对崇明北沿三期圈围工程部分地段坝体滑移问题的探讨

摘要 本文针对崇明北沿滩涂圈围工程的工程地质和水文地质特点，结合地形地貌、外动力现象，分析坝体滑移的内外因素，提出处理坝体滑移的处理方法，预测坝体后期稳定趋势，给滑坡处理提供了地质参考。

关键词 滑移；抗滑稳定；不均匀沉降；抗剪强度；固结系数

中图分类号TU412 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）87-0069-02

0 引言

崇明北沿滩涂促淤圈围三期工程的北侧围堤滩面高程2.0m～2.5m，设计堤顶高程8.2m～8.5m，坝体采用充泥管袋结构，堤顶宽度5.0m，内外坡坡比均为1：3，内坡在4.0m高程设置镇压平台，宽度20m。

在大堤大部分地段土方达到6.0m高程，北堤0+200～0+300段从6.0m高程施工至7.0m高程时，突然发生失稳事故，外侧坝体管袋外移10m～15m，内侧管袋移动3m～5m，坝体沉降了2m左右。项目部随即对整个堤段进行了排查，发现北堤外侧多处部位隆起。

1 工程地质条件简述

1.1 地层分布情况

在勘察深度范围内，地基土主要分为8层：

1）1层新近沉积层，主要成分为流塑状粘性土。现场十字板峰值强度平均值12.7kPa，剩余强度平均值3.4 kPa，灵敏度St平均值3.80，具中～高灵敏性。

2）2层淤泥质粉质粘土，局部夹薄层或团块状粉土，现场十字板峰值强度平均值22.9kPa，剩余强度平均值8.4 kPa，灵敏度St平均值2.90，具中等灵敏性。

3）3层灰色粘质粉土，含贝壳，局部夹腐殖质，夹薄层粉质粘土及砂质粉土，松散～稍密，中等压缩性，工程性质尚可。

本层是拟建围堤良好的地基持力层，但部分地段出露较早，对防渗不利。

4）1层灰色淤泥质粉质粘土，压缩性高，呈流塑状态，是天然地基的主要软弱下卧层；该层现场十字板峰值强度平均值28.4kPa，剩余强度平均值11.9kPa，灵敏度St平均值2.40，具中灵敏性。

5）2层灰色砂质粉土，局部为粉砂，含贝壳，局部夹腐殖质，夹薄层粉质粘土及粘质粉土，稍密状，中等压缩性。

6）层灰色淤泥质粘土，夹薄层粉土、粉砂，具层理。呈流塑状，高压缩性。

7）层灰色粉质粘土，含腐殖质，夹条带状粉砂，软塑，高压缩性。

8）1层灰色砂质粉土，局部为粉砂或粘质粉土，密实，局部中密，中等压缩性。

1.2 主要工程地质问题

沿围堤堤线普遍分布有淤泥、淤泥质粉质粘土层，一般厚度都在3.0m以上，该层土具有承载力低、流变性强、灵敏度高等软土特征，在堆载或振动过程中极易产生侧向滑移，存在抗滑稳定和不均匀沉降问题。表层土结构松软，抗冲刷能力差，局部地段分布松散砂质粉土层，初步判断为轻微液化土层，存在饱和砂土液化问题。

工程区内浅层主要以①1、①2层淤泥、淤泥质粉质粘土以及②3层粘质粉土为主，根据本工程性质，围堤采用天然地基，场区内①1、①2层厚度一般2.5m～3.5m，局部厚度5.0～7.0m，是影响工程安全稳定的主要因素。

1.3 地质条件分段

整个北堤地质条件都不太理想。

影响工程安全稳定的是软弱粘性土厚度。在工程刚刚开始，向项目部提供勘察技术服务，进行地质条件分析的时候，已经提供了地质条件最差的堤段桩号，以便在施工过程中引起重视。

在北堤0+200～0+300段滑移沉陷发生后，又将地质资料进行了进一步划分。

划分原则是：②3层粘质粉土出露较早、有一定厚度的堤段（按3.0m划定），为稳定性稍好的堤段，其余为很差的堤段。

一共划分为12段，条件较差的堤段分别是：

0+100～0+530，软土厚度10.0m左右；

0+650～1+050，软土厚度3.5～5.5m；

1+550～1+950，软土厚度3.5～6.0m；

2+250～2+650，软土厚度3.0～7.0m；

3+800～4+050，软土厚度3.0～6.2m；

4+350～5+227，软土厚度3.5～3.7m。

其中0+100～0+530段软土厚度达到10m，是最为危险的堤段。

以上几段总里程2760m，占整个北堤堤段的52.8%。

另外，在0+590，2+000，2+710，4+720桩号的断面上，现场十字板强度值非常低，对坝体稳定，特别是施工前期的稳定非常不利。

2 滑坡特征

现场调查发现，0+200～0+300段已经滑移失稳，0+650～0+850和2+300～2+570段外侧土体已经隆起。

软土地基上筑堤，存在着沉降量过大、沉降不均匀和滑坡的潜在危险。就北堤段已经滑移和有滑移迹象的坝段而言，滑移现象在坝体堆筑的前后阶段表现不同。前期为浅层滑移，这已经发生并已经稳定或趋于稳定了；后期为深层滑移，这已经发生或将会发生。

0+200～0+300段的滑移在目前阶段当属于深层滑移。

3 滑坡原因分析

北堤0+200～0+300段的失稳滑移原因是多方面的，主要有三点：

1）地质条件特差，抗滑稳定性差

2）施工加载过快和围堤内外加载不均衡

围堤发生滑移和存在滑移迹象的地段往往也是不同工区的交汇地段。由于不同工区施工进度差异大，致使在加载速率和加荷量上严重不均衡。

3）外动力条件的影响

在围堤龙口没封堵之前，随着潮涨潮落，坝体和表层地基土一直承受着加载与卸载周期性作用。这对土体强度的影响表现在三个方面，一是使地基土强度降低，二是坝体容重的变化产生了附加荷载，三是波浪和风力的作用使土体进一步被扰动，强度进一步降低。前两个因素对坝内外影响基本均等，但第三个因素影响主要表现在坝体外侧。

12～13号是农历17与18，是大潮位。在高潮位影响下，土体厂房饱和，湿容重增加，地基土受波浪影响强度降低。在潮水退去后，一方面，利于围堤稳定的水压力消失，另一方面荷重增加，其次是地基土抗剪强度降低。在这几个因素共同作用下，发生了滑移沉降现象。

4 滑坡处理措施

本项目受场地条件、材料来源与施工条件等限制，处理滑坡的常规方法一般都不都不适用本项目，唯一的方法只有外侧堆载镇压。在处理过程中应该注意的几个问题：

1）稳定验算指标的选取：0-1层对安全的影响表现在工程开展的初期，在现阶段对围堤稳定影响主要表现在，使下层土体荷载不能较快消散。

①2层和③1层软弱粘性土特点是强度低、灵敏性高和触变性强，在滑移过程中土体结构遭到破坏，抗剪强度降低幅度较大，建议在勘察报告推荐的不饱和快剪强度与残余强度之间选取①2层和③1层抗剪强度指标。具体为①2层10.0kP，③1层12.5kP。

2）现场处理：要注意方式，处理方法不当会加剧滑移的发展。

进行处理要选择时机。0+200～0+300段的滑坡不能立即处理，应该在稳定一段时间、地基土强度恢复一段时间后再进行。

3）堆载应该有一定宽度，建议宽度不应该低于20m；堆载高度要超过一半堤身高度，建议在5.0m～5.5m之间。

5 需要注意的几点问题

1）发生滑移和有滑移迹象与趋势的堤段，应立刻停止加载。

2）做好现场监控工作。现场监控包括三方面内容：

（1）施工过程中的日常监测，特别是对软土厚度较大、堤脚发生隆起有滑移迹象的堤段要加强观测频次和加密观测点的布置；

（2）动态监测工作要跟上，在存在安全隐患的部位相应增加观测频次，及时提供观测成果，给项目决策提供第一手资料；

（3）增加现场巡视，及时发现和分析不利现象，及时预警。

围堤沉陷发生往往很突然，但滑移现象的发生一般都有明显迹象。现场施工人员介绍，围堤堆筑的前期，一直比较稳定，只是在土方加载到5.0m高程时，外坡脚才出现隆起现象。如果在这种下停止施工，情况不至于很糟。

对工程安全潜在不利因素进行细致分析，及时预警和以制定非常情况下的应急预案，是保证工程安全的前提。项目部领导和各级管理人员除了加强沟通和掌握工程实施中的第一手资料外，更应该对对收集到的各种资料进行细致分析与研究，抓住问题的关键，就能对最主要问题了然于胸，对工程潜在危险就能从容应对。

6 长期稳定预分析

根据工程性质，工程运行阶段的安全是有保障的。

表层江滩土虽然强度较低，但由于粉粒含量稍高，围堤材料为粉砂和砂质粉土，对土体排水较为有利，特别是②3层砂质粉土，安全更能得到保障。

根据最近两年的测量成果，围堤滩面淤积速度较快，而内侧将要被吹填至4.0m高程上下，这利于围堤的稳定。

东围区龙口段快速堆筑至8.2m高程，目前较稳定，说明有些堤段稳定性还是较好的，但不能因为这，而忽视其他堤段的稳定安全。

参考文献

[1]国家标准《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）.

[2]国家标准《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）.

[3]上海市工程建设规范《岩土工程勘察规范》（DGJ08-37-2002）.

[4]上海市工程建设规范《地基基础设计规范》（DGJ08-11-2010）.

[5]上海市工程建设规范《地基处理技术规范》（DG/TJ08-40-2010）.