孟庆祥　隋洪瑞 李岩

摘要：水下基槽浚挖施工中，开挖扰动以及水底回淤现象会改变土体的天然应力场，使土体抗剪强度产生衰减，此时边坡稳定性计算仍采用原始的土参数并不合理。针对天津滨海新区中央大道海河沉管隧道工程，对水下边坡稳定性进行了数值分析，采用强度折减法对土参数进行适当折减，模拟水下基槽开挖和回淤作用对土体的扰动。分析表明：开挖扰动及回淤作用对边坡稳定影响显著，尤其在坡脚等易出现应力集中的位置，土体强度损失非常明显。

关键词： 水下边坡 开挖扰动 回淤 稳定性分析

研究背景

沉管隧道工程中，水下基槽浚挖施工不可避免地会改变周边土体的天然应力场，开挖扰动会使土的密实度变小、孔隙率增大，使土体抗剪强度产生衰减，因此采用原始土参数进行计算并不合理。根据国内外工程经验，开挖后边坡表层附近土体抗剪强度损失可达10%以上。如果同时考虑边坡表层回淤的淤泥质土的影响，强度损失则更为显著。但目前国内外在开挖扰动和回淤对水下边坡的稳定性影响方面并不多见。

中央大道海河隧道工程是天津市滨海区中央大道穿越海河的重要节点工程，位于天津市滨海新区于家堡中心商务区和东西沽地区，是沟通滨海新区中心商业区海河南北两岸的重要通道。路线全长4.3km，其中穿越海河255m采用沉管法施工工艺。穿越土层主要为淤泥质土，局部为力学性质较差的粉质粘土、粘土夹层。……