陈 伟，王铁力，夏 辉，王 刚

(1.江苏省水利勘测设计研究院有限公司，江苏 扬州 225127；2.徐州市水利建筑设计研究院，江苏 徐州 221000)

1 概述

土的灵敏度是指原状土与其重塑后立即进行试验的无侧限抗压强度之比值，工程上常用灵敏度St来衡量粘性土结构性对强度的影响。根据灵敏度可以将粘性土分为低灵敏度(1

某河道位于沿海城市，为增强区域高水外排能力，有效降低洼地水位，拟在现状河道基础上进行拓浚整治。初步设计阶段根据河道沿线地形、地貌分布，结合区域发展规划情况，河道设计河底高程-3.0m，底宽40m，河道两侧堤顶高程4.50m，堤顶宽不小于4.0m；河道北侧岸坡在高程2.60m处设置宽5m的平台，平台下为挡土高度2.10m的钢筋混凝土挡墙，墙前为1∶3的河坡至河底，并在高程-0.5m至挡墙前址范围内采用混凝土护坡进行防护，平台以上堤防两侧边坡均为1∶2；河道南侧为1∶3的河道边坡。具体河道断面详如图1所示。

2 河坡滑动分析

在该段河道施工完毕并拆围堰放水后，例行巡查时，发现该段河道北侧河坡上局部挡墙出现不同程度的沉降和位移，且河道边坡高程2.60m平台位置处沿堤线方向产生裂缝，水下坡面局部出现隆起现象。该段河道北侧堤防产生变形后，对该段堤坡进行补充勘探。勘探发现该段河道北侧堤防下原2层粉质黏土上、下部土体的抗剪强度相差较大，且层土的灵敏程度高。按照地质补充勘探资料成果，结合工程现场情况，分析该段河道北侧堤防边坡产生变形的主要原因如下。

图1 河道标准断面

区域地质情况复杂，工程地质条件差，土体灵敏度高。该段河道位于裁弯取直的平地开挖段，据调查，原河道开挖时，该段河坡难以成形，然后向南拐弯形成原弯道；结合附近考古的结果，该地段有可能是当年煮盐的盐池或停靠船只的港湾等，造成局部地质条件变化较大。工程施工过程中发现，原设计堤防北侧稻田灌溉渠应布置于征地红线以外，实际灌溉渠布置在红线内，使渠道向堤防迎水侧渗透坡降变大[3- 4]，对堤防稳定安全有一定的影响。

原地勘资料表明，堤基中2层粉质黏土位于高程0～-5.0m左右，且该层土的上部土体的土质偏差；鉴于2层粉质黏土对边坡抗滑影响较大，本次现场地质补充勘探重点是对地基中2层粉质黏土上部进行了取样分析，样本选取该土层上部高程0～-2.2m的位置。试验结果表明，地基2层粉质黏土抗剪指标均有不同程度的下降。且该层土为高灵敏度土体，在施工过程中受扰动后，土体抗剪强度指标易降低。按照补充勘探成果，对初步设计阶段设计河道堤防断面进行整体和局部抗滑稳定性分析，发现该段堤防整体抗滑稳定不能满足规范要求。因此，区域地质情况复杂，土体灵敏度高，工程地质条件变化较大，是引起该段堤防及挡墙变形的主要因素。

3 加固处理方案

加固处理方案拟拆除变位挡墙后放坡：堤防设计堤顶高程为4.50m、顶宽4m，迎水面高程1.0m处设置宽度为1.0m的青坎，青坎以下河道边坡为1∶3、青坎以上堤坡为1∶2。河道堤坡迎水面在水位变化区域采用混凝土护坡进行防护，护坡为15cm厚C25混凝土、下铺碎石垫层8cm和黄砂垫层7cm；护坡顶高程3.0m，在高程1.0m处设1m宽平台，护坡底高程-0.50m。平台以上堤坡坡比1∶2，平台以下河坡坡比1∶3。

根据GB50286- 2013《堤防工程设计规范》的规定，本段堤防的抗滑稳定性分析采用瑞典圆弧法[5- 7]。在提防边坡抗滑稳定分析中，应用《AutoBank7.51》进行计算。补充地勘成果表明，地基2层土轻度指标较原地勘指标有所降低，2层土根据指标分为2上、2下两层，具体指标对比见表1。

表1 土层地质指标成果表

经计算，堤防在不同工况下的抗滑稳定计算具体成果见表2。

表2 抗滑稳定计算成果表

计算结果表明，在施工期、设计水位期及水位骤降工况下，边坡抗滑稳定均不满足规范要求，需对该段河道边坡进行加固处理。根据类似河道工程设计经验，受征地、土源等影响，一般采用木桩阻滑桩或水泥土搅拌桩提高河道边坡稳定性[8- 10]。

在保障制度中，除了申诉制度，行政裁决制度也是教师维权的一个重要途径之一。但是在现实中，行政裁决制度在保护教师权益的方面却并没有发挥它应有的作用。当教师向行政机关申请仲裁时，行政机关在裁决时大都会选择偏向学校方面，而不是按照《教师法》给予教师权利相应的保障。因此，教师的权利得不到有效的维护。

3.1 木桩方案

木桩作为阻滑桩，在控制桩顶水平位移不超过10mm，按照现状工程地质条件，单根木桩可承受水平力11.3kN；同时考虑到木桩横纹抗剪强度一般大于6.3MPa，以此推算尾径12cm的木桩抗剪断剪力为71.25kN；因此，木桩在本工程中单桩阻滑力按位移控制，单桩阻滑力为11.3kN。根据河道边坡抗滑稳定分析情况，木桩沿堤防纵向间距1m布置，为确保河道边坡在各工况下抗滑安全均能满足规范要求，需布置6排阻滑桩。木桩在平面上呈梅花形布置，设计桩长8m和5.5m，桩顶伸入护坡5cm，如图2所示。

根据木桩布置情况，每延米堤坡可提供阻滑力为67.8kN，各工况下边坡抗滑稳定计算结果见表3。

图2 木桩加固处理断面图

图3 水泥搅拌桩加固处理断面图

工况计算水位堤身水位/m河道水位/m抗滑安全系数K允许抗滑系数[K]施工期3.50-1.001.171.05设计高水位3.502.601.431.15常水位3.501.001.171.15水位骤降2.60→1.001.151.15

由表3可知，木桩处理后边坡抗滑稳定在各工况下，均满足GB50286- 2013要求。

3.2 水泥搅拌桩方案

水泥搅拌桩作为边坡阻滑桩，在河坡设3排水泥搅拌桩，迎水面青坎以上设置一排，青坎以下布置两排、排距为2m，水泥搅拌桩沿堤防方向间距为1.0m，上下3排相互错开呈梅花型布置，设计水泥搅拌桩直径为60cm，桩底高程-5.0m，其水泥掺量为被加固土体质量的18%，水泥选用强度等级为42.5级及以上的普通硅酸盐水泥，地勘表明该处土体含水量较高，拟采用干法施工，搅拌桩桩身水泥土的抗压强度不得小于1500kPa，如图3所示。

水泥土搅拌桩形成复合土体的抗剪强度指标按照土工原理及相关规范计算，其中水泥土搅拌桩桩体粘聚力取150kPa、内摩擦角取25°。水泥土搅拌桩影响范围以外的土体抗剪指标采用原土层强度指标。水泥土搅拌桩处理后，河道边坡抗滑稳定计算结果见表4。

表4 抗滑稳定计算成果表(搅拌桩加固处理)

由表4可知，水泥土搅拌桩处理后边坡抗滑稳定在各工况下，均满足GB50286- 2013要求。

3.3 方案比选

河道边坡抗滑处理采用木桩或水泥土搅拌桩作为阻滑桩均可行，从工程布置、施工技术及工程投资方面进行比选，具体对比情况见表5。

由表5可知，从工程布置方面，木桩或水泥土搅拌桩方案均可行，木桩更有利于现场桩位的调整，更适应于现场情况；从施工技术及难度方面，木桩或水泥土搅拌桩施工技术均比较成熟，水泥搅拌桩设备进出场难度较大；经综合分析，木桩方案具有施工便捷、工期短等特点，因此设计选用木桩方案。

表5 方案比选表

拌桩设备进出场难度较大；经综合分析，木桩方案具有施工便捷、工期短等特点，因此设计选用木桩方案。

4 土质指标灵敏度对边坡稳定的影响分析计算

由前节计算结果可知：当高灵敏土受扰动后土的强度产生明显降低，影响河道边坡稳定性。基于此，本节拟研究凝聚力C及内摩擦角φ不同降低程度对河坡稳定性影响程度，按原初设2层土C和φ分别降低至80%、60%、40%、20%时计算边坡稳定性，计算结果见表6～8。

表6 稳定计算成果表(C，φ)

表7 抗滑稳定计算成果表(C变化，φ)

表8 抗滑稳定计算成果表(C，φ变化)

以上计算结果表明：

(1)当土体内摩擦角φ保持不变，随着凝聚力C下降，边坡抗滑安全系数减小。

(2)当土体凝聚力C保持不变，内摩擦角φ下降，边坡抗滑安全系数减小。

(3)当土体凝聚力C和内摩擦角φ下降相同幅度时，内摩擦角φ下降对边坡抗滑稳定性影响比凝聚力C下降对边坡抗滑稳定性影响小。

5 结论

通过分析高灵敏土的内摩擦角φ及凝聚力C两个数值变化，研究了边坡稳定性问题，得出如下结论：

(1)在河道整治过程中应注意高灵敏土强度的降低对河道边坡稳定性的影响。在勘探过程中遇到淤泥质土，土层较厚或位于建筑物持力层时，应判别其灵敏性。对较高灵敏土应提出扰动后指标，以便于采取合适加固措施。

(2)土体凝聚力C及内摩擦角φ降低都会减小边坡抗滑稳定性。当高灵敏土在施工过程中受到扰动时，土体强度指标凝聚力C及内摩擦角φ都会不同程度降低，从而降低边坡的抗滑稳定性。

(3)凝聚力C及内摩擦角φ边坡抗滑稳定性影响程度不同。当土体凝聚力C和内摩擦角φ下降相同幅度时，内摩擦角φ下降对边坡抗滑稳定性影响比凝聚力C下降对边坡抗滑稳定性影响小，说明凝聚力C灵敏性强。

该研究的不足之处在于：计算过程中只考虑了C、φ单一减小对边坡稳定的影响，实际扰动后可能两项指标同时减小，后续可对此做相应计算分析。

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