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(shè)工程綜合服務(wù)站，廣東清遠 511500）

在中國華南地區(qū)，強對流天氣、強降雨天氣、臺風天氣較多。雨水對工程建設(shè)不利，尤其是雨水浸入土體會對深基坑和高標坡的穩(wěn)定性產(chǎn)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(zhì)構(gòu)造和水體作用對邊坡穩(wěn)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(xiàn)工程進度和經(jīng)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(jié)構(gòu)破壞原因分析、邊坡隱患處置措施等方面進行論述，得出結(jié)論和提出建議。

1 工程背景

A工程為邊坡支護工程，北側(cè)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(cè)為已交付使用的C住宅小區(qū)，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(jié)構(gòu)使用年限自支護結(jié)構(gòu)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(jiān)測，監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示無異常。從5月下旬起，工程所在地持續(xù)半月降雨天氣，6月6日下午至8日早上出現(xiàn)持續(xù)強降雨，8日基坑積水2m多深，北側(cè)基坑出現(xiàn)裂縫，之后坡頂有水滲出，約2h后，北側(cè)局部邊坡支護結(jié)構(gòu)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(jīng)發(fā)現(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)嚴重的安全事故，應(yīng)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(wěn)。同時，加大監(jiān)測頻率，監(jiān)測單位對未被破壞的監(jiān)測點每天監(jiān)測2次，并按現(xiàn)場實際情況增加監(jiān)測點，待基坑穩(wěn)定后設(shè)計單位根據(jù)現(xiàn)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(jīng)現(xiàn)場查勘和專家討論分析，北側(cè)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(jù)地質(zhì)勘探資料顯示，該部位為強風化炭質(zhì)灰?guī)r，灰黑色，含大量炭質(zhì)，裂隙發(fā)育，應(yīng)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(xiàn)邊坡破壞前，均無最近的監(jiān)測數(shù)據(jù)。近期連續(xù)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?qū)儆谧匀粸暮Α?/p>

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(jié)構(gòu)已超過設(shè)計使用年限，漿砌毛石擋墻本身結(jié)構(gòu)強度和穩(wěn)定性都較差，一旦擋土墻再次發(fā)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(guān)重要[6]。確定相關(guān)處置措施如下：①對邊坡頂?shù)呐潘?，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(xù)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(nèi)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(nèi)灌注微膨脹混凝土；⑤現(xiàn)象斷裂毛石擋墻采用鋼筋混凝土擋墻修復；⑥監(jiān)測單位加強對邊坡的監(jiān)測、監(jiān)控，施工時水廠內(nèi)要留人值班，出現(xiàn)異常，施工人員立馬撤離。經(jīng)過以上措施的實施，監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示邊坡結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)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(jié)構(gòu)進行設(shè)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(qū)道路進行綜合考慮，采用格構(gòu)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(guān)產(chǎn)權(quán)單位和相關(guān)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(jié)構(gòu)形式

5 結(jié)論

本文結(jié)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(shù)層面提出加固處理措施。本文提出以下結(jié)論和建議：①坡頂有供水管線的工程，應(yīng)提前對管線安全進行安全評估，邊坡支護設(shè)計應(yīng)充分考慮管線滲漏對支護結(jié)構(gòu)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(shè)計要提高安全等級和安全系數(shù)，否則加固處理所耗費的時間和資金將遠大于提升設(shè)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。