和抗力,进一步整合断水作业。上卸下加应急处理。通过减少互动力的方式来落实滑体的开挖施工,缓解边坡,增加阻滑力。封闭裂缝控制滑体发展。河堤滑坡发生后,会产生一组裂缝呈纵横向发展。裂缝都是受到挤压形成的,要进行修缮。如果渗流形成集中渗流,其冲刷破坏或加宽了河堤裂缝的,可以就地取材封闭裂缝,避免沿裂缝的滑动甚至崩塌。类似情况要酌情施工,妥善分析,灵活运用,选择恰当的方案,以避免滑动体的发展。
3.2修复阶段措施
(1)挖除围填修复滑坡
浅层的滑坡一般是由于堤脚开挖过基或是河堤填筑质量达不到标准造成的,此类情况开挖工程量较小。对于浅层滑坡的修复,要先挖除滑体,重新回填。第一步,要明确滑体上下口的详细尺寸,核算处理规模,将滑体全部挖除。第二部,挖除施工要从上边缘开始,向下逐级开挖。每一级的高度为二十公分,沿滑动面形成锯齿形。每一级开挖要一次到位,同时要为滑动土中开挖五十至一百公分,以确保新老土回填后紧密结合。
(2)削坡填筑修复堤岸
在深层滑坡中常用削坡填筑法。深层滑坡的滑动体出库通常在水底或水下边坡,滑动体通常较大,土方量较多,如果整体清挖,难度较大,开挖施工中,堤岸受外力影响还会造成二次滑坡。此类情况的处理可以在堤顶实施开挖削坡。有必要施工前抛石加压,划定处理规模,查明滑体上下口尺寸后,对部分滑动体挖除,一次开挖堤体。不易采用重型吨位机械,比如挖掘机或挖土机,可以先抛石然后开挖。
(3)打桩处理滑坡
在堤岸为土质的位置,或河道较窄的位置,可以采用打桩法强化河堤承载力和抗滑力,不易采用留平台法或填压法来处理滑体。在施工中,可以选用松木桩或混凝土预制柱桩,桩体长度要长于滑动体贯通面3m以上。打桩施工对河堤侵扰影响小,可以直接打桩,但该种方式受河堤作业面影响大。所用桩排数的确定要核算承载力后得出。
4、结语
在河道清淤疏浚工作中,有多种因素交互作用,会影响河堤稳定性,严重者会导致河堤滑坡。滑坡发生后,要结合实际,科学评估,合理施工,修复堤身,既要确保清淤工作的顺利实施,又要正确选取有针对性的修复滑坡的施工方案,以达到控制滑体的延伸和发展的目的。
参考文献:
[1]付桂,李九发,朱钢等.河口闸下淤积和清淤措施研究综述[J].海洋湖沼通报,2007(S1).
[2]曹慧群,周建军.我国水利清淤疏浚的发展与展望[J].泥沙研究,2011(05).
[3]王娜,孔卫东.河道清淤施工方案设计[J].河北工程技术高等专科学校学报,2010(04).
[4]张隆刚,康荣.陈家沟滑坡特征稳定性分析及治理建议[J].中国科技信息,2010(03).