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清淤工程河岸滑坡成因分析和处理措施

栏目:农林鱼水论文发布:2010-03-12浏览:2656下载235次收藏
  平原河网地区,绵长的堤线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。如宁海县2004年11月至2005年4月底进行的长街一干线河道清淤工程中就造成几起堤防的滑坡、沉陷和开裂现象,给清淤工程建设带来较大的影响。

1 滑坡的成因分析

1.1 渗流的原因

平原河网河道堤防工程大部分为群众性工程,堤身比较单薄,排水设备、回填土料的质量难以保证。特别是回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。当退水时,由于淤泥质粘土的渗透力,而退水后原堤防临水侧的阻滑压力在减少。所以当断水清淤作业时,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,一旦堤身强度不够就易引起渗流失稳。

1.2 清淤过甚的原因

河道清淤断面尺寸由防洪规划和稳定分析确定,一旦确定下来就不能随意改变,但在实际操作中很难做到,这是因为:①由于清淤一般由机械操作,加上其对象是粘土,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。

1.3 施工附加外力作用的原因

带水作业的工程,当施工机械抓斗放下时堤前水位瞬时壅高,产生水浪波,强大的水体动力冲击干墙身;当抓斗沉到水下后,水回落,堤身受到负压的拖吸力作用;当抓起淤泥时,抓斗外侧和河床淤泥之间短时产生“真空”区,此时土体受到负压的拖吸力作用;同时受一股强大的水流来填充,产生强大的冲击力冲刷力冲刷淤泥;当抓斗离开水面时,又产生强大的拖吸力。在每抓一斗淤泥的过程,水位高低相差有时达1m左右,此时堤身除受到较大的主动土压力作用外,还要受到水浪的冲击动力及水位回落产生的拖吸力;水下的淤泥受到水力的冲刷和拖吸吸力等,在这些力的综合作用下,如果墙身或上体强度不够,就可能产生失稳现象。这种现象多发生在带水作业施工中。

1.4 其他原因

除上述几种原因外,如果施工地段的地基基础较软弱或遇古河道上筑砌的堤身;堤身的填筑质量存在问题;新旧堤界面处理不当,通过裂缝渗水;堤前开挖过深等在施工前又没有进行处理等,均有可能引起失稳。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堤防失稳。

2 滑坡的预防措施

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。比如在地质钻探、设计阶段、施工前和施工中加强观察分析能够及时地发现问题,根据实际情况及时改变施工方法和施工机械等,都是防止滑坡的有效措施,具体方法有:

2.1 选择合理的疏浚断面

由于疏浚断面的设计忽略,施工时造成的滑坡现象较普通。在设计时应注意以下几点:

(1)要根据土质、沿岸建筑物和堤防稳定情况分段进行设计。对于堤脚埋深较浅的,要采取修缓河岸边坡方式或以留平台和提高平台高程的方法。对于软弱基础或遇古河道地段,要考虑基础加固措施,将河床的比坡由1:3放缓至1:5左右,以保证边坡本身的安全。

(2)设计的标准断面,通过稳定分析确定后,还要充分考虑施工中可能产生的超挖情况,要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

清淤工程产生的外因

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