长春某排水工程边坡失稳原因分析

来源 :城市建设理论研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hnwkn2008
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  摘要:本文从场地工程及水文地质条件出发,结合工程的设计施工条件和基槽的边载条件,全面分析了长春某排水工程边坡失稳的原因,为事故处理提供了依据,对后续工程设計施工中应注意的问题提出了建议。
  关键词:边坡边载降水支护
  中图分类号:TU992文献标识码: A 文章编号:
  
  一、工程概况
  长春西环百国兴隆寺西侧墙外新建排水管线,管底埋深-8.00米,明沟开挖,钢板桩简单支护。邻近斋堂高2层,框架结构,独立柱基础,基础面积3×3米,埋深约-6.00米,外墙距排水中线38.60米,参见图1。
  9月中旬管道基础施工中,斋堂一侧1+940~1+960段的边坡失稳,坡顶地表出现两条裂缝,裂缝宽5~10公分,距斋堂西南墙角1.50米,走向由东南至西北。墙角散水出现断裂下沉,下沉量3~5公分。1+960~1+980段管道的混凝土基础隆起并出
  现3条裂缝,与坑壁裂缝贯通。
  事发后,施工单位立即组织了回填,并在滑动土体坡脚处压入双排木桩,防止土体进一步滑动,勘察部门对滑动土体进行了地质勘察,测绘部门对斋堂进行了沉降观测,设计部门调整了排水中线以确保斋堂的安全。
  二、场地工程地质条件
  勘探资料揭示,斋堂位置原为新月水库库区,上游汇集的污雨水经水库排向下游的燕鸣湖。原场地常年积水,现有地面标高乃修建斋堂时经人工回填所至。地层自上而下为:
  ①1层杂填土,粘性土为主,含30%砖石,堆填时间约为2年,结构松散。
  ①2层素填土,为原湖底淤泥,冲淤积而成,黑色,含有机质,欠固结。
  ②1层淤泥质粉质粘土,灰黑色,流塑,含大量有机质,饱和,高压缩欠固结。
  ②2层淤泥质粉质粘土,灰色,软塑,饱和,中偏高压缩性。
  ③1、③2层泥岩,紫红色,全~强风化,粘土状~碎块状,中低压缩性。
  场地地下水主要为孔隙潜水,埋藏于人工土及淤泥质粉质粘土中,受大气降水及水库补给,稳定水位2.50米,年变化幅度1.00~1.50米。
  地层分布及相关地层物理力学性质参见图2及统计表1。
  淤泥质粉质粘土主要物力力学指标统计表表1
  
  
  三、原因分析
  1、地层条件
  场地-5.60~-6.20米以上新近回填人工土,巨厚、密实程度低。其下淤泥质粉质粘土,含大量有机质,呈软~流塑状态,高压缩欠固结,具备软土的特征。人工土及软土稳定性差,人工土与②1层淤泥质粉质粘土,②1、②2层淤泥质粉质粘土间以及②2层淤
  泥质粉质粘土与③层泥岩之间均构成软弱结构面,易产生土体滑动。
  同一工程1+900段以南地层为黄色粉质粘土,亦采用明挖施工,天然放坡,未采用任何支护措施,但边坡安全稳定。因此,不良的地层条件,是导致边坡失稳的主要原因。
  2、排水条件
  基础施工,采用明排降水措施,水位从-2.50米降低至-8.00米,降深达5.50米。地下水位的下降,相当于在边坡上增加了55kpa的荷载,加速了人工土及②1层淤泥质粉质粘土的沉降固结,加大了土体的侧向压力,破坏了土体的天然稳定状态。同时,地下水流向基槽,增加了地下水对边坡的动水压力,相应的增加了边坡失稳的可能性。
  3、边载条件
  斋堂为2层建筑,荷载组合按每层30kpa计算,2层建筑荷载为60kpa。兴隆寺香火旺盛,信徒众多,斋堂常常需要容纳信徒千余人。按每平方米容纳4人,每人按60公斤计算,相当于增加2.4kpa的荷载,边坡的活载与固定荷载合计为62.4kpa,成为边坡失稳的又一不利因素。
  4、设计施工存在的问题
  国家规范规定,钢板桩支护形式适用于高度≤8米的土质边坡,当土层较差,或对变形要求较高时不宜采用。本场地地层条件差,开挖深度较大,同时还有不利于边坡稳定的边载条件,地层下部泥岩,钢板桩难以压入其中,不能提供有效的嵌固深度,因此,采用钢板桩支护其合理性值得推敲。本工程北侧下穿西北环城公路的2+260段采用顶管施工,作业坑完全采用钢板桩支护,现场观察,多数钢板桩随土体向作业坑内倾斜,作业坑北侧路面开裂,支护效果不很理想。
  此外施工工期长,恰逢雨季,施工中未采取任何防止地表雨水冲刷的护坡措施,也是引起土体滑动的原因之一。
  四、结语
  1、市政管道工程设计施工,一定要注意基槽开挖对相邻建筑物、构筑物的影响。
  2、基坑支护设计,必须有准确的地质资料,必要时应进行专门性的地质勘察,确定支护设计所必须的地质参数(如三轴试验数据等),做好边坡稳地性验算,确定合理的支护方案。
  3、对意义重大的边坡工程,设计施工中,要制定监测措施及预警应急措施。
  受时间及篇幅所限,本文对边坡失稳原因直接引用了计算分析的结论,未列出分析过程,所涉及的内容仅代表个人观点,文中不足之处,欢迎批评指正。
  
  参考文献
  [1]中华人民共和国行业标准. 建筑基坑支护技术规范(JGJ 120-99).北京:中国建筑工业出版社,1999.
  [2]中华人民共和国国家标准. 建筑基坑工程监测技术规范(GB 50497-2009).北京:中国计划出版社,2009.
  [3]中华人民共和国国家标准. 室外排水设计规范(GBJ 14-87).北京:中国计划出版社,1997.
  [4]中华人民共和国行业标准. 市政工程勘察规范(CJJ 56-94).北京:中国计划出版社,1994.
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