护岸工程岸线为南北向，长约1 810 m。根据现场实际情况，护岸采用两种结构形式：南段500 m是在已场地平整的基础上进行清淤、抛填碾压块石基床，斜坡堤护坡处理；由于北段地基为软弱土层，填土及淤泥大部分有6.0～11.8 m厚，因此采用土工格栅加塑料排水板固结法处理地基，分层碾压开山土筑斜坡堤，大块石护坡、护底，并将北段淤泥较深段(长约240 m)作为试验段。试验段由于加载速率过快及加载厚度过大，导致2010年12月29日凌晨发生滑移，12月29日滑移段卸载填土约1.2 m厚，防止地基变形进一步增大。此次滑移，造成试验段的小石坝变形、淤泥隆起、背水面形成的明沟，整体滑移距离约4 m。滑移后，护岸沿轴线方向开裂，形成明沟，见图1；小石坝变形、淤泥隆起，见图2。

图  1  护岸沿轴线方向开裂

Figure 1.  Cracking of revetment axis

图  2  小石坝变形和淤泥隆起

Figure 2.  Small rock dam deformation and silt uplift

勘察场地地层和岩性都较为简单，基岩主要为燕山期的侵入岩，各岩土层自上而下描述如下：

1)素填土(层号①)：灰、灰黄、灰褐等色，层厚度一般厚度为1.0～2.0 m。

2)淤泥(层号②)：深灰、灰黑色，饱和、流塑；该层厚度一般为4.4～8.6 m，部分地段较薄，为0.4～3.4 m，部分地段较厚，为10.1～10.8 m，平均厚度为6.4 m，该层全场分布，沿护岸轴线方向层厚度较为均匀，沿护岸横切面方向层厚度变化相对较大，大体呈内侧薄、外侧(靠湖一侧)厚。

3)粗砂(层号③₁)：深灰色，灰色为主，饱和，稍密～中密为主，该层分布于护岸北端，呈透镜体状分布，层厚度为1.1～4.3 m。

粉质粘土(层号③₂)：灰黄色，灰白色为主，湿，可塑，层厚度1.5～4.5 m。

粉质粘土(层号③₃)：棕黄色，灰黄色，很湿，软塑；该层在局部钻孔中有分布，层厚度3.1 m。

泥炭质土(层号③₄)：灰褐色，很湿，软塑；见于个别钻孔，呈透镜体状分布，层厚度2.0 m。

4)砾质粘性土(层号⑤₁)：棕红色，花斑色，稍湿，硬塑，层厚度一般为1.1～9.7 m，平均厚度为5.9 m。

砾质粘性土(层号⑤₂)：棕红色，花斑色，湿，可塑，层厚度一般为1.7～3.4 m。

5)场地基岩为燕山三期花岗岩，根据风化程度划分为全风化花岗岩、强风化花岗岩、中等风化花岗岩、微风化花岗岩。

1)在护岸基础范围内整理场地、清除树根、杂草等垃圾，填土到标高1.00 m，再填500 mm中、粗砂，靠江边用碎石滤层、块石保护。

2)施工塑料排水板，塑料排水板矩形布置，间距1.00 m，长度应根据地质资料确定，大约8 m～12 m，并保证穿透淤泥层，伸入下卧粘性土层，上面砂层各500 mm。

3)分层铺设土工格栅，每层间距300 mm，共四层，之间填中、粗砂，搭接长度不少于1.00 m，土工格栅施工时拉伸受力方向应垂直堤轴线，并应尽快覆盖保护，以免日晒老化。

4)埋设监测设备，监测项目包括：(1)地基土表面沉降；(2)地表面坡趾外地表土水平位移；(3)地基深层土的水平位移；(4)地基土孔隙水压力。

5)分层回填碾压150～200 kg块石反压护底，护底厚度不低于2.0 m。

6)分层碾压开山土，每层厚度300 mm，推平碾压6～8遍，压实系数>0.94。

7)超载预压十二个月后沉降趋向稳定后，方可进行卸载、理坡，卸载土方可堆放在堤后坡脚处。

8)护岸迎水面边坡按1：2.5修理成型后，每一工序需验收合格后才能进行下一工序的施工。

9)施工C20砼压顶，排水沟，栏杆，临时道路，植草护坡，每隔20 m设置伸缩缝，排水沟，栏杆为钢筋砼结构。

本文仅对试验段监测情况进行分析。试验段中央处设立一个监测断面，该段淤泥厚度约10 m。监测项目包括地基土孔隙水压力、地表面坡趾外地表土水平位移、地基深层土的水平位移和地基土表面沉降。监测仪器埋设见图3。由于监测设备埋设时，试验段已经堆载达到一定厚度，故以下分析仅针对监测设备埋设完后所测得的数据。

图  3  监测点剖面示意图

Figure 3.  Schematic diagram of monitoring points

《孔隙水压力测试规程》^[11](CECS 55：93)4.1.4条：加载间隙时间的控制应满足孔隙水压力的消散率达到70%(孔隙水压力的消散率为各级荷载下孔隙水压力消散量累计值与孔隙水压力增量累计值之比)。据此，可将孔隙水压力消散率计算表现为下式(1)：

式中：U——孔隙水压力消散率；u_max——最大孔隙水压力；u_t——当前孔隙水压力；u₀——初始孔隙水压力。

图4为填土厚度-孔隙水压力-时间曲线图。从图中可以看出，入淤泥8.2 m处探头较3.2 m处探头所测孔隙水压力小，这和淤泥层下存在一层粗砂层有关，即存在双向排水通道。

图  4  填土厚度-孔隙水压力-时间变化曲线

Figure 4.  Soil thickness-pore water pressure-time curve

在2010年12月4日、12月19日、12月28日堆载碾压后，不同深度处孔隙水压力均有明显升高。根据公式(1)，可计算出下级堆载前12月18日和12月27日孔压消散率见表1。

表1中以12月1日为孔隙水压力起点，而实际上12月1日以前试验段护岸已经堆载到一定高度，12月1日所测孔隙水压力相比初始地基孔隙水压力会有所偏高，故表1中计算出的孔压消散率相应的偏高。即便如此，12月19日和12月28日堆载前孔压消散率也远未达到70%。而施工方为加快施工进度，盲目进行堆载，致使12月29日凌晨，该段向湖边发生整体滑移约4 m。每级加载的间隙时间不够，致使堆载后孔隙水压力消散率达不到规范要求是本次事故的一个重要原因。

图5、图6分别为地表土水平位移和水平位移速率随时间变化曲线图。图6中可以看出：在12月4日、12月19日和12月28日三次堆载后，临湖一侧的水平位移观测点BZ1-3位移速率分别为9 mm/d、8 mm/d和20 mm/d，BZ1-4位移速率分别为8 mm/d、8 mm/d和21 mm/d。设计控制堆载时水平位移速率为5 mm/d。由此可见，当堆载时水平位移速率接近2倍控制值时，地基还能勉强保持不失稳状态。当堆载时水平位移速率为4倍控制值时，应该采取卸载等必要措施，否则，地基会由于侧向位移过大而发生整体滑移。设计堆载厚度为每次300 mm厚开山土，而实际施工时候每次约600 mm厚开山土，每级加载厚度过大，致使地基水平位移速率严重超标是本次事故的另一个重要原因。

图  5  填土厚度-水平位移-时间变化曲线

Figure 5.  Soil thickness-horizontal displacement-time curve

图  6  填土厚度-水平位移速率-时间变化曲线

Figure 6.  Soil thickness-horizontal displacement rate-time curve

图7为临湖一侧地基深层水平位移曲线图，可以看出位移主要发生在地面以下7.0 m深度范围(为了图面清晰，部分日期数据没反映在图中)。在12月4日、12月19日和12月28日三次堆载后，最大水平位移速率均发生在地表，位移速率分别达到8 mm/d、6 mm/d和21 mm/d，12月28日堆载时，水平位移速率已严重超过设计控制值5 mm/d。另外，比较图6和图7，不难发现，图7中深层累计地表水平位移速率和图6中地表土水平位移速率基本一致，这也相互验证了两种测试手段得到的数据的准确性。

图  7  CX2孔深与位移关系曲线图

Figure 7.  Relationship curves between depth and displacement of CX2 bore

图8、图9分别为地表沉降和沉降速率随时间变化曲线图。图9可以看出：12月19日和12月28日两次堆载后，五个沉降板沉降速率均明显增加，图中反映为存在突变点。尤其当12月28日堆载后，CJ1-2、CJ1-3和CJ1-4最大沉降速率分别达到24 mm/d、29 mm/d和26 mm/d，超过15 mm/d的设计控制值。

图  8  填土厚度-沉降-时间变化曲线

Figure 8.  Soil thickness-settlement-time curve

图  9  填土厚度-沉降速率-时间变化曲线

Figure 9.  Soil thickness-settlement rate-time curve

通过对本工程的监测数据分析，得出以下结论：

1)排水板堆载预压法处理软基时，每级加载的间隙时间由堆载后孔隙水压力消散率确定。孔压消散率没达到规范要求值或者设计控制值，而盲目继续堆载容易造成地基滑移。

2)每级加载厚度宜按照设计值执行。当堆载时水平位移速率接近2倍控制值时，地基还能勉强保持不失稳状态；当堆载时水平位移速率为4倍控制值时，应该采取卸载等必要措施，否则，地基会由于侧向位移过大而发生整体滑移。

3)深层累计水平位移和地表水平位移监测数据可以相互比较对照，本工程中深层累计地表水平位移速率和地表土水平位移速率基本一致，相互验证了数据测试的准确性。

4)地表沉降速率随时间变化曲线图中存在突变点时，应加强观测并结合其他监测项目综合分析地基的稳定状态。