樅陽縣唐山聯(lián)圩堤防滑坡段工程地質(zhì)與加固設(shè)計

樅陽縣唐山聯(lián)圩堤防滑坡段工程地質(zhì)與加固設(shè)計樅陽縣唐山聯(lián)圩堤防滑坡段項目地質(zhì)與加固設(shè)計

Abstract：Thefoundationofdikesbuiltinsoftfoundationoftenhaveproblemsinanti-sliding.TangshanLianweiDikeinZongyangCountyisarepresentative.Bymeansofdrillingandlaboratorytest，theengineeringgeologicalconditionofthedikebodyandfoundationinthelandslidesegmentisfoundout.Thecausesoflandslideareanalyzedandreinforcementdesignschemeisproposed.

Keywords：TangshanLianwei；landslidesegment；engineeringgeology；reinforcementdesign

中圖分類號：U216.41+9.1文獻標識碼：A文章編號：1006-4311〔2022〕14-0146-03

1概述

根據(jù)第一次全國水利普查資料，截止至2022年12月31日，全國堤防總長度413679km，5級及以上堤防長度275495km，其中已建堤防長度267532km，在建堤防長度7963km。堤防為長條形或帶狀建筑物，常跨越階地、漫灘、古河道、沖溝等多個地貌單元，堤基多為第四系渙散沉積物，其物質(zhì)組成、分布及厚度變化大，地質(zhì)條件較復(fù)雜。

隨著堤防項目建設(shè)的開展，軟土地基上修筑堤防在東部尤其沿海地區(qū)很多。軟基上筑堤常發(fā)生滑坡、過大沉降或不均勻沉降、穿堤建筑物失事等，不但增加了處理投資，而且延長了工期。

本文以樅陽縣唐山聯(lián)圩滑坡段為例，采用鉆探、室內(nèi)試驗伎倆，查明了滑坡段堤防堤身、堤基項目地質(zhì)條件，分析發(fā)生滑坡險情原因，并提出了加固設(shè)計計劃，供同行參考，缺乏之處敬請批評指正！

2堤防概況與歷史險情

唐山聯(lián)圩位于樅陽縣項鋪鎮(zhèn)境內(nèi)，白蕩湖水系羅昌河左岸，堤防長度8.084km，為4級堤防，堤頂高程14.7～16.2m〔吳淞高程系，下同〕，堤頂寬度2.5～13.9m，迎水坡坡比1∶1.5～1∶2.8，背水坡坡比1∶1.0～1∶3.2，圩內(nèi)地面高程9.1～12.4m，沿坡腳溝、塘密布，底高程7.4～8.6m。

堤防自筑堤開始滑坡險情頻發(fā)，據(jù)統(tǒng)計，1983～1999年間，樁號0+050～2+450、5+550～6+350、6+800～7+400〔樁號起點位于下游安咀頭大閘〕段迎水坡或背水坡發(fā)生滑坡險情，總長度3.8km，占堤防總長度的47%，1994年和2022年對堤防沿線進行了吹填處理，情況有較大改善。

2022年和2022年汛期羅昌河河水位分別為12.61m、12.92m時，樁號1+897～2+387段迎水坡發(fā)生滑坡險情，2022年汛后對該段迎水坡采用拋石進行了加固處理，拋石區(qū)寬度12～19m，頂面高程10.4m左右。

2022年汛期羅昌河水位12.47m時，樁號2+174～2+325段背水坡發(fā)生滑坡險情。

3滑坡段項目地質(zhì)條件

3.1地形地貌

滑坡段在地貌上位于河流及白蕩湖湖積圩畈區(qū)，現(xiàn)有堤防堤頂高程15.5～16.2m，堤頂寬度2.5～7.4m，迎水坡坡比1∶3.0，羅昌河河底高程8.0m，背水坡坡比1∶3.2，沿圩堤堤腳現(xiàn)狀為農(nóng)田和水塘，農(nóng)田地面高程一般9.3～9.8m，寬度17.2～24.4m，水塘塘底高程8.0～8.4m。

3.2地層結(jié)構(gòu)

根據(jù)野外鉆探成果，滑坡段揭露的土體包括：侏羅系上統(tǒng)雙廟組〔J3sh〕〔由安山巖組成〕，第四系上更新統(tǒng)沖洪積〔Q3al〕〔由粉質(zhì)粘土組成〕，第四系全新統(tǒng)〔Q4〕〔由粉質(zhì)粘〔壤〕土、粉質(zhì)粘〔壤〕土夾細砂、淤質(zhì)粉質(zhì)粘〔壤〕土組成〕，人工填土〔Qml〕〔主要由粉質(zhì)粘〔壤〕土組成〕，典型地質(zhì)斷面見圖1。

現(xiàn)有堤防組成堤身填土主要成份以碎石土、黃色粉質(zhì)粘〔壤〕土〔①1層〕、灰～灰黑色粉質(zhì)粘土〔①2層〕為主，碎石土主要分布于堤身填土表層，厚度0.2～0.4m，黃色粉質(zhì)粘〔壤〕土主要分布于堤身上部，土體一般呈可塑狀態(tài)，野外規(guī)范貫入擊數(shù)2.7～4.0擊，平均3.1擊，灰～灰黑色粉質(zhì)粘土主要分布于堤身下部，土體一般呈軟塑～軟可塑狀態(tài)，野外規(guī)范貫入擊數(shù)1.8～2.7擊，平均2.3擊。

灰色淤質(zhì)粉質(zhì)粘〔壤〕土〔②層〕屬第四系全新統(tǒng)沖積、淤積層〔Q4al+l〕，主要分布于堤基上部，土體呈軟塑～流塑狀態(tài)，野外規(guī)范貫入擊數(shù)1.1～1.8擊，平均1.5擊。

灰色粉質(zhì)粘〔壤〕土夾細砂〔②1層〕屬第四系全新統(tǒng)沖積層〔Q4al〕，呈透鏡體狀分布于堤基中部，細砂呈薄層狀分布，土體呈軟塑～可塑狀態(tài)，野外規(guī)范貫入擊數(shù)2.3～6.9擊，平均4.5擊。

灰～灰褐色粉質(zhì)粘〔壤〕土〔③層〕屬第四系全新統(tǒng)沖積層〔Q4al〕，主要分布于堤基下部，土體呈可塑～硬可塑狀態(tài)，野外規(guī)范貫入擊數(shù)3.5～10.5擊，平均7.9擊。

黃色粉質(zhì)粘土〔④層〕屬第四系上更新統(tǒng)沖洪積〔Q3al〕，主要分布于堤基中下部，土體呈硬可塑～硬塑狀態(tài)，野外規(guī)范貫入擊數(shù)10.8～12.6擊，平均11.7擊。侏羅系上統(tǒng)雙廟組〔J3sh〕〔⑤層〕分布于堤基下部，巖性以安山巖為主，在鉆孔深度范圍內(nèi)巖體一般呈全～強風化狀態(tài)，紅色。

3.3土體物理力學(xué)性質(zhì)

根據(jù)室內(nèi)試驗成果，各種土體主要物理力學(xué)性質(zhì)指標見表1。

4滑坡原因分析

經(jīng)現(xiàn)場查勘，滑坡段未見2022年和2022年滑坡痕跡，僅見迎水坡加固處理拋石；2022年滑坡段上口沿堤防延伸，根本位于堤頂軸線上，滑坡體位置堤頂高低錯動超30cm左右，堤坡上部發(fā)現(xiàn)滑坡體邊線，堤坡中下部、堤腳水田〔無水已干〕及田埂上未發(fā)現(xiàn)滑坡體邊線。

滑坡段位于羅昌河左岸老河道處，堤身主要為粘性土，易發(fā)生干裂現(xiàn)象，堤基主要由粘性土組成，具有弱～微透水性。受白蕩湖湖水頂托、地表水和地下水長期浸泡影響，堤基土體一般呈飽和狀態(tài)，排水不暢，土體固結(jié)速度慢。堤基上部廣泛分布有軟弱的淤質(zhì)粉質(zhì)粘〔壤〕土，野外規(guī)范貫入擊數(shù)僅1.1～1.8擊左右，厚度一般6.8～15.6m左右，該層軟土貫通于堤基內(nèi)外，土體抗滑能力弱；在堤身荷載作用下，堤基出現(xiàn)壓縮變形，隨時間變形量累積變大，堤頂出現(xiàn)裂紋，甚至開裂，未及時進行封堵處理，降雨時雨水下滲，增加了堤防滑動主動荷載。在堤身荷載、羅昌河水壓力等共同作用下，軟弱堤基發(fā)生滑動。

根據(jù)?堤防項目設(shè)計標準》〔GB50286-2022〕的規(guī)定和滑坡段的實際情況，堤防穩(wěn)定分析采用中國水利水電科學(xué)研究院編制的?土壩邊坡穩(wěn)定計算程序STAB2022》進行計算，有關(guān)成果見表2。

滑坡段堤防在設(shè)防水位時，設(shè)計工況下，迎水坡抗滑穩(wěn)定平安系數(shù)滿足標準要求；水位降落工況下，迎水坡抗滑穩(wěn)定平安系數(shù)不滿足標準要求；在設(shè)防水位時，設(shè)計工況下，背水坡抗滑穩(wěn)定平安系數(shù)不滿足標準要求。

5加固設(shè)計

根據(jù)項目實際情況、地質(zhì)條件，現(xiàn)場滑坡調(diào)查和項目加固經(jīng)驗，初步擬定滑坡段加固計劃為迎水側(cè)拋石壓重，背水側(cè)壓重固腳。根據(jù)現(xiàn)狀堤防斷面和抗滑穩(wěn)定復(fù)核試算，確定滑坡段堤防規(guī)范斷面為：堤防堤頂寬4m，頂高程超設(shè)計洪水位1m，為15.6～15.62m，迎水坡不陡于1：2，堤基拋石寬12m，其中堤腳外5m段頂高程11.5m，之后拋7m長斜坡段至11m高程，11m高程外以1：2坡與河床連接，背水坡坡比1：3，在距堤防設(shè)計洪水位下列2.9m處設(shè)壓重平臺，平臺頂高程11.7～11.72m，平臺坡腳線距堤腳線10m，平臺外坡比1：1，見圖2。

滑坡段堤防在設(shè)防水位時，設(shè)計工況下，迎水坡抗滑穩(wěn)定平安系數(shù)滿足標準要求，對加固后堤防抗滑穩(wěn)定復(fù)核主要是進行迎水坡水位聚降和背水坡在設(shè)計擋水情況下的穩(wěn)定復(fù)核，有關(guān)成果見表3。