坡頂存在供水管線的高邊坡加固搶險措施探討

楊文龍

（清遠市建設工程綜合服務站，廣東清遠 511500）

在中國華南地區，強對流天氣、強降雨天氣、臺風天氣較多。雨水對工程建設不利，尤其是雨水浸入土體會對深基坑和高標坡的穩定性產生很大影響。土體存在孔隙，土的抗剪強度隨含水率變化有很大改變[1]。諸多學者從地層巖性、地質構造和水體作用對邊坡穩定性的影響也進行大量研究[2-5]。在邊坡工程中，如何采取有效措施防止邊坡滑移是保證施工安全的前提，是實現工程進度和經濟目標的重要保障。本文對某工程（以下稱A工程）實例進行分析，從臨時搶險措施、支護結構破壞原因分析、邊坡隱患處置措施等方面進行論述，得出結論和提出建議。

1 工程背景

A工程為邊坡支護工程，北側坡頂為B自來水廠，坡頂緊挨毛石擋土墻，1.0m管徑和1.2m管徑自來水管緊靠擋土墻邊布管，東側為已交付使用的C住宅小區，坡底為基坑。邊坡支護采用分級放坡的土釘墻支護方案，邊坡支護結構使用年限自支護結構完成之日起計為2年。該支護工程于2020年1月完工并投入使用，使用期間按方案要求進行監測，監測數據顯示無異常。從5月下旬起，工程所在地持續半月降雨天氣，6月6日下午至8日早上出現持續強降雨，8日基坑積水2m多深，北側基坑出現裂縫，之后坡頂有水滲出，約2h后，北側局部邊坡支護結構破壞，且有進一步滑移跡象（見圖1）。B水廠于上午8點就已經發現邊坡頂直徑1.2m水管漏水，水廠采取緊急停水措施，并采取加裝閥門。

2 臨時搶險處理方法

邊坡出現局部坍塌表明邊坡存在整體滑移風險，如不盡快控制可能出現嚴重的安全事故，應急搶險形式緊迫。欲治理邊坡必須先治理雨水，研究決定將坡頂被沖毀部位、倒塌擋土墻及坡面裂縫處及時采取水泥漿灌漿等方式進行臨時處理，并對原坡面灌木雜樹進行清理，采用防雨布對邊坡進行全覆蓋，防止雨水浸入（見圖2）。同時，坡底采取早強混凝土及沙袋反壓，防止坡腳隆起失穩。同時，加大監測頻率，監測單位對未被破壞的監測點每天監測2次，并按現場實際情況增加監測點，待基坑穩定后設計單位根據現場實際情況出加固方案。

圖1 邊坡涌水情況

圖2 臨時搶險方案

3 邊坡破壞原因探討分析

經現場查勘和專家討論分析，北側A邊坡支護工程垮塌邊坡有明顯被沖垮跡象。B水廠在該部位為匯水點，只是做了硬底化，未進行有組織排水，無排水溝等排水措施，水流匯集到該部位處沿毛石擋墻頂自由排水。據地質勘探資料顯示，該部位為強風化炭質灰巖，灰黑色，含大量炭質，裂隙發育，應長期有水流淌。自來水管為焊接連接方式，對位移變形敏感，在出現邊坡破壞前，均無最近的監測數據。近期連續暴雨天氣，雨水下滲導致地面下沉，直徑1.2m供水管被拉裂，水流沖毀毛石擋墻并沖毀邊坡造成此次邊坡垮塌，主要原因屬于自然災害。

4 邊坡安全隱患處置措施

A邊坡工程最大的難題是如何確保坡頂自來水管的安全，由于坡頂毛石擋土墻結構已超過設計使用年限，漿砌毛石擋墻本身結構強度和穩定性都較差，一旦擋土墻再次發生倒塌可能造成安全事故和水管爆裂引起大面積停水的社會事件。因此，邊坡加固處理以水管的安全為前提，防止邊坡形成整體滑移面，合理組織開挖搶險施工至關重要[6]。確定相關處置措施如下：①對邊坡頂的排水，截水措施盡早實施，修補、覆蓋邊坡裂縫，防止雨水滲入，防止雨水沖刷下滲；②對基坑底繼續進行堆土反壓；③二級坡底采用兩排鋼管樁支護，直徑300mm，間距1.5m，入中風化2m，鋼管內灌微膨脹混凝土（見圖3）；④水廠水管部位采用兩排鋼管樁支護，直徑200mm，間距1.2m，樁長約23m，鋼管內灌注微膨脹混凝土；⑤現象斷裂毛石擋墻采用鋼筋混凝土擋墻修復；⑥監測單位加強對邊坡的監測、監控，施工時水廠內要留人值班，出現異常，施工人員立馬撤離。經過以上措施的實施，監測數據顯示邊坡結構趨于穩定（見圖4）。

圖3 鋼管樁加固施工過程

要從根本上消除邊坡安全隱患，需對管線進行遷移并按永久性邊坡支護結構進行設計施工。這樣才能對樓旁交付使用后的安全才能有保障。故將水廠擋土墻、水管、邊坡、小區道路進行綜合考慮，采用格構梁永久方式進行支護，將水管進行保護，將毛石擋土墻拆除以鋼筋混凝土墻替代（見圖4）。此支護方式需征求有關產權單位和相關主管部門審核，如能通過將徹底消除安全隱患。

圖4 永久支護結構形式

5 結論

本文結合工程實例分析邊坡存在管線的這類工程安全隱患處置難點，從安全管理和技術層面提出加固處理措施。本文提出以下結論和建議：①坡頂有供水管線的工程，應提前對管線安全進行安全評估，邊坡支護設計應充分考慮管線滲漏對支護結構的影響；②在強降雨來臨前對邊坡進行防雨覆蓋是最簡單有效的措施之一；③在邊坡周邊有管線的這類工程設計要提高安全等級和安全系數，否則加固處理所耗費的時間和資金將遠大于提升設計等級的費用；④采用鋼管樁和型鋼樁對邊坡加固具有較好效果。