渠道岸坡整体滑移加固处理技术

翟好科

【摘 要】在城市水环境治理工程中，河涌渠道开挖疏浚工作尤为重要，根据不同渠道断面、地质条件，会出现不同程度的岸坡滑坡，给河渠治理带来难题，本文以深圳市宝安区大空港消黑工程中德丰围涌排洪渠整治为例，介绍在排洪渠整治过程中，处理岸坡大面积、深层整体滑移所采取的各项加固技术，可作为相似地质条件的河渠治理案例参考。

【关键词】渠道岸坡;滑移;加固;技术

中图分类号： TV68文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）36-0294-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.36.138

Integral Slip Reinforcement Technique for Channel Bank Slope

ZHAI Hao-ke

（Sinohydro 11th engineering bureau co.， LTD.， Zhengzhou Henan 450001， China）

【Abstract】In the urban water environment treatment project， the dredging work of river channel excavation is particularly important. According to different channel sections and geological conditions， there will be different degrees of bank slope landslides， which will bring problems to the treatment of river channels. Taking the regulation of “De feng wei” flood discharge channel in the “Da kong gang” black odor control project in Baoan District of Shenzhen City as an example， this paper introduces the reinforcement techniques adopted in dealing with the large area and deep integral slip of bank slope in the process of flood discharge canal regulation. It can be used as a reference for canal control cases with similar geological conditions.

【Key words】Channel bank slope; Slip; Reinforcement; Technology

以《深圳市宝安区2019年全面消黑工程（大空港）项目》为例，提升河道水质为根本，结合片区治水 “厂、网、源、河”四大策略中河道清淤整治，通过对岸坡整体滑移问题的治理，达到河道生态恢复、湿地规划、景观提升、美化环境的目标。

1 工程说明

德丰围涌排洪渠为自然明渠，明渠全长1.28km，设计渠道梯形断面，上口宽10m-16m，底宽4m，坡比1：2，最大渠深4m。明渠上游连接德丰围暗涵，下游流入德丰围涌河道。周边生活污水及散排雨水全部流入渠内，淤积、黑臭严重，影响过流安全，是本次黑臭治理的目标。明渠清淤整治过程中，渠道岸坡大范围滑坡，严重的出现渠道两岸挤压合拢，因此，渠道滑坡处理也是本工程的施工难点。

2 问题简介

根据工作安排，2019年3月7日，我部采用PC220反铲开始渠道分段排水清淤工作。在清淤过程中，渠道岸坡出现整体滑移现象，沿渠道轴线方向较为严重的连续最长段200m左右，宽度约30m，受滑坡挤压渠底淤泥隆起，原渠道挤平，渠道断面内再次清理后，渠道底部快速隆起、淤平断面。

问题出现后，为避免扰动暂停清淤施工，在渠道北侧滑坡体设置多个观测桩，及时联系监理、设计和业主方。共同查看现场：

排洪渠北侧岸坡5m以外堆积大量淤泥和杂填土，比渠顶高3-4m，滑移体范围渠道中间间隔段目前滑移变形较小，渠道北侧岸坡堆积体也出现滑移裂缝，若继续清淤不采取加固措施，将造成滑移范围的进一步扩大。

渠道北侧岸坡出现两次整体滑移现象。大面积滑移发生后，各方现场查看后查阅相关资料以及专题会研究，一致认为原因：

（1）查阅地勘资料，堆积体及渠道下部淤泥深度约5.2-13.4m，且处于地下水位线以下，淤泥层含水量较大且不稳定;

（2）清淤过程中，大范围地表受雨水冲刷渗透，地表层含水率增大，自稳能力较差;

（3）北侧岸坡以外堆积大量淤泥和杂填土，比渠顶高3-4m，含水率较大、大范围分布荷载和集中应力，作用在渠道一側厚度较大的淤泥层顶部，易产生不稳定变形;

（4）外加大型开挖设备施工扰动渠道地层。

3 滑坡处理方案比选、确定

经过参建各方实地查看，提出如下几个措施：

（1）在渠道北侧岸坡顶部2m位置打设12m钢板桩抗滑防护;

（2）渠道北岸坡大范围堆积体，开挖外运，减压卸荷稳定;

（3）在渠道北侧岸坡顶部布置一排20m长砼灌注桩，抗滑防护;

（4）渠道北岸坡堆积体分台阶整体卸荷，将堆积体倒运出滑移范围线以外，后开挖渠道断面过程采用原木桩抗滑稳固。

经过专题会研究，方案比选，否定了前三个方案：

（1）根据地勘资料，堆积体及渠道下部淤泥最大深度13.4m，12m钢板桩无法穿过滑移面起到抗滑作用，钢板桩设备吨位较大，打压过程中扰动地层，渠道完成开挖后，钢板桩拔出仍有滑移的风险;

（2）堆积体范围较大、开挖工程量2万多方，无场地接受堆存，运输车辆同样易扰动地层;

（3）砼灌注桩，施工过程设备大、易扰动地层，成本高，工期长。

确定方案：第一步，根据现场周边环境，因地制宜采取措施，北侧坡积体向北方向开阔场地，采用多台反铲倒运出滑移范围线;清理北侧岸坡滑移体顶部堆积的大量淤泥和杂填土，卸荷保持稳定。第二步，卸荷后，在进行渠道开挖清淤过程中，采用浅层打插原木桩作为表层抗滑桩，减少表层因扰动产生小面积滑移，而带动大范围滑移;第三步，渠道清淤开挖完成后，采用抛石护脚永久防护。

4 岸坡滑移问题处理过程及说明

4.1 工艺

测量原始地形→设计规划→堆体顶部场地平整→分层、分段开挖→倒运→修坡、平整→截水沟开挖→压脚防护→渠道清淤开挖→打设原木桩抗滑→渠底抛石护脚。

4.2 卸荷解除岸坡滑移主要诱因

4.2.1 测量原始地形

四方联合对该段排洪渠滑移严重段整体段长，北岸坡北侧50m范围进行了原始地形测量，以及定位滑移面开挖坡脚线。

4.2.2 设计规划

根据详细测量数据设计开挖断面、开挖坡度、截水沟位置等相关参数，经监理确认后施工。

4.2.3 堆体顶部场地平整

在滑移体开挖清理之前，在北侧堆积体顶部、开口线以外50m范围进行场地平整，便于开挖料均匀堆存，拟采用PC220反铲进行场地平整。场地大的地势按照北低南高修正，以防堆场大面积雨水汇流、冲刷开挖坡面，造成失稳。

4.2.4 分层、分段开挖

根据测量地形图得知，清理滑坡体最大开挖高度4m，最大开挖宽度35m，横向最大倒运距离90m，顺渠道轴线方向长度280m，考虑施工范围较大、工作面较长，且目前开挖料内部含水率大，除表层1m厚稍干，其余均为淤泥，拟采用分层、分段开挖，分层厚度2m，分两层完成开挖倒运;拟分3段作业，分段长度100m，完成开挖。根据施工规划最远的距离需要反铲4次倒运，大部分土料需要3次倒运，最近的也需要2次倒运。

4.2.5 倒运

渠道滑移体最大开挖倒运宽度90m，土质为稀软淤泥，大型设备无法进入，拟采用PC220反铲开挖倒运，根据设备工作范围20m，在一个开挖倒运断面布置3台反铲，3台反铲从渠道边向滑移体方向依次分布，渠道侧2台反铲主要负责开挖倒运，滑移体顶部开口线以外1台反铲负责倒运、平整。

4.2.6 平整、修坡

各分段部位开挖、倒运完成后，及时平整、修坡，避免土料集中堆存时间过长，应力集中造成滑坡。平整修坡采用PC220反铲，倒运后的土料堆存平整原则：为减小土体的均布荷载，北岸坡顶倒运土料堆存高度不超过2m，平整坡度大面尽量北低南高，以保证地表水流向不直接冲刷开挖坡面。

修坡坡度1：3，坡面保持平整，尽量采用反铲挤压密实，避免较大高低起伏，顶部开口线平顺、美观。详见“堆料场平整示意图”。

图1

4.2.7 截水沟开挖

在倒运土料平整的同时，在开挖坡面顶部开口线3m以外挖一条断面1.2m*0.8m（宽*深）截排水沟，截水沟水流分渠首、渠尾两个方向汇流排出，排水沟内面采用反铲斗子压实。

4.2.8 压脚防护

考虑开挖坡面为淤泥，自稳能力较差，底部有隆起的可能，沿渠道轴线方向，在坡脚线处进行压脚防护处理，经商议临时采用竖向2层沙袋、码高0.8m压脚防护。

4.2.9 测量收方

滑移体开挖倒运完成后，再次四方联合测量，对开挖断面进行验收，并计算工程量，另行上报。

4.2.10 坡面防护

由于开挖坡面较长，马上进入雨季，雨水对边坡面会造成冲刷破坏，拟采用土工膜对整个坡面进行防护，中间间隔设置压条固定。

4.2.11 扬尘治理

由于大面积对土料平整后，扰动面较大，为防止扬尘，拟采用绿网全覆盖，满足环境部门检查要求。

4.3 渠道坡面增设原木抗滑桩

利用抗滑桩插入滑动面以下的稳定地层形成滑动抗力，增加其稳定性。当滑坡时受到抗滑桩的阻抗，桩前滑体达到稳定状态。抗滑桩埋入地层深度，一般经验，土质滑床为设计桩长的二分之一;当土层沿基岩面滑动时，锚固深度桩径的2～5倍;抗滑桩的布置采用相互连接的桩排;桩距取桩径的3～5倍，以保证滑动土体不在桩间滑出为原则。通过抗滑桩的平面布置形式、计算宽度、地基系数的确定，进行抗滑桩的受力计算，选取原木直径以及木材品种参数。

渠道北侧岸坡大面积坡积体杂填土荷载卸除，排除了渠道整体滑移的诱因。为减少在渠道清淤开挖过程中对地表层的扰动，开挖一段，在渠道左侧坡面垂直压入两排原木抗滑桩。抗滑桩参数根据经验和受力验算确定：采用直径15cm的杉木原木，长度6m，两排抗滑桩间排距50cm，采用PC220反铲垂直静压植入开挖完成的渠道岸坡坡面。

4.4 渠底抛石护脚防护

在完成渠道坡面抗滑桩植入后，在已清淤完成渠道底部抛块石，采用PC220反铲按压密实，满足渠底抛石护脚防护厚度达到1.0m，以防止渠道开挖清淤后坡面受力和地下水形式突然发生改变而失稳。

5 加固后变形观测检验

滑坡体处理完成后，在北岸堆积体开挖坡面顶部每隔30m设置一个观测桩，测量人员定时观测、记录边坡变形情况，随时关注开挖坡面是否继续滑移变形，根据观测数据分析，是否采取进一步的措施进行加固处理。

6 施工工期安排及资源投入

根据测量数据，作业战线较长，范围较大，根据分段单个工作面每天的施工效率，30天时间完成全部施工项目。根据工期安排，配备两组施工设备每组3台PC220反铲挖掘机，以及装载机和交通车辆等。人员方面包括管理人员、操作手、测量员、普工等，共计30人。

7 结束语

本文详细论述了明渠清淤过程中，岸坡整体滑移的加固处理措施，从根源卸荷、正面抗滑樁、防御抛石护脚三个方面，快速、有效、彻底的解决了不良地质条件下的渠道岸坡整体滑移现象。经过加固处理后的岸坡，根据后期3个月变形观测资料分析，未出现新的岸坡滑移现象，因此，表明本次岸坡整体滑移的加固整治是成功有效的，同时也说明了在复杂地质条件下全方位加固整治的必要性，也验证了抗滑桩技术在岸坡滑移治理工程中的关键作用，为以后同类工程施工积累了经验。

【参考文献】

[1]胡庆安，夏永旭，赵子胜.抗滑桩滑坡治理工程数值模拟研究[J].长安大学学报：建筑与环境科学版，2003，20（4）：8212.

[2]杨春友.公路边坡防护和加固技术探析[J].山西建筑，2010，36（15）：263-264.

[3]许景海.浅析水利工程渠道滑坡的原因及防治措施[J]. 科技创新与应用，2013（8）：150-150.