滑坡地質(zhì)環(huán)境下管節(jié)破壞與施工對策解析

張幼虎

摘 要 隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展與城市化進(jìn)程的加快，施工工程的數(shù)量與規(guī)模日益增加，而在施工過程中，因管節(jié)破壞問題而對整個工程的質(zhì)量造成影響，并引發(fā)嚴(yán)重安全事故的現(xiàn)象多有發(fā)生。根據(jù)以往的經(jīng)驗，可以清楚地了解到關(guān)節(jié)破壞與滑坡地址環(huán)境有著十分緊密的關(guān)系。本文以重慶某排水工程中出現(xiàn)的大直徑曲線頂破壞而引發(fā)的工程事故為例，對于事故發(fā)生的原因進(jìn)行了分析與探討，以期可以從中吸取到經(jīng)驗與教訓(xùn)，從而避免今后的工程中再次發(fā)生類似的事故。

關(guān)鍵詞 滑坡地質(zhì)；管節(jié)；破壞；對策

引言

因管節(jié)破壞問題而對整個工程造成影響，最終導(dǎo)致了后果及損失極為嚴(yán)重，為減少這類安全事故的發(fā)生，從而提高施工工程的安全性與質(zhì)量，下文將對重慶市主排水工程中出現(xiàn)的事故進(jìn)行分析。

1 滑坡概述

滑坡是指斜坡的局部穩(wěn)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(jìn)行整體滑動的過程。該情況給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、工業(yè)生產(chǎn)及人民的生命安全與財產(chǎn)安全造成了極大的損失。為了更好地對滑坡有清楚的認(rèn)識并進(jìn)行治理，對滑坡進(jìn)行了分類，由于地質(zhì)條件的復(fù)雜性與發(fā)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(jìn)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(jìn)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(nèi)側(cè)的人行道進(jìn)行鋪設(shè)的，其共分為四個工作井進(jìn)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(jù)其厚度應(yīng)該將其歸屬于超淺層頂管。該工程的施工區(qū)域位于長江南岸新修建的人行道下方，鋪設(shè)的管道周圍區(qū)域的土質(zhì)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(jīng)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(jù)原有設(shè)計方案，本無須經(jīng)過滑坡地址環(huán)境，但由于設(shè)計方案發(fā)生變更，頂管需要穿過一段滑坡地址，這也是事故發(fā)生的地段[2]。

2.2 事故發(fā)生的原因

（1）邊坡穩(wěn)定性差通過對邊坡地質(zhì)的勘察，其為回填土、砂巖與頁巖結(jié)構(gòu)，本身就具有不均勻性的特點，再加上受到風(fēng)化腐蝕與區(qū)域構(gòu)造的影響，巖體發(fā)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(guān)的調(diào)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(jié)構(gòu)方面的原因，該地區(qū)的地層機構(gòu)成土狀，厚度相對較大，滲透性極佳，滲水后，在風(fēng)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(fēng)化后形成的裂縫滲入，形成了銅套，使得滑坡地區(qū)的載荷能力下降；三是下伏基巖的作用，該地區(qū)的巖層巖體較為破碎，巖體的組合使得該區(qū)域的穩(wěn)定性極差。并且由于該地區(qū)多為順坡，使得其內(nèi)部的巖層容易發(fā)生順坡滑動的情況，并且導(dǎo)致地下水很容易對該地區(qū)的巖層發(fā)生浸潤作用，最終導(dǎo)致了滑坡情況的出現(xiàn)。根據(jù)工作記錄顯示，在工程施工時，該地區(qū)的土地已經(jīng)出現(xiàn)了地質(zhì)斷層的現(xiàn)象，其內(nèi)部的巖層也出現(xiàn)了滑動的情況。另外，施工企業(yè)在進(jìn)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(zhì)土，使得管溝的地基不穩(wěn)定[3]。

（2）關(guān)節(jié)強度不合格。關(guān)節(jié)強度不合格也是事故發(fā)生的主要原因，在事故發(fā)生后，有關(guān)部門對工程所使用的管節(jié)進(jìn)行了檢測，其中有一半達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，另外一半中的50%質(zhì)量嚴(yán)重不過關(guān)，使得工程本身的質(zhì)量就存在著問題。

（3）頂管軸線發(fā)生偏移。事故發(fā)生前幾天有連續(xù)降雨，并且由于頂管區(qū)域的下側(cè)與外側(cè)的土層結(jié)構(gòu)較為松散，在降雨的作用下，導(dǎo)致了本身就出現(xiàn)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(fā)生偏移。

（4）管道周圍巖體釋放應(yīng)變能。進(jìn)行工程施工的過程中，開挖管溝的工作本身就會導(dǎo)致巖體的應(yīng)力發(fā)生釋放，應(yīng)力發(fā)生改變，其分布狀態(tài)重新調(diào)整。在該工程中，開挖管溝使用的是人工風(fēng)鎬鑿巖技術(shù)，在對管道周圍巖體進(jìn)行開挖時，使得一部分巖體的應(yīng)力發(fā)生變化，出現(xiàn)釋放的現(xiàn)象，隨著開挖程度的加深，巖體中的應(yīng)力超過了巖體的負(fù)載能力，最終導(dǎo)致了巖體對管道產(chǎn)生擠壓作用，使得管節(jié)發(fā)生變形、爆裂、錯縫的情況。

3 滑坡地址環(huán)境下管節(jié)破壞的對策

3.1 治理滑坡

（1）使用深層排水處理辦法。根據(jù)調(diào)查與經(jīng)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(dǎo)致地下水的排泄管道出現(xiàn)堵塞的現(xiàn)象，從而使得地下水無法正常排泄而繼續(xù)下滲。因此為了保證地下水可以有效排泄，而不會繼續(xù)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(jìn)行導(dǎo)水孔鉆孔時，孔徑應(yīng)為10厘米，導(dǎo)水管應(yīng)使用PVC材料的帶孔波紋管其管徑為6厘米，在管道外部應(yīng)該使用無紡?fù)凉げ歼M(jìn)行纏繞，導(dǎo)水孔上仰的水平夾角以10度為最佳[4]。根據(jù)工程的實際情況，對可以適當(dāng)進(jìn)行加深。

（2）設(shè)置抗滑樁。在滑坡地質(zhì)處設(shè)置抗滑樁，可以對滑坡現(xiàn)象進(jìn)行有效減少及治理，根據(jù)實際情況及滑坡長度選擇設(shè)置的數(shù)量。同時可以對抗滑樁樁身及樁頂設(shè)置預(yù)應(yīng)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(fā)生的情況，從而提高工程的質(zhì)量與安全性。

（3）實時監(jiān)控。對上述的滑坡治理措施進(jìn)行實時監(jiān)控，詳細(xì)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(jìn)行測量，掌握其發(fā)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(zhì)處出現(xiàn)裂縫的位置也要進(jìn)行實時監(jiān)控，觀察裂縫是否有繼續(xù)擴大的趨勢，如有則進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚怼?/p>

3.2 管道處理

（1）對于管道所處地區(qū)的破裂巖石帶及大塊巖石，要通過鑿除、爆破等方式進(jìn)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(jìn)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(fā)生損壞的部位，要及時進(jìn)行修補，因此可以使用高強度的環(huán)氧樹脂砂漿對其進(jìn)行修補，該修補材料黏結(jié)性好，黏結(jié)強度高，具有很好的修復(fù)效果。

（3）對于一些破損嚴(yán)重?zé)o法修補的管節(jié)，要及時取出，同時置換質(zhì)量與強度上都達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的新管節(jié)，以防止再次出現(xiàn)滑坡情況后而受損。

4 經(jīng)驗總結(jié)

通過對本工程中出現(xiàn)的事故原因及其處理方法進(jìn)行分析，總結(jié)了經(jīng)驗與教訓(xùn)，避免今后在此出現(xiàn)該情況，即使出現(xiàn)這類現(xiàn)象也可以根據(jù)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(shè)計與施工時應(yīng)該注意以下幾個方面：一是選址時要充分的進(jìn)行調(diào)查，在詳細(xì)了解各階段的地質(zhì)環(huán)境后，選擇最佳的施工場地，盡可能不要選擇具有滑坡地質(zhì)的位置進(jìn)行施工，若無法避免，則需要對該地段的滑坡情況進(jìn)行處理。二是施工過程中要嚴(yán)格控制各個階段的質(zhì)量，保證頂管軸線不會出現(xiàn)偏差。三是根據(jù)地質(zhì)情況，選擇最合適的設(shè)備，避免對巖土層進(jìn)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(jìn)行注漿工作，是管道周圍形成一層泥漿保護(hù)層，從而減少管道外壁與土層之間的摩擦。

5 結(jié)束語

近年來，因滑坡地址環(huán)境對管節(jié)造成損傷從而影響整個施工工程的現(xiàn)象頻發(fā)，也因此造成了巨大的破壞和影響，對財產(chǎn)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(fā)生，即使發(fā)生后，也會在一定程度上降低損失。

參考文獻(xiàn)

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

[4] 趙應(yīng)奎.川中永堡寨滑坡及其對輸氣管道的破壞[C].中國地質(zhì)學(xué)會.第六屆全國工程地質(zhì)大會論文集.南寧：中國地質(zhì)學(xué)會，2000：97-100，84.