淺談某河道疏浚的護岸工程穩定性分析及質量管理控制

摘 要:通過對河道疏浚的護岸部分工程地質條件的論述，提出了在河道疏浚時岸坡的穩定性問題，以及由此引發的一系列工程地質問題并對這些問題中的主要部分做了集中分析和解決。

關鍵詞:工程項目 疏浚 護岸 穩定性 控制 質量

中圖分類號:TV86文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)04(a)-0099-01

1 工程概況

某工程項目的護岸結構主要采用灌砌塊石重力式結構，局部岸段采用干砌塊石護坡加種植蘆葦的型式，采用換填碎石和水泥攪拌樁兩種地基處理方式。地貌特征總體以平原為主，丘陵次之，地勢低平，呈西高東低趨勢。區內人口較為稠密，人類活動跡象頻繁，除城鎮附近交通較為便利外，其它位置公河較少，交通不甚方便。沿河兩岸蘆葦發育，河道寬窄不一，水深較淺，地貌上歸屬黃淮沖積平原。受地質構造控制山體一般為西北角翹起，東南坡平緩，山體巖性基本上由變質巖組成。根據已有區域地質資料，區內地塊構造已處于相對穩定狀態，區域穩定性良好，活動性斷裂構造不發育，區域場地穩定性良好，適宜一般性工程項目建設。

2 護岸所在位置的巖土特性

從鉆探揭露的地層來看，本區段具有全新統海陸交互相地層結構特征;其上部地層以海相成因的淤泥及淤泥質粉質粘土為主，中部為河湖相沖積成因的粘性土層，下部為侏羅系片麻巖。為了與詳勘單元土層編號一致，勘區分布的單元土層編號呈不連續狀，部分層號缺失，從上至下依次分布的大致層位為:(1)粉質粘土及粘土;(2)淤泥;(3)粘土及粉質粘土;(4)粘土及粉質粘土及;(5)花崗片麻巖。

工程段的巖土性質偏土性特征，承載力不夠高。在河道疏浚的大背景下，開挖清淤的頻率是很大的，單靠巖土體自身的性質很難保證崩塌不發生。本工程段時有發生的崩塌和局部失穩即表明了進行岸坡防護的重要性。

3 護岸岸坡的穩定性分析

工程段岸坡具體情況有很多差別，現在選擇本工程段土坡橫剖面的情況來分析。因土坡橫剖面所在位置相對于所有的橫剖面位置而言，工程地質條件中等，極具代表性。

3.1 岸坡穩定性驗算參數

勘區航道沿線的護岸在不同程度上均有破壞、損毀，其主要原因除為人類活動、船行波、軟土地基以外，護岸基底土體抗沖能力較差，在船行波沖刷淘蝕作用下，易發生岸坡崩塌及淺層滑坡等不良物理地質現象，特別是護岸基礎施工時對邊坡穩定有不利影響，故須進行邊坡穩定性驗算，并視需要采取一定護坡措施。

3.2 護岸上的作用分類

護岸上的作用可分為下列三類:(1)永久作用:自重力、土重力、靜水壓力、浮托力、由永久作用引起的土壓力和剩余水壓力等;(2)可變作用:裝卸和運輸機械荷載、人群荷載、堆貨荷載、波浪力、水流力、滲流力、冰壓力以及由可變作用引起的土壓力和施工荷載等;本護岸有一定的車輛荷載;(3)偶然作用:地震作用等。

3.3 影響岸坡穩定的因素分析

影響岸坡穩定的因素有內因和外因兩個方面。岸坡的物質組成、形態和岸坡結構等是影響岸坡穩定的內因，它們決定岸坡變形破壞的類型、范圍、程度。而江水的沖刷、水位的漲落、地下水的滲透是岸坡變形破壞的外因。

(1)內因分析:在物質組成中，粘性土的抗沖刷能力高于砂性土，粘粒含量越高，抗沖刷能力越強。在本區段堤岸坡均為第四系松散堆積的土質岸坡，坡體以粉質壤土、粉質粘土為主;其次為少量壤土、砂壤土、粉細砂，抗沖刷能力較差。不同的岸坡結構具有不同的岸坡穩定性和抗沖刷能力。當地下水補給江水時，地下水沿砂性土向外滲透，并帶走砂粒，在坡面容易引起下伏土體飽水軟化，產生鼓包、土溜、滑移等現象。

(2)外因分析:然而，在航道護岸工程中，地下水、河水滲流、降雨滲入、違規堆土和機械荷載等這些外部因素卻是造成邊坡滑坡失穩的更重要原因。對這些不利外部因素進行研究在本工程中顯得更加必要。下面將這些不利外部因素整理為三大類:地下水、降雨滲入及坡頂負荷。

(3)地下水:地下水對邊坡穩定的影響主要與其不穩定滲流有關。地下水位線位置、水位下降速度及邊坡土體的滲透系數對邊坡穩定都有影響。欲得到邊坡的穩定系數，需確定浸潤線的位置，根據浸潤線確定滲透力進行穩定計算。隨著地下水線的相對升高，將導致土坡的安全系數 呈線性降低，最終可能出現整體滑坡。

(4)降雨:降雨滲入是造成航道護岸工程中邊坡失穩的一個重要原因。降雨后，隨著降雨時間的推移和雨水的滲入作用，邊坡土體及可能存在的坡頂堆土土體的重度迅速增加，原本十分穩定的邊坡就有可能因此而發生滑坡。土體的滲入率時，降雨滲入對邊坡穩定的影響較大。

4 護岸質量控制措施

(1)對自然岸坡進行塊石護岸，護岸形式及基礎埋深，應根據基礎位置的土層來決定，非軟弱土層可采用直立式，在軟土較厚的區域，宜采用斜坡式護岸、以降低基底應力要求，防止滑塌現象發生;護岸區內嚴格控制建房、筑河、堆荷等人類活動對護岸的破壞，減少機動車。

(2)排水處理是否得當，直接影響到護岸的安全及使用效果。因此，護岸應設置排水設施，以疏干墻后坡料中的水分，防止地表水下滲造成墻后積水，從而使墻身免受額外的靜水壓力;消除粘性土填料因含水量增加產生的膨脹壓力;減少季節性冰凍地區填料的凍脹壓力。護岸的排水設施通常內地面排水和墻身排水兩部分組成。地面排水可設置地面排水溝，引排地面水;夯實回填土頂面和地面松土，防止雨水和地面水下滲，必要時可加設鋪砌;對河塹護岸墻趾前的邊溝應予以鋪砌加固，以防止邊溝水滲入基礎。排水主要是為了迅速排除墻后積水。漿砌護岸應根據滲水量在墻身的適當高度處布置泄水孔。泄水孔尺寸可視泄水量大小分別采用5cm×10cm、10cm×10cm、15cm×20cm的方孔，或直徑5～10cm的圓孔。泄水孔間距一般為2～3m，上下交錯設置。最下排泄水孔的底部應高出墻趾前地面0.3m，以避免墻外水流倒灌。為防止水分滲入地基，在最下一排泄水孔的底部應設置30cm厚的粘土隔水層。在泄水孔進口處應設置粗粒料反濾層，以避免堵塞孔道.當墻背填土透水性不良或有凍脹可能時，應在墻后最低一排泄水孔到墻頂0.5m之間設置厚度不小于0.3m的砂、卵石排水層或采用土工布。

(3)沉降縫和仲縮縫，為了防止因地基不均勻沉陷而引起墻身開裂，應根據地基的地質條件及墻高、墻身斷面的變化情況設置沉降縫;為了防止圬工砌體因砂漿硬化收縮和溫度變化而產生裂縫，須設置伸縮縫。通常把沉降縫與伸縮縫合并在一起，統稱為沉降伸縮縫或變形縫。沉降伸縮縫的間距按實際情況面定，本工程段是非巖石地基，宜每隔10～15m設置一道沉降伸縮縫。沉降伸縮縫的縫寬—般為2～3cm。漿砌護岸的沉降伸縮縫內可用膠泥填塞，但本工程段滲水量很大，宜用瀝青麻筋或瀝青木板等材料，沿墻內、外頂三邊填塞，填深不宜小于15m。

5 結語

在工程的實施過程中，河道疏浚成為一個不得不面對的問題。河道疏浚要考慮方方面面的因素，其中護岸的穩定性與施工質量的控制尤為重要，只有控制好每一環節才能順利完成整個疏浚工程。

參考文獻

[1]郭艷娜.湖庫底泥疏浚工程環評技術要點[J].四川環境，2010，29(5):36-39，45.