某空箱小碼頭滑坡原因及處理

陳青鋒

摘 要：該文簡要介紹了空箱小碼頭工程施工過程中的岸側(cè)施工荷載及堆高荷載對于高壓縮性、含水量高的軟土地基造成的不均勻沉降及滑移影響，使碼頭建筑物出現(xiàn)工程缺陷，因此需重視軟土基礎(chǔ)處理。結(jié)合雙盤三山涂碼頭工程案例對軟基的空箱小碼頭出線滑移原因進(jìn)行分析，提出加固處理方案，以期能為類似工程提供參考和借鑒作用。

關(guān)鍵詞：軟土地基；沉降；滑坡；灌注樁處理

中圖分類號： F550 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

1 工程概況

雙盤三山涂碼頭工程位于寧?？h雙盤三山涂指揮部，為小型碼頭，屬于?？看a頭新建性質(zhì)。寧?？h雙盤三山涂海洋資源豐富，自然條件優(yōu)越，適合新建小碼頭（僅供人行交通），專供寧?？h雙盤三山涂工程指揮部用，同時也方便附近村民。

該工程分為碼頭工程和碼頭引線工程2個部分。原設(shè)計(jì)碼頭采用M7.5漿砌石擋墻砌筑，面層為200 mm厚C25混凝土路面，路面高程3.5 m（85高程系，下同），下設(shè)150 mm厚5 %水泥穩(wěn)定碎石層，擋墻后部回填石渣。擋墻底部為500 mm厚C25鋼筋砼底板，底板下設(shè)600 mm厚石渣墊層及6 m長松木樁基礎(chǔ)。引線工程長37 m，高程由6.2 m降至3.5 m，采用道路型式，道路面層為200 mm厚C25砼路面，下設(shè)150 mm厚5 %水泥穩(wěn)定碎石層，兩側(cè)為M7.5漿砌石擋墻，擋墻基礎(chǔ)為400厚C20埋石砼， 其中樁號0+015至0+037段下設(shè)500 mm厚石渣墊層，6 m長松木樁基礎(chǔ)。

水文：潮位特征值（基準(zhǔn)面：85高程）歷史最高潮位4.63 m；歷史最低潮位-3.90 m；平均高潮位2.49 m；平均低潮位-1.87 m；最大潮差7.68 m；最小潮差1.18 m；平均潮差4.37 m；平均海面0.31 m。

地質(zhì)資料：根據(jù)碼頭左右側(cè)的鉆探資料顯示，碼頭處的地質(zhì)情況淤泥厚度在12 m左右，以下為黏土層。

2 碼頭滑坡過程

施工時根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際地形，引線段加長至48 m。由于碼頭位置開挖時發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)淤泥厚度較深，當(dāng)時在底板下?lián)艽蛩赡緲稌r增加樁基至184根，并且碼頭靠岸側(cè)增加了一排圍護(hù)松木樁。由于該工程基礎(chǔ)為侯潮施工，加上引線漿砌石擋墻施工回填速度較快，在引線兩側(cè)施工臨時便道上的施工車輛來回作用，現(xiàn)碼頭施工至1.0 m高程左右時，引線段約0+020處出現(xiàn)開裂，裂縫寬約20 cm～30 cm，引線段約0+044處出現(xiàn)開裂，裂縫寬約30 cm～50 cm，出現(xiàn)輕微滑坡趨勢。而碼頭左端混凝土鋼筋砼底板頂高程-2.0 m左右，右端混凝土鋼筋砼底板頂高程-1.77 m左右，碼頭出現(xiàn)左右不均勻沉降現(xiàn)象。

3 原因分析

根據(jù)施工情況及當(dāng)前的監(jiān)測數(shù)據(jù)，對該情況發(fā)生存在如下分析：（1）土體指標(biāo)差：由于前期僅結(jié)合周邊附近已建的小碼頭采用的松木樁基礎(chǔ)處理方式來考慮，根據(jù)后期補(bǔ)充的地質(zhì)勘查資料結(jié)果，該碼頭位置處基礎(chǔ)淤泥質(zhì)黏土厚度較大，厚度達(dá)12 m，而松木樁長度只有6 m，淤泥在施工期的快剪指標(biāo)只有C=8.9kPa、φ=2.8°，承載力只有50 kPa，這是碼頭沉降及引線出現(xiàn)滑坡趨勢的主要原因。（2）施工速度過快：由于場地限制及工期進(jìn)度的原因，在引線兩側(cè)臨時便道上有施工車輛來回運(yùn)作，加之引線漿砌石擋墻砌筑過高，造成碼頭后方垂直荷載過大，使岸坡邊坡失穩(wěn)，有滑動的趨勢。

4 處理設(shè)計(jì)

4.1 方案擬定

根據(jù)地質(zhì)情況及相應(yīng)的地質(zhì)指標(biāo)，及目前碼頭部分累計(jì)沉降較小，累計(jì)位移量也較小，初步判斷現(xiàn)狀處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，考慮工程的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)經(jīng)過比較，設(shè)計(jì)變更初步擬定2個處理方案，

方案一：在原設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上拆掉碼頭部分上部漿砌石至-0.25 m，改成鋼筋砼空箱排架結(jié)構(gòu)，減輕上部荷載，引線連接段漿砌石部分拆除至-0.25 m，改成2跨5 m長箱涵棧橋結(jié)構(gòu)，卸去碼頭后方直接作用荷載。

方案二：在方案一的基礎(chǔ)上，在碼頭靠岸側(cè)后方增加一排直徑0.8 m的灌注樁，樁長18 m，樁間距3 m，且采用空箱擴(kuò)大底板鋼筋砼與現(xiàn)澆灌注樁承臺連接， 使空箱碼頭與灌注樁構(gòu)成整體。

經(jīng)分析，引線段連接碼頭段荷載過大，考慮卸載，將原漿砌石擋墻及石渣拆至-0.25 m，采用整體箱涵棧橋結(jié)構(gòu)連接，2×5 m=10 m連接碼頭，如果只考慮卸載，空箱基礎(chǔ)存在于軟土地基層上面，仍然存在二次滑坡的可能，因此需考慮在碼頭靠岸側(cè)布置一排D800灌注樁，樁長18 m，樁間距3 m，且采用空箱擴(kuò)大底板鋼筋砼現(xiàn)澆與灌注樁樁頭連接， 使空箱與灌注樁構(gòu)成整體。綜上所述，設(shè)計(jì)推薦方案二。

4.2 邊坡穩(wěn)定設(shè)計(jì)

4.2.1 計(jì)算工況

（1）正常運(yùn)行條件：港口平均高潮位2.49 mm，邊坡發(fā)生穩(wěn)定滲流時穩(wěn)定分析。（2）非正常運(yùn)行條件：施工期分析。

4.2.2 計(jì)算方法

計(jì)算方法根據(jù)《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50286—2013），靜力穩(wěn)定計(jì)算采用剛體極限平衡法，該工程計(jì)算采用不計(jì)條塊間作用力的瑞典圓弧法計(jì)算。

4.2.3 基本數(shù)據(jù)

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)及相關(guān)的地質(zhì)資料，各種材料物理力學(xué)指標(biāo)見表1。

4.2.4 計(jì)算成果

由表2、表3得抗滑安全滿足要求。

5 處理效果

該工程對地基及時處理后，根據(jù)要求加強(qiáng)了碼頭建筑物的安全監(jiān)測。該工程完工半年多有余，碼頭及引線建筑物等均運(yùn)行正常，無斷裂及滑移現(xiàn)象，只有微小的沉降變化。同時，在潮位降落的工況下，碼頭及引線沒有發(fā)現(xiàn)不良的沉降及滑移趨勢，足以說明該工程經(jīng)過灌注樁基礎(chǔ)處理后取得了較好的抗滑及基礎(chǔ)承載效果。

6 結(jié)論建議

結(jié)論：（1）從地質(zhì)資料分析，該工程地基軟土層較厚，含水量很大，地基承載力非常差；（2）該工程施工為侯潮施工，碼頭施工回填速度過快，在引線兩側(cè)施工臨時便道施工車輛附加荷載的疊加作用，導(dǎo)致引線擋墻出現(xiàn)斷裂，及其滑移的趨勢。

建議：（1）對于軟弱的地基的河道及碼頭施工，施工順序?qū)τ谶吰路€(wěn)定也至關(guān)重要，除按施工圖中的設(shè)計(jì)總說明執(zhí)行外，仍需遵循以下施工工藝。（2）拆除原擋墻上部結(jié)構(gòu)，空箱排架部分一次性施工完成，待碼頭施工完成后，后面棧橋箱涵部分及引線連接段擋墻可逐步完成。整個施工過程中仍需要進(jìn)行位移觀測及沉降觀測和控制，嚴(yán)禁碼頭施工過程中有重車（控制3 t～5 t）運(yùn)料及岸坡上來回作業(yè)，碼頭后方15 m范圍內(nèi)嚴(yán)禁堆放土石方，嚴(yán)禁加載等。（3）另外工程設(shè)計(jì)人員須予以高度重視軟土地基上基礎(chǔ)處理，稍微不注意，就會引起基礎(chǔ)的不均勻沉降，造成建筑物的斷裂、滑移等工程缺陷。

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