滑坡地質環境下管節破壞與施工對策解析

張幼虎

摘 要 隨著社會經濟的發展與城市化進程的加快，施工工程的數量與規模日益增加，而在施工過程中，因管節破壞問題而對整個工程的質量造成影響，并引發嚴重安全事故的現象多有發生。根據以往的經驗，可以清楚地了解到關節破壞與滑坡地址環境有著十分緊密的關系。本文以重慶某排水工程中出現的大直徑曲線頂破壞而引發的工程事故為例，對于事故發生的原因進行了分析與探討，以期可以從中吸取到經驗與教訓，從而避免今后的工程中再次發生類似的事故。

關鍵詞 滑坡地質；管節；破壞；對策

引言

因管節破壞問題而對整個工程造成影響，最終導致了后果及損失極為嚴重，為減少這類安全事故的發生，從而提高施工工程的安全性與質量，下文將對重慶市主排水工程中出現的事故進行分析。

1 滑坡概述

滑坡是指斜坡的局部穩定性遭到破壞，在重力的作用下，巖體及其他碎屑沿著滑動面進行整體滑動的過程。該情況給農業生產、工業生產及人民的生命安全與財產安全造成了極大的損失。為了更好地對滑坡有清楚的認識并進行治理，對滑坡進行了分類，由于地質條件的復雜性與發生原因多樣，再加上工程的要求不同，對于滑坡分類可以從不同角度進行多種分類。以滑坡體積分類可分為小型滑坡、中型滑坡、大型滑坡和特大型滑坡，以滑動速度劃分可分為蠕動型滑坡、基巖滑坡與特殊滑坡[1]。

2 工程案例

2.1 工程概述

某排水工程是污水截流頂管工程，該工程的目的是對城市污水進行處理與排放，該工程中頂管的管徑為2.2毫米，其長度大概為2500米，工程浩大，整個管道線路是沿著江南岸的灘岸內側的人行道進行鋪設的，其共分為四個工作井進行施工。該工程的管頂平均覆蓋土層的厚度為0.95毫米，其中最大厚度為2.9毫米，最小厚度為0.5毫米，根據其厚度應該將其歸屬于超淺層頂管。該工程的施工區域位于長江南岸新修建的人行道下方，鋪設的管道周圍區域的土質條件具有不均勻性的特點，由下至上分別為：頁巖、砂巖及回填土。新修建的人行道與兩年前完成施工，其路基基本已經完成了沉降，滿足工程地基持力層的要求，可以起到支撐作用。根據原有設計方案，本無須經過滑坡地址環境，但由于設計方案發生變更，頂管需要穿過一段滑坡地址，這也是事故發生的地段[2]。

2.2 事故發生的原因

（1）邊坡穩定性差通過對邊坡地質的勘察，其為回填土、砂巖與頁巖結構，本身就具有不均勻性的特點，再加上受到風化腐蝕與區域構造的影響，巖體發生相對來說比較破碎，堅固性較差，同時部分巖體有裂縫。通過相關的調查，分析出滑坡形成的原因為以下幾個方面，一是地形方面的原因，該邊坡為斜坡，坡度在30到50度之間，比較陡峭；二是地層結構方面的原因，該地區的地層機構成土狀，厚度相對較大，滲透性極佳，滲水后，在風化的影響下，巖體的強度降低，再加上雨季多暴雨，暴雨通過風化后形成的裂縫滲入，形成了銅套，使得滑坡地區的載荷能力下降；三是下伏基巖的作用，該地區的巖層巖體較為破碎，巖體的組合使得該區域的穩定性極差。并且由于該地區多為順坡，使得其內部的巖層容易發生順坡滑動的情況，并且導致地下水很容易對該地區的巖層發生浸潤作用，最終導致了滑坡情況的出現。根據工作記錄顯示，在工程施工時，該地區的土地已經出現了地質斷層的現象，其內部的巖層也出現了滑動的情況。另外，施工企業在進行施工時，沒有做好排水與抽水的工作，施工后，由于土體的含砂量與含砂粉量較大，在水的作用下，形成了流質土，使得管溝的地基不穩定[3]。

（2）關節強度不合格。關節強度不合格也是事故發生的主要原因，在事故發生后，有關部門對工程所使用的管節進行了檢測，其中有一半達到標準，另外一半中的50%質量嚴重不過關，使得工程本身的質量就存在著問題。

（3）頂管軸線發生偏移。事故發生前幾天有連續降雨，并且由于頂管區域的下側與外側的土層結構較為松散，在降雨的作用下，導致了本身就出現下滑情況的山體下滑速度加快，使得曲線頂管的平衡造成破壞，因此造成了頂管軸線發生偏移。

（4）管道周圍巖體釋放應變能。進行工程施工的過程中，開挖管溝的工作本身就會導致巖體的應力發生釋放，應力發生改變，其分布狀態重新調整。在該工程中，開挖管溝使用的是人工風鎬鑿巖技術，在對管道周圍巖體進行開挖時，使得一部分巖體的應力發生變化，出現釋放的現象，隨著開挖程度的加深，巖體中的應力超過了巖體的負載能力，最終導致了巖體對管道產生擠壓作用，使得管節發生變形、爆裂、錯縫的情況。

3 滑坡地址環境下管節破壞的對策

3.1 治理滑坡

（1）使用深層排水處理辦法。根據調查與經驗，地下水往往位于基巖裂隙中，如果使用錨索處理方法，則會造成水泥漿液滲透到巖石的裂縫中，雖然這種情況對于加固邊坡與固定石塊方面有著一定的幫助作用，但是該情況也可能導致地下水的排泄管道出現堵塞的現象，從而使得地下水無法正常排泄而繼續下滲。因此為了保證地下水可以有效排泄，而不會繼續下滲對工程造成影響，可以采用深層排水處理方法。使用深層排水處理方法時，進行導水孔鉆孔時，孔徑應為10厘米，導水管應使用PVC材料的帶孔波紋管其管徑為6厘米，在管道外部應該使用無紡土工布進行纏繞，導水孔上仰的水平夾角以10度為最佳[4]。根據工程的實際情況，對可以適當進行加深。

（2）設置抗滑樁。在滑坡地質處設置抗滑樁，可以對滑坡現象進行有效減少及治理，根據實際情況及滑坡長度選擇設置的數量。同時可以對抗滑樁樁身及樁頂設置預應力錨索，從而在一定程度上改變抗滑樁的受力情況，增加抗滑樁的強度及使用壽命，并可以有效地減少滑坡發生的情況，從而提高工程的質量與安全性。

（3）實時監控。對上述的滑坡治理措施進行實時監控，詳細的掌握采取滑坡治理措施后的具體情況，對邊坡位移情況進行測量，掌握其發展變化情況，從而保證滑坡問題得到有效的控制。對于滑坡地質處出現裂縫的位置也要進行實時監控，觀察裂縫是否有繼續擴大的趨勢，如有則進行適當的處理。

3.2 管道處理

（1）對于管道所處地區的破裂巖石帶及大塊巖石，要通過鑿除、爆破等方式進行清除，以消除頂管施工的瓶頸地段，這種做法可以保證管道在向前頂進的過程中，與地面的摩擦程度減少，從而防止管道因此而受到損壞。

（2）對于管道發生損壞的部位，要及時進行修補，因此可以使用高強度的環氧樹脂砂漿對其進行修補，該修補材料黏結性好，黏結強度高，具有很好的修復效果。

（3）對于一些破損嚴重無法修補的管節，要及時取出，同時置換質量與強度上都達到標準的新管節，以防止再次出現滑坡情況后而受損。

4 經驗總結

通過對本工程中出現的事故原因及其處理方法進行分析，總結了經驗與教訓，避免今后在此出現該情況，即使出現這類現象也可以根據該事故的處理方法加以借鑒，從而減少損失。因此在今后的曲線頂管工程的設計與施工時應該注意以下幾個方面：一是選址時要充分的進行調查，在詳細了解各階段的地質環境后，選擇最佳的施工場地，盡可能不要選擇具有滑坡地質的位置進行施工，若無法避免，則需要對該地段的滑坡情況進行處理。二是施工過程中要嚴格控制各個階段的質量，保證頂管軸線不會出現偏差。三是根據地質情況，選擇最合適的設備，避免對巖土層進行穿透時對巖土層造成不必要的破壞。四是對頂管周圍的空隙進行注漿工作，是管道周圍形成一層泥漿保護層，從而減少管道外壁與土層之間的摩擦。

5 結束語

近年來，因滑坡地址環境對管節造成損傷從而影響整個施工工程的現象頻發，也因此造成了巨大的破壞和影響，對財產與生命安全到帶來了極大的威脅，望本文對此做出的分析與提出的對策有所幫助，從而減少和避免該類情況的發生，即使發生后，也會在一定程度上降低損失。

參考文獻

[1] 席莎，文寶萍.西氣東輸甘-陜-晉段滑坡對管道的破壞特點[J].人民長江，2018，49（02）：62-68.

[2] 王羽，肖盛燮，張元才.滑坡地質環境下管節破壞分析與施工對策[J].鐵道建筑，2010，（02）：70-73.

[3] 楊轉運，吳漢輝，王羽，等.超淺層曲線頂管管節破壞原因分析[J].非開挖技術，2005，（2）：88-92.

[4] 趙應奎.川中永堡寨滑坡及其對輸氣管道的破壞[C].中國地質學會.第六屆全國工程地質大會論文集.南寧：中國地質學會，2000：97-100，84.