1 工程簡介和事故后果
清河農(nóng)場在天津郊區(qū),漢沽與塘沽之間,位于天津但歸北京管轄。農(nóng)場南北約10km,東西約7.5km,主要作物有棉花、水稻、玉米等,農(nóng)場內(nèi)還建有零星魚塘。農(nóng)場建有較為完善的供排水體系,上水渠為農(nóng)田和魚塘提供生產(chǎn)用水,排水渠用來排除暴雨造成的內(nèi)澇。各渠道相互交叉,密布整個農(nóng)場,主要渠道還配備泵站由于強(qiáng)制供水和排澇,有效維護(hù)場區(qū)水環(huán)境安全。于家?guī)X揚(yáng)水站是清河農(nóng)場排水體系中一座重要建筑物。
2010年8月21日凌晨,于家?guī)X揚(yáng)水站進(jìn)水池東坡,有39米漿砌石護(hù)坡發(fā)生滑坡,事故發(fā)生未造成人員傷亡和其他財(cái)產(chǎn)損失。滑坡地段比較穩(wěn)定,未對周邊建筑物構(gòu)成威脅,滑塌物也未對揚(yáng)水站運(yùn)行造成影響。

邊坡垮塌后情況
2 事故發(fā)生后邊坡情況概述
(1)根據(jù)滑坡的地表情況,從下挫的高度,滑坡下口離坡腳的距離,隆起等,初步判斷滑坡是淺層局部的,邊坡失穩(wěn)滑動的形式為淺層滑動,滑動的危害程度為危害性輕微的局部滑動。
(2)滑裂面呈圓弧狀向河道凸出。
(3)滑坡面上有滲透水,土體含水量大。根據(jù)坡面土樣實(shí)測含水量高達(dá)28.9%,飽和度達(dá)95.5%。
3工程區(qū)域地質(zhì)條件概述
工程區(qū)為近代沉積,屬海積沖積平原,區(qū)內(nèi)地勢平坦。在勘探深度20.0m范圍內(nèi),工程區(qū)地層分部較為穩(wěn)定,除表層為人工填土層(mlQ)外,揭露地層均為第四系全新統(tǒng)(Q
4)地層。
據(jù)巖性特征、沉積環(huán)境、生成時代,自上而下可劃分為人工填土層(mlQ)、第四系全新統(tǒng)第Ⅰ陸相層(alQ
43)、第四系全新統(tǒng)第Ⅰ海相層(mQ
42)和第四系全新統(tǒng)第Ⅱ陸相層(alQ
41)等四大層。
工程區(qū)內(nèi)地下水為孔隙潛水,地下水埋深為1.60~2.60m,高程為0.66~-0.36m,主要由大氣降水和河渠內(nèi)水補(bǔ)給,以蒸發(fā)形式排泄,地下水位隨季節(jié)變化。
4事故原因分析
(1)穩(wěn)定復(fù)核
土坡穩(wěn)定計(jì)算方法:由于對土體抗剪強(qiáng)度計(jì)算方法的不同分為總應(yīng)力法和有效應(yīng)力法。計(jì)算簡圖如下:

1)總應(yīng)力法
施工期抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)可按下式計(jì)算

水位降落期抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)可按下式計(jì)算

2)有效應(yīng)力法
穩(wěn)定滲流期抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)可按下式計(jì)算:

式中
b——條塊寬度(m);
W——條塊重力, W= W
1+ W
2+

W
1——在坡外水位以上的條塊重力(KN);
W
2——在坡外水位以下的條塊重力(KN);
Z——坡外水位高出條塊底面中點(diǎn)的距離(m);

——穩(wěn)定滲流期土層的孔隙壓力(KPa);

——水位降落前土層的孔隙壓力(KPa);

——條塊的重力線與通過此條塊底面中點(diǎn)的半徑之間的夾角(度)

——水的重度(KN/m
3);

——土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)。
邊坡穩(wěn)定計(jì)算成果表
工作狀態(tài) |
計(jì)算方法 |
抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)k |
 |
施工期 |
總應(yīng)力法 |
1.08 |
1.05 |
水位降落期 |
總應(yīng)力法 |
1.22 |
1.15 |
穩(wěn)定滲流期 |
有效應(yīng)力法 |
1.16 |
1.15 |
由上表可看出原設(shè)計(jì)邊坡為1:1.5可滿足抗滑穩(wěn)定要求。
(2)事故原因分析
通過對邊坡修建運(yùn)行情況了解,結(jié)合邊坡現(xiàn)狀分析認(rèn)為本次事故發(fā)生的主要原因是滲流。
滑坡東側(cè)20m養(yǎng)魚池水滲流及近期多場降雨,使得邊坡土體浸水飽和,土體飽和后,抗剪強(qiáng)度降低,滑動體自重增加,相應(yīng)的下滑力增大。滲流產(chǎn)生的滲透力,進(jìn)一步增加了滑動體的滑動力。綜上所述,在滲流作用下邊坡滑動體重量增加,抗剪強(qiáng)度降低和滲透力增加等均是導(dǎo)致滑坡產(chǎn)生的重要原因。另外,原坡面弧型向河道凸出,不利于邊坡穩(wěn)定,是本次滑坡的不利因素。
5除險(xiǎn)加固措施
為消除險(xiǎn)情,恢復(fù)邊坡。針對邊坡失穩(wěn)的成因,除險(xiǎn)加固措施如下:
(1)挖除滑動體,將滑坡上部未滑動的坡肩削坡至穩(wěn)定的坡度,填筑恢復(fù)邊坡,坡面采用砌石護(hù)坡。將坡比由原來的1:1.5放緩至1:2;坡面防護(hù)增設(shè)排水措施,排除土體滲水;填筑選用內(nèi)摩擦角較大的土體換填。
(2)樁式防護(hù)。可采用木樁、鋼筋混凝土樁、鋼樁等,加固邊坡,增加邊坡抗滑穩(wěn)定性,維護(hù)邊坡穩(wěn)定。
6總結(jié)
通過本工程實(shí)例,作者認(rèn)為,本次滑坡主要是由于土體含水增加使土體抗剪強(qiáng)度降低,希望設(shè)計(jì)及施工人員在類似工程設(shè)計(jì)施工時注意排水措施,排除土體滲水,避免類似事故的發(fā)生。
參考文獻(xiàn):
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[4].《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB 50330-2002);