某市管道工程开挖边坡的稳定性分析及防治措施研究

周振华+李小萌

摘要： 本文以某市管道工程开挖边坡稳定性评价为实例基础，在分析开挖边坡的稳定性的同时提出针对该边坡的防治方案。在以前学者对边坡稳定性评价的基础上，通过定性分析和定量分析对边坡稳定性进行分析与评价，并提出了防治和治理的相关措施，为管道工程的建设提供科学的技术支持。

Abstract： In this paper， based on the stability evaluation of excavation slope of a city pipeline project， the stability of excavation slope is analyzed and the prevention and control scheme is proposed. Based on the previous scholars' evaluation of the stability of the slope， the stability of the slope is analyzed by qualitative analysis and quantitative analysis， and the relevant measures of prevention and control are put forward to provide scientific technical support for the construction of pipeline engineering.

关键词： 管道工程；边坡稳定性评价；治理措施

Key words： pipeline engineering；slope stability evaluation；control measures

中图分类号：U213.1+58 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）21-0097-02

0 引言

某市基础建设投资有限公司（以下称业主）拟投资兴建的该市城西新区泸益小区至三道桥长江截污干管一线主排水系统，是该市政建设中治理城乡水环境污染，保护及美化城乡生态环境的又一民心工程。

工程场地位于该市江阳区中心半岛城西新区长江左岸，起于泸益小区旁廉租房处，沿东南方向向长江边延伸，主要顺填方区下部冲沟至长江岸，途经三道桥（泸宜公路），止于长江江岸附近，全长约530.42m。由一条DN800污水管、一条DN1000雨水管组成，该段场地位于冲沟两侧，地势陡峻，局部地段植被茂密，地质条件较为复杂。

1 工程概况

工作区属亚热带湿润季风气候，气候温和，雨量充沛，据泸州市气象局统计资料，年降雨量1169.40-1188.40mm。5-10月为雨季，多暴雨，降雨量占全年的70%左右，历年日最大降雨量315.80mm。区内无霜期长，全年约350天左右，年平均气温17.5℃左右，最热在7-9月份，最高气温39.6-41.9℃；最冷在1月，极端低气温-3-1.1℃。区内多西北、西南风，风速平均1.2m/s，最大风速15m/s[1]。

工程设计线路主要位于沟谷东北侧斜坡，沿东南侧方向延伸，管线途经地面起伏不大，标高普遍顺东南向平缓递降，无凹陷、突起等高差变化较大的微地貌[2]。沿线主要为高填方地貌、沟谷斜坡地貌和河流侵蚀剥蚀地貌三大类，其中河漫滩、陡坡、陡坎、冲沟、台阶等微地貌发育，风化剥蚀及水流切割现象强烈。为便于叙述，将沿线划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区段。其中廉租房下部-填方段边坡为第Ⅰ区段，填方段边坡下方-至三道桥为第Ⅱ区段，三道桥-长江江岸为第Ⅲ区段。

第Ⅰ区段：为填方地貌，主要为周围修建房屋回填形成，并在填方区末端形成高边坡，填方区地面标高在256.37-260.95m之间，填方厚度在0.60-11.30m之间，填方区末端边坡高12.02-15.49m，坡面走向28°，倾向118°，坡度45°-82°；

第Ⅱ区段：本段为沟谷斜坡地貌，冲沟两侧呈上陡下缓的陡坡地貌，东南侧斜坡坡顶标高在247.46-265.39m之间，坡底标高在241.43-265.39m之间，坡度在25°-35°之间，斜坡走向305°，倾向35°；东北侧斜坡坡顶标高在245.39-250.59m之间，坡底标高在233.89-241.43m之间，坡度在25°-35°之间，斜坡走向300°，倾向210°；

第Ⅲ区段：该区段属河流及冲沟流水侵蝕剥蚀地貌，除10剖面东北侧斜坡坡顶附近土层较薄，平均厚度约3.00m外，其余地段表土层较厚，在6.0-16.5m之间，基岩埋置较深，受河流涨伏影响较大，区段Ⅱ的冲沟延伸至该区域通向长江。表层土体主要以杂填土与冲洪积的粉土和淤泥质土为主，杂填土与粉土主要分布于冲沟两侧的斜坡上，淤泥质土主要分布于冲沟内。场地中河流冲洪积土层主要分布于接近长江岸边的冲沟两侧及沟口长江岸坡处，处于长江常年洪水位以下，易受洪水冲刷影响；洪水期含水饱和，强度降低，抗冲刷能力下降。在冲沟侧蚀作用下，部分岸边已出现局部冲刷和滑塌现象。

2 开挖边坡稳定性评价

当线路施工开挖形成路堑边坡时，需对开挖宽度及坡面坡度作稳定性分析后，决定是否采取边坡治理措施。现将可能形成挖方路堑边坡的地段统计于表1。

第Ⅲ区段线路走线多从冲洪积缓坡土层地带经过，土体厚度较大，基岩埋置较深，土体结构松散，且部分地段位于设计洪水位之下，存在因地下水位升降和边坡开挖引起土体滑塌的危险，整体处于欠稳定状态，危及施工安全，为欠稳定区。

第Ⅱ区段线路走线沿斜坡分布，斜坡上土体厚度不大，部分地段基岩直接出露，稳定性较好，对工程有利；但局部地段在坡体上堆有大量人工弃石、危石，对线路安全构成威胁。

由于第Ⅰ区段线路场地已经人为填充整平，在填方边坡处顺坡向延伸，所以不存在开挖形成边坡问题。

根据以上评述，工程施工应按以上分区，采取不同类型的措施进行防护处理，以保障工程安全。

3 开挖边坡防治方案

对基础开挖边坡的防治，应根据现场实际情况，各边坡岩土力学性质，以及它们对线路工程的影响程度区别对待。

3.1 第Ⅱ区段

从前面分析可知，基础上方斜坡坡度较陡，松散堆积物覆盖范围较广，对线路的影响范围较大。该区段土层较薄，基岩埋置较浅，适合开挖，但基础开挖应针对实际情况，避免大断面开挖，以保证线路工程的安全。在施工过程中，加强生态环境保护意识，充分注意保护沿线的生态环境，做到保护生态与工程防护并重。①坡面建筑垃圾：应对其进行清除。②高陡斜坡：可采用生物防护（如挂网喷草籽、坡下平缓地段植树、种灌木）、挂网喷浆、防石棚等方式进行处理。③坡体：对表面松散活石进行清除，坡面较多微细冲沟、晴天无水、雨天汇流雨水向下冲刷坡面，由于坡度陡，雨水冲刷力较强。为防止暴雨径流对线路基础的集中冲刷，宜在基础上方设置截流排水沟，截水沟按垂直坡向布置，顺地形坡降汇聚到排水沟后排入长江。

3.2 第Ⅲ区段

该区段主要为冲洪积土体形成的斜坡，厚度较大，基岩埋置较深，土体结构松散，如进行边坡开挖引起土体滑塌的危险，所以基础开挖应针对实际情况，采用相应的防护措施进行治理，以保证线路工程的安全。①开挖边坡下方：应采用支挡结构进行处理，防止冲沟水体的侧蚀作用，并设置排水反滤层，可采用坡上种草植树，进行生态防护，保持水土。②坡顶：晴天坡面无水、雨天汇水多顺坡面向下冲刷，本段坡度较缓，雨水对线路基础冲刷力较弱，主要是浸泡基础土层起软化作用。因此，宜在坡脚基础内侧上方设置截水沟，截水沟按垂直坡向布置，顺地形坡降汇聚到排水沟后排入长江。

各段路基边坡开挖与治理方案建议见表2。

该段边坡未开挖至设计标高，目前仅开挖1-2级边坡，最大深度约20m，下部的极软岩还没有揭露到，因此，现状边坡没有发现变形迹象。

4 结论

本文以某市管道工程开挖边坡稳定性评价为实例基础，在分析开挖边坡的稳定性的同时提出针对该边坡的防治方案。通过现场实际勘查，和室内定性分析对边坡稳定性进行分析与评价，并提出了防治和治理的相關措施，为类似的管道工程的建设提供了一定的指导和借鉴意义。

参考文献：

[1]陆娜.山区工程地质勘察中的斜坡勘察探析[J].科技与企业，2013（7）：203.

[2]方家骅，邵国光.《长江三角洲地区水文地质、工程地质综合评价》工作概况及其进展[J].地质学刊，1986（2）：61-63.

[3]郑光，许强，杜宇本.高陡岩质桥隧工程边坡稳定性评价及工程支护措施[J].成都理工大学学报（自然科学版），2011（04）：430-437.