长江碾子湾水道护岸工程坡面塌陷原因及防治措施修传范.doc

长江碾子湾水道护岸工程坡面塌陷原因及防治措施编制：张 利洪 单位：长江重庆航道工程局长江碾子湾水道护岸工程坡面塌陷原因及防治措施张利洪（重庆交通大学2005级工程硕士）摘要：介绍长江碾子湾水道护岸工程坡面塌陷产生的原因，指出水是产生坡面塌陷的主要原因。根据渗水带走向情况，指出解决坡面塌陷的方法，并介绍在施工中的具体操作程序和指出应注意的问题。关键词：塌陷；盲沟；处理 Causes Of Sloping Land Sinking In The Changjiang River Nianzi-wan Protection Work Of Channel Bank Prevention and Treatment MeasuresZHANG Li-hong(Chongqing Jiaotong University, 2005 Master of Engineering)Abstract: It introudues the causes of sloping land sinking in the Changjiang River Nianzi-wan protection work of channel bank, among which water is pointed out to be the main cause. Based on the real situations of the exudation of water ,It advances measures dealing with the sloping land sinking, with concrete operation procedures given as well, matters needing attentions during construction are also pointed out.Key words: sloping land sinking; blind ditch；treatment1、工程概况长江中游碾子湾水道2000m护右岸工程分两年进行，20002001和20022003两届枯水季节施工完成。设计航道尺寸为3.5m100m1050m（航深航宽弯曲半径），通航保证率为98%，航道内设计流速小于3m/s。碾子湾水道地处湖北省石首市境内，上起文艺村，下至毕家台，全长18km，在其上游石首弯道切滩前，本水道为一过于长的顺直段，滩槽形态不稳。石首弯道切滩后，随着进口段主流顶冲点逐年下移，其左侧岸线自上而下不断崩退，特别是近年来碾子湾右岸崩岸加剧，河道向微弯方向发展。碾子湾水道寡妇夹一带右岸2000m进行守护，主要是防止岸线崩退。碾子湾水道护右岸以黄海高程26.30为界分为四部分：黄海高程26.30以上为水上护坡、黄海高程26.30处为枯水平台脚槽、黄海高程26.30以下为水下护脚和水下护底。水上护坡主要包括削坡、回填岸坡、排水盲沟、陆上反滤层、护面及坡顶马道等工序。削坡：对于陡于1：3的岸坡按1：3削坡，对于缓于1：3的边坡按自然坡比削坡。回填岸坡：为了调直岸线，少数护坡设在回填土上，回填时要求回填土层夯实，达到原状。排水盲沟：在护坡顶部，在坡面每10由坡顶至脚槽设纵向排水盲沟与横向排水盲沟相连接。盲沟横断面尺寸为宽深40cm60cm，内铺无纺布，然后充填碎石。陆上反滤层：先在削（填）好的坡面上铺垫一层8cm厚的黄沙，再从坡顶至脚槽前缘由下至上设置400g/m2的无纺布一层和8cm厚粒径13cm碎石一层。护面：对于回填的坡面铺砌一层30cm厚的干砌块石，对于削坡的坡面铺砌一层10cm厚的C20砼预制块。坡顶马道：在护坡顶部设有4m宽的马道。脚槽枯水平台是在高程26.3m处建包括脚槽在内的平台，脚槽深0.5m，宽度1.0m，由干砌块石填充；枯水平台铺砌宽3m，厚30cm。水下护脚是从脚槽开始向河心20作护脚处理。要求从脚槽到河心水平铺放距离60D型排，沉放时要求上游方向排体搭接到下游方向排体上，搭接宽度3；在排上抛石镇脚厚100cm，若枯水平台以下河床横坡比陡于1：3时，先在沉排上加抛沙枕镇脚，然后抛石盖面。护岸整体结构图如下：2、坡面塌陷现象长江中游碾子湾寡妇夹2000m护岸工程岸线由于长江中下游雨水丰富，诱发地下水一股股不断的向外渗流，在岸坡施工战线2000m内，就有600m枯水平台座落于淤泥上，在600m沿线内枯水平台内侧10m宽均为淤泥滩，淤泥最深可达2.3m，浅的也有0.5m。人工处理枯水平台淤泥难度非常大，民工第一天挖好的枯水平台，第二天就被坡上滑下的淤泥淤死，民工反反复复6次，才使枯水平台形成。由于淤泥被挖掉，坡上的泥土流失，引起已形成坡面塌陷，形成坡面有一定难度。整个岸线中约300m长在黄海25m30m高程存在一地下水丰富的渗水带夹淤泥夹层，在削坡和护岸过程中导致岸坡反复下坍和淤泥反复外挤，已形成的坡面约300m长在黄海高程30m附近出现裂缝，出现塌陷，严重的塌陷1.5M，并且从裂缝中不断有水冒出。成形坡面塌陷如下图：3、坡面塌陷原因分析根据坡面塌陷的情况和地质勘探资料分析，发生坡面塌陷的主要原因有以下几个方面。3.1 土质特性护岸段主要位于右岸寡妇夹一带，岸线陡立，多处坡脚被水力掏挖而发生崩岸及岸坡滑移，钻孔取样资料分析表明，此段地层相对较为复杂，上部015m为粉质粘土与粉土夹淤泥质土，可塑状态差，局部夹薄层粉沙；下部为相对较为稳定的粉沙层。护岸平面图及钻孔地质柱状图如下：护岸沿线岸坡大部分为粉质粘土，并夹有淤泥，根据土质资料了解，这两种土的含水量大，密度小，渗水慢，由于坡和盲沟开挖好后渗水加快，经过一段时间渗水，引起坡面塌陷。3.2土体的物理力学指标水是造成坡面塌陷的直接原因。滑动体分界层含有大量易崩解膨胀性残积土，颜色呈黑褐色。该土体遇水即膨胀崩解，丧失强度，从而产生滑坡。碾子湾水道土体水主要物理力学指标如下表：岩性湿密度g/cm3含水量%干密度g/cm3孔隙比凝聚力kpa内磨擦角压缩模量mpa承载力kpa渗透系数粉质粘土1.8532.31.40.96351261408E-7粉土1.8727.731.41.420.97102371205E-4淤泥质粉质粘土1.751.8438.545.31.21.331.2610253103.960905E-6粉砂1.8638451.430.71030151702105E-3淤泥质粘土1.7643.81.231.231243.5705E-5整个河段土体主要物理力学指标表明土壤土质非常差，稳定性差，抗冲能力很弱，河岸迎流顶冲后崩退迅速，有较为严重的坡面塌陷，滑坡和大面积淤泥等不良地质现象。3.3坡面回填引起。在削坡时，有部分坡面出现回填现象，经过一段时间固结排水，引起了坡面塌陷。综上所述，产生坡面塌陷原因主要有：土质中富含淤泥质粉质粘土；存在遇水崩解的土质；地下水位较高，削坡坡后，丰富渗水带在黄高程30m附近，比降大、土体被水浸泡；削坡卸载或回填，破坏水土平衡，引起渗水丰富，形成小管涌。4、坡面塌陷处理措施4.1 处理原则坡面塌陷处理的原则是：安全可靠、施工简单易行、经济有效。为了彻底解决坡面塌陷问题，做好护岸工程，保证地下水畅通是关键，配合对淤泥固化，增强岸坡整体稳定性，保证岸坡整体稳定性。4.2 处理措施4.2.1对盲沟过滤材料严格把关材料级配差影响反滤层效果反滤层效果好坏，直接影响盲沟排泄地下水好坏。施工时加强材料进场验收把关，不合格材料不准进场。项目部材料部门和与供货商签订材料供应合同。合同上明确材料级配要求，不合格材料不签收，如因材料不合格造成工程缺材料停工的一切损失，供货商负责。4.2.2增大盲沟尺寸盲沟尺寸偏小直接影响地下水排泄效果。盲沟尺寸偏小，不能排稍稍深些的地下水，采取增设大盲沟尺寸。设计到现场，同意施工单位建议盲沟尺寸加宽加深。局部尺寸变为宽深=1m1.5m（设计尺寸为宽深=0.4m0.6m）。加强深层地下水排泄能力。4.2.3改设块石盲沟淤泥面积大，地下水四溢，归导地下水成功与否直接涉及到淤泥能否板结。淤泥面积大，地下水四溢，必须加强深层地下水归导和淤泥固化，淤泥板结（硬化淤泥）。设计对大面积淤泥处理措施为采用块石盲沟处理（土地非常差，碎石盲沟无法形成的地段），盲沟断面尺寸上底宽1.5，下底宽0.5，高1，下铺400g/m2无纺布一层各枯水平内侧采用块石挤淤。采用块石盲沟（1.5m宽，1m深，下垫无纺布）处理地下水，效果有二：第一、无纺布过滤地下渗水，只有清水渗出，防止带走泥沙，防止形成流砂或管涌，从防止坡面塌陷问题；第二、块石盲沟对无纺布将地下产生压载作用，使地下渗水过滤效果好，将不带泥砂的清水引出，并起到找平坡面，对淤泥带固化起到间隔加筋和板结固化作用。4.2.4 块石镇脚和块石挤淤用3m宽，1m厚干砌块石处理座落在淤泥上的枯水平台，再对枯水平台内侧的淤泥流沙进行块石挤淤配合，效果非常好，以后遇到类似土质可以采取相似办法处理大面积淤泥流砂。这比换填处理成本低多了。在淤泥地带增设盲沟、块石挤淤和块石镇脚示意图如下：4.2.5增设小“Y”型盲沟处理渗水带原设计为10m一个大“Y”型盲沟，后经设计、监理和业主现场确定每隔10m增设一组小“Y”型盲沟。4.2.6护面结构变更在岸坡下坍和淤泥外挤现象突出的地方，原10cm混凝土六方块护面改为40cm干砌块石护面，以防由于岸坡下坍引起混凝土六方块被冲翻。5、结语对于土质差的岸坡守护在施工时根据现场地下渗水高程向设计提供盲沟深度尺寸，以