苏泗庄闸清淤工程
土体滑坡成因分析及处理措施报告
为确保苏泗庄闸的安全运用,2006年9月至10月,进行了清淤大修工作。为了对水闸涵洞内进行检查,清淤工作必不可少,在清淤期间曾出现一次较大滑坡,一次滑坡量达480m3,对清淤工作造成极大困难,对后续工作也造成了较大影响。通过对现场的调查了解和情况分析,终于查清了滑坡原因,提出了相应的处理措施,在较短时间内使问题得以较好解决。现将具体处理情况报告如下: 1、 滑坡的成因分析 1.1、土质的原因
苏泗庄闸上游土体存在着土层地质变化复杂、软土地层、渗水严重等情况,在外力的作用下极易产生滑坡、沉陷、位移等现象,给清淤工程建设带来较大的危害。 1.2、渗流的原因
该闸清淤工程中,上游土体滑坡排水设备、淤填土料的存在软弱夹层,特别是淤填土料为淤泥质粘土的,这部分土料长期处在浸水饱和状态,强度弱而自重大,其下滑力较大。当水位降低时,由于淤泥质的渗透力,原土体临水侧的阻滑压力在减少。所以当清淤作业时,堤身内的渗流力和自重等主滑动力不断增加,而阻滑水压力在减少,一旦土体强度不够就易引起渗流失稳。
1.3、 清淤方面的原因
该闸清淤断面尺寸由设计规划和稳定分析确定,但在实际操作中上下游断面很难做到,这是因为:
①由于清淤一般由机械操作,加上其对象是高含水淤泥,在施工中要完全按设计进行几乎是不可能,所以断面尺寸很难控制;
②如果河床中的土质较软弱为淤泥质土或者垃圾沉积物等,在机械器具的扰动和高压水力泵枪的冲刷下(断水作业)会带动周边土体的塌方和淤泥土的流动。如果在稳定中起阻滑作用的镇压部分被挖,造成堤身安全稳定系数下降,就可能导致失稳。 1.4施工附加外力作用的原因
该闸清淤工程施工中,由于是水中作业,水下的淤泥受到水力的冲刷和拖吸力等,在这些力的综合作用下,如果坡度或上体强度不够,就可能产生失稳现象。 1.5其他原因
除上述几种原因外,如果上游段的地基基础较软弱,通过上部裂缝渗水;清淤开挖过深在施工前又没有进行处理等,也有可能引起失稳。上述各项原因也并非是独立的,其中任何一种或两种原因,甚至多种原因组合都能引起土体失稳。 2、 滑坡的预防措施
该闸清淤工程滑坡的产生的原因是内外因素作用的结果,我们根据实际情况及时改变施工方法和施工机械等,主要采取了以下有效措施: 2.1选择合理的清淤断面
(1)根据土质、岸上建筑物和土体稳定情况重新进行断面设计。对于坡脚埋深较浅的,采取了大边坡方式或以留平台和提高平台高程的方法。对于软弱基础地段,考虑基础加固措施,将边坡由1:3放缓至1:5左右,以保证边坡本身的安全。
(2)通过稳定分析确定后,还充分考虑了施工中可能产生的超挖情况,采用规范允许的超宽、超深值进行校核。 2.2选择合理的施工方法
该闸清淤工程产生的外因主要是施工作业产生的,跟施工方法有直接的关系,所以选择合理的施工方法是预防滑坡产生的主要措施。
(1)对照设计资料深入工地调查,按照实地情况和机械设备及施工技术做出详细施工组织设计,对存在问题做出处理预案。
(2)由于软弱地基础机械水中作业,施工时要控制开挖的速度和施工顺序,严格控制超挖的数值。将常规的先掏槽后扩坡的施工方法改为由上而下,按梯形断面开挖。对清淤面较窄,基础土质较好或滑坡后产生影响不大的地段,可以采用断水作业,利用水力机组冲填结合人工开挖施工,这种方法清淤较彻底,效果较好。
(3)施工中注意了观察,及时发现上部开裂、沉陷变形、土质变化情况,作出相应的应急措施。
(4)施工弃土及时远运,不能堆放在沿岸。
一是防止雨天淤泥回淤;二是防止堤防在淤泥的堆压下产生滑坡。外运确实有困难的做好围堰集中堆放,而围堰离岸坡保持一定的距离,弃土
坡脚至河岸边缘的最小距离按≥(10+H/2)m,(H为弃土顶至清淤底高差)控制为好。围堰内的积水要按照要及时提排。 3、滑坡处理措施
该闸上游滑坡的处理措施分为两个阶段,一是控制防止滑坡的继续扩展延伸阶段;二是在滑体达到稳定后修复处理阶段。 3.1 所采取的应急处理措施 3.1.1 停止排水提高水位稳定滑体
水位提高后将降低渗流的出口比降和堤身的浸润线,达到降低渗流的破坏能力,提高后水位还可以增加堤前的阻水压力,起稳定堤身作用。 3.1.2 卸载阻滑
卸载即减少滑体的滑动力,将产生滑动力的滑动体开挖削坡,放缓边坡。阻滑指在阻滑体部分(一般在坡脚处)抛石增加压力,以达到阻滑力增加。 3.1.3 封闭裂缝
发生滑坡后,土体将产生一组纵横向的裂缝,这些裂缝都是产生滑体时土体之间产生拉应力,互相挤压开裂而成。用塑料薄膜封闭裂缝,以防渗水形成集中渗漏产生冲刷破坏或加宽裂缝,再次沿裂缝产生滑动或塌落。
通过采取以上几种措施,有效的控制滑坡的发展。 3.2处理措施 3.2.1 打桩处理
采用填压法或留平台办法处理的部位,利用打木桩加强基础承载力和抗滑力。具体处理方法是:
(1)打桩采用木桩,桩长应满足贯穿滑动面3m深以上,以能达到阻滑作用。
(2)桩排数和条数根据抗滑和承载力确定。
(3)对于抗滑桩桩之间采用绳结共同受力,堆石厚度1.0m,对于承载为主的桩要设置顶部拉绳增加承受能力。 3.2.2 削坡填筑法
由于滑体方量相当大,全部开挖滑动体有一定难度,开挖附加的外力作用还有可能产生滑动。故采取堤顶开挖削坡,岸坡前抛石加压是比较有效的,在施工中注意了以下几点:
(1)首先查明滑坡体的上下口准确位置,划定处理范围。 (2)挖除部分滑动体,开挖方法、顺序同上。
(3)开挖不应采用推土机、挖掘机等大吨位机械,最好采取先抛石后开挖。
(4)抛石填压层要求:
①抛石范围要根据滑体范围和河床抗冲刷的要求定,一般抛在滑体出口至堤脚处;填压层要求分层设置,最下层为石渣垫层作为反滤层,一般厚度<30cm,上层为抛石体,保护抛石层及其下部泥土的稳定,其厚度应不少于抛石粒径的2倍,一般为0.6~1.0m,重要段为1.0~1.5m,台顶高程要高于枯水位0.5~1.0m,保证堤脚埋深1.0m左右。填压层坡度要根据河床比坡的具体情况设置,一般控制在1:1.5~1:4之间;②填压层石料要采用新鲜、坚固、无风化的乱石,单粒重量为5~50kg,粒径为0.15~0.33m左右。
3.2.2 滑坡量不大的部位开挖回填
坡脚开挖至基础下0.5米,重新回填还坡。 开挖回填注意了以下几点:
(1)首先查明滑坡体的上下口准确位置,划定处理范围,全部挖除滑体。
(2)挖除滑动体。挖除应从上边缘开始,逐级开挖,每级高度20cm,沿着滑动面挖成锯齿形。在每一级深度应1次挖到位,每级高度<1m左右,并且必须一直挖至滑动面以外未滑动土中0.5~1.0m,以便保证回填新老土的良好结合。
(3)开挖坡要根据回填料的土质,一般保证在1:3左右。 (4)在平面上滑坡边线四周向外延伸2m左右范围均应挖除,重新填筑。
(5)填筑施工必须按《堤防工程设计规范》要求进行。 (6)回填土料以透水性较好的砂粒为宜,分层加高,以保证施工速度。 4 、结语
水闸清淤工程中,只要在工程建设的各个环节中按照有关程序、规程进行开挖,滑坡事故是可以避免的。当出现险情后如果处理及时、方法得当,就能较好的防止滑坡的扩大和延伸,提高处理效果。但是滑坡处理技术性比较强,处理过程也比较复杂,在实际操作中一定要根据滑坡的成因、类型,因地制宜,通过方案比较选择合适的治理方案,达到综合处理的目标。
二○○六年十月
苏泗庄闸清淤工程
土体滑坡成因分析及处理措施报告
鄄城黄河供水处 二○○六年十月
目 录
1、 滑坡的成因分析 ...................................................................... - 1 - 1.1、土质的原因 ....................................................................... - 1 - 1.2、渗流的原因 ....................................................................... - 1 - 1.3、 清淤方面的原因 ........................................................... - 1 - 1.4施工附加外力作用的原因 .................................................. - 2 - 1.5其他原因 .............................................................................. - 2 - 2、 滑坡的预防措施 ...................................................................... - 2 - 2.1选择合理的清淤断面 ........................................................ - 2 - 2.2选择合理的施工方法 ........................................................ - 3 - 3、滑坡处理措施 ............................................................................ - 4 - 3.1 所采取的应急处理措施 ..................................................... - 4 - 3.2 处理措施 ............................................................................. - 4 - 4 、结语 .......................................................................................... - 6 -
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容