滑坡地质环境下管节破坏与施工对策解析

张幼虎

摘 要 随着社会经济的发展与城市化进程的加快，施工工程的数量与规模日益增加，而在施工过程中，因管节破坏问题而对整个工程的质量造成影响，并引发严重安全事故的现象多有发生。根据以往的经验，可以清楚地了解到关节破坏与滑坡地址环境有着十分紧密的关系。本文以重庆某排水工程中出现的大直径曲线顶破坏而引发的工程事故为例，对于事故发生的原因进行了分析与探讨，以期可以从中吸取到经验与教训，从而避免今后的工程中再次发生类似的事故。

关键词 滑坡地质；管节；破坏；对策

引言

因管节破坏问题而对整个工程造成影响，最终导致了后果及损失极为严重，为减少这类安全事故的发生，从而提高施工工程的安全性与质量，下文将对重庆市主排水工程中出现的事故进行分析。

1 滑坡概述

滑坡是指斜坡的局部稳定性遭到破坏，在重力的作用下，岩体及其他碎屑沿着滑动面进行整体滑动的过程。该情况给农业生产、工业生产及人民的生命安全与财产安全造成了极大的损失。为了更好地对滑坡有清楚的认识并进行治理，对滑坡进行了分类，由于地质条件的复杂性与发生原因多样，再加上工程的要求不同，对于滑坡分类可以从不同角度进行多种分类。以滑坡体积分类可分为小型滑坡、中型滑坡、大型滑坡和特大型滑坡，以滑动速度划分可分为蠕动型滑坡、基岩滑坡与特殊滑坡[1]。

2 工程案例

2.1 工程概述

某排水工程是污水截流顶管工程，该工程的目的是对城市污水进行处理与排放，该工程中顶管的管径为2.2毫米，其长度大概为2500米，工程浩大，整个管道线路是沿着江南岸的滩岸内侧的人行道进行铺设的，其共分为四个工作井进行施工。该工程的管顶平均覆盖土层的厚度為0.95毫米，其中最大厚度为2.9毫米，最小厚度为0.5毫米，根据其厚度应该将其归属于超浅层顶管。该工程的施工区域位于长江南岸新修建的人行道下方，铺设的管道周围区域的土质条件具有不均匀性的特点，由下至上分别为：页岩、砂岩及回填土。新修建的人行道与两年前完成施工，其路基基本已经完成了沉降，满足工程地基持力层的要求，可以起到支撑作用。根据原有设计方案，本无须经过滑坡地址环境，但由于设计方案发生变更，顶管需要穿过一段滑坡地址，这也是事故发生的地段[2]。

2.2 事故发生的原因

（1）边坡稳定性差通过对边坡地质的勘察，其为回填土、砂岩与页岩结构，本身就具有不均匀性的特点，再加上受到风化腐蚀与区域构造的影响，岩体发生相对来说比较破碎，坚固性较差，同时部分岩体有裂缝。通过相关的调查，分析出滑坡形成的原因为以下几个方面，一是地形方面的原因，该边坡为斜坡，坡度在30到50度之间，比较陡峭；二是地层结构方面的原因，该地区的地层机构成土状，厚度相对较大，渗透性极佳，渗水后，在风化的影响下，岩体的强度降低，再加上雨季多暴雨，暴雨通过风化后形成的裂缝渗入，形成了铜套，使得滑坡地区的载荷能力下降；三是下伏基岩的作用，该地区的岩层岩体较为破碎，岩体的组合使得该区域的稳定性极差。并且由于该地区多为顺坡，使得其内部的岩层容易发生顺坡滑动的情况，并且导致地下水很容易对该地区的岩层发生浸润作用，最终导致了滑坡情况的出现。根据工作记录显示，在工程施工时，该地区的土地已经出现了地质断层的现象，其内部的岩层也出现了滑动的情况。另外，施工企业在进行施工时，没有做好排水与抽水的工作，施工后，由于土体的含砂量与含砂粉量较大，在水的作用下，形成了流质土，使得管沟的地基不稳定[3]。

（2）关节强度不合格。关节强度不合格也是事故发生的主要原因，在事故发生后，有关部门对工程所使用的管节进行了检测，其中有一半达到标准，另外一半中的50%质量严重不过关，使得工程本身的质量就存在着问题。

（3）顶管轴线发生偏移。事故发生前几天有连续降雨，并且由于顶管区域的下侧与外侧的土层结构较为松散，在降雨的作用下，导致了本身就出现下滑情况的山体下滑速度加快，使得曲线顶管的平衡造成破坏，因此造成了顶管轴线发生偏移。

（4）管道周围岩体释放应变能。进行工程施工的过程中，开挖管沟的工作本身就会导致岩体的应力发生释放，应力发生改变，其分布状态重新调整。在该工程中，开挖管沟使用的是人工风镐凿岩技术，在对管道周围岩体进行开挖时，使得一部分岩体的应力发生变化，出现释放的现象，随着开挖程度的加深，岩体中的应力超过了岩体的负载能力，最终导致了岩体对管道产生挤压作用，使得管节发生变形、爆裂、错缝的情况。

3 滑坡地址环境下管节破坏的对策

3.1 治理滑坡

（1）使用深层排水处理办法。根据调查与经验，地下水往往位于基岩裂隙中，如果使用锚索处理方法，则会造成水泥浆液渗透到岩石的裂缝中，虽然这种情况对于加固边坡与固定石块方面有着一定的帮助作用，但是该情况也可能导致地下水的排泄管道出现堵塞的现象，从而使得地下水无法正常排泄而继续下渗。因此为了保证地下水可以有效排泄，而不会继续下渗对工程造成影响，可以采用深层排水处理方法。使用深层排水处理方法时，进行导水孔钻孔时，孔径应为10厘米，导水管应使用PVC材料的带孔波纹管其管径为6厘米，在管道外部应该使用无纺土工布进行缠绕，导水孔上仰的水平夹角以10度为最佳[4]。根据工程的实际情况，对可以适当进行加深。

（2）设置抗滑桩。在滑坡地质处设置抗滑桩，可以对滑坡现象进行有效减少及治理，根据实际情况及滑坡长度选择设置的数量。同时可以对抗滑桩桩身及桩顶设置预应力锚索，从而在一定程度上改变抗滑桩的受力情况，增加抗滑桩的强度及使用寿命，并可以有效地减少滑坡发生的情况，从而提高工程的质量与安全性。

（3）实时监控。对上述的滑坡治理措施进行实时监控，详细的掌握采取滑坡治理措施后的具体情况，对边坡位移情况进行测量，掌握其发展变化情况，从而保证滑坡问题得到有效的控制。对于滑坡地质处出现裂缝的位置也要进行实时监控，观察裂缝是否有继续扩大的趋势，如有则进行适当的处理。

3.2 管道处理

（1）對于管道所处地区的破裂岩石带及大块岩石，要通过凿除、爆破等方式进行清除，以消除顶管施工的瓶颈地段，这种做法可以保证管道在向前顶进的过程中，与地面的摩擦程度减少，从而防止管道因此而受到损坏。

（2）对于管道发生损坏的部位，要及时进行修补，因此可以使用高强度的环氧树脂砂浆对其进行修补，该修补材料黏结性好，黏结强度高，具有很好的修复效果。

（3）对于一些破损严重无法修补的管节，要及时取出，同时置换质量与强度上都达到标准的新管节，以防止再次出现滑坡情况后而受损。

4 经验总结

通过对本工程中出现的事故原因及其处理方法进行分析，总结了经验与教训，避免今后在此出现该情况，即使出现这类现象也可以根据该事故的处理方法加以借鉴，从而减少损失。因此在今后的曲线顶管工程的设计与施工时应该注意以下几个方面：一是选址时要充分的进行调查，在详细了解各阶段的地质环境后，选择最佳的施工场地，尽可能不要选择具有滑坡地质的位置进行施工，若无法避免，则需要对该地段的滑坡情况进行处理。二是施工过程中要严格控制各个阶段的质量，保证顶管轴线不会出现偏差。三是根据地质情况，选择最合适的设备，避免对岩土层进行穿透时对岩土层造成不必要的破坏。四是对顶管周围的空隙进行注浆工作，是管道周围形成一层泥浆保护层，从而减少管道外壁与土层之间的摩擦。

5 结束语

近年来，因滑坡地址环境对管节造成损伤从而影响整个施工工程的现象频发，也因此造成了巨大的破坏和影响，对财产与生命安全到带来了极大的威胁，望本文对此做出的分析与提出的对策有所帮助，从而减少和避免该类情况的发生，即使发生后，也会在一定程度上降低损失。

参考文献

[1] 席莎，文宝萍.西气东输甘-陕-晋段滑坡对管道的破坏特点[J].人民长江，2018，49（02）：62-68.

[2] 王羽，肖盛燮，张元才.滑坡地质环境下管节破坏分析与施工对策[J].铁道建筑，2010，（02）：70-73.

[3] 杨转运，吴汉辉，王羽，等.超浅层曲线顶管管节破坏原因分析[J].非开挖技术，2005，（2）：88-92.

[4] 赵应奎.川中永堡寨滑坡及其对输气管道的破坏[C].中国地质学会.第六届全国工程地质大会论文集.南宁：中国地质学会，2000：97-100，84.