导读:本文翻译及整理自Derek H. Cornforth的论文 SEVEN DEADLY SINS OF LANDSLIDE INVESTIGATION, ANALYSIS, AND DESIGN ,主要内容为:
0 简介
1 未能识别古滑坡
2 误判滑动面深度
3 错误分析测斜数据
4 使用不适当的安全系数
5 临时开挖不及时支护
6 忽视承压水
7 陡峭基岩软土上进行填方
8 总结
0 简介
在我主要致力于滑坡研究的职业生涯接近尾声时,我观察到行业中某些错误反复出现,并可能会带来非常高的代价。根据以往项目的经验(包括在法律诉讼获得的材料),我选择了七类与滑坡相关的“罪”,并提供了相应的案例。这些案例虽然并不完整,但足以说明问题。
在论文中讨论他人的错误是一项敏感的工作。然而,只有从实践经验中不断吸取教训,我们的行业才会进步。本文的目的是帮助同行避免这些代价高昂、令人尴尬的错误。
1 未能识别古滑坡
古滑坡通常可以根据场地的地形来识别。因此,由一位经验丰富的工程地质学家对场地进行地质调查,应该是在山坡区域进行开发的先行条件之一。在布置重要管道线路、大型土地划分以及存在地质灾害的场地建设之前,尤其需要这样做。虽然这一要求似乎不言而喻,但业主和开发商往往会急于建设,忽略了这一简单的步骤。
案例一 海角住宅区滑坡
海角住宅区是一个高档住宅开发项目,建在俄勒冈海岸一个陡峭的斜坡上,斜坡主要为密实砂层。房屋沿着坡顶排列,通过窗户可以看到壮观的海景(图1)。
图1 海角住宅区滑坡-鸟瞰全景
1998年2月,陡坡下部的地层突然向大海方向滑动形成了一个滑坡。在某些区域,滑坡一直延伸到斜坡的顶部,威胁到几所房屋的安全(图2)。后来经调查,原因是冬天的暴风雪引起了沙滩的严重侵蚀,从而导致滑坡发生。
图2 海角住宅区滑坡-滑坡顶部与房屋的距离非常近
因为滑坡,许多房屋业主对开发商及其工程师提起诉讼。在讨论业主补偿的律师会议中,场面一度十分“混乱”。在诉讼期间,沙滩在海浪下自行恢复了原貌,滑坡也停止了继续移动。虽然最终在法庭上双方达成了和解,但滑坡尚未得到处理。因此,沙滩在未来如果再次出现严重侵蚀,很可能会重新激活滑坡,并导致进一步的移动。
在这件事之中,我被诉讼的一方聘用为工程顾问,但没有参与滑坡后的现场调查。根据已有资料分析,我认为出现了图3中ABCD所示的楔型滑坡。主要滑动发生在密实的砂层和下卧硬粘土下层的分界面附近,这是一个古滑动面。
图3 海角住宅区滑坡-地质剖面
在开发之前,一家岩土工程公司对该场地进行了勘探,但没有发现陡坡底部的古滑坡。一个有经验的工程地质学家可以从地形上识别出滑坡情况。虽然这些房屋被放置在斜坡顶部的稳定地面上,但从图2中可以清楚地看出,它们太靠近陡坡边缘,因此如果古滑坡重新活动,房屋的安全很容易会受到影响。
案例二 华盛顿公园滑坡
19世纪90年代初,波特兰在城市西侧修建了两座水库用于供水。地点选择在一个山坡坡脚处的沟谷(图4,5)。该项目需要从沟谷底部挖掘出76,000m3的土方。在两个水库的建设过程中,在山坡的上部出现了一个大型滑坡,长约520m,坡底宽约335m。山坡的顶部是一个平坦的洼地——这是古滑坡的典型特征。在1894年12月至1897年10月期间,根据监测数据显示,滑坡向下滑移了1m。
图4 华盛顿公园滑坡-白色虚线为滑坡范围
图5 华盛顿公园滑坡-平面图
根据场地勘探资料显示,滑动面出现在地下17~34m(图6),基本位于高塑性粘土层内。滑坡堆积物是硬粘土和破碎岩石组成的混合物。滑坡发生后,首先使用水泵降低地下水位来稳定滑坡,然后沿着滑动面挖掘,建造一个相互连接的排水管网。时至今天,滑坡向下滑动的速度减少至每年仅1cm。
图6 华盛顿公园滑坡-X-X剖面图
华盛顿公园滑坡是古滑坡复活的一个例子。水库工程的土方开挖量仅占滑坡体的3%。在随后的一场重要诉讼中,开发方被判无需承担对住宅损害的赔偿,因为法官不能接受相对于整个滑坡体而言,这样一次小规模的挖掘是引起滑坡的原因。然而,时至今日,已有许多类似的案例表明,边坡稳定性的微小变化,会在稳定性不高的古滑坡中引起不成比例的大位移。
2 误判滑动面深度
大型滑坡在分析之前,必须先进行可靠的地质建模。测量滑动面深度的首选现场仪器是测斜仪系统,包括一个带槽套管(图7)和一个测量倾斜度的探头(图8)。
图7 测斜套管示意图
图8 测斜系统示意图
套管的横向变形可以通过将沿套管的一系列近距离倾斜读数与初始读数进行比较来计算,初始读数用于测量每个深度间隔的倾斜变化(图9)。当正确安装和读取时,倾斜仪系统可以测量出微小的横向移动。
图9 测斜数据示例
令人惊讶的是,直至今天仍然有许多滑坡调查工程师不使用测斜仪系统,而是依靠他们的个人经验来估计滑动深度。工程师不采用测斜仪的原因,可归为费用、时间以及缺少现场操作经验等因素。然而,仅依靠地质钻孔或探坑来确定滑动深度可能存在严重缺陷,并导致滑坡在地质建模中出现重大错误。
案例三 北沃斯科填埋场滑坡
在这个填埋场扩建项目中,扩建1区在1993年开始挖掘,边坡坡度为1:3,总共要清除250,000m3的密实泥土(图10)。1993年12月,挖掘完成后不久,在南端开挖边坡顶部后方30~60m处观察到一条210m长的裂缝。项目工程师在裂缝中部附近挖了一个9m深的探坑检查,并得出结论,滑动面位于地表以下约6m的深度。
图10 北沃斯科填埋场滑坡-扩建1区平面图
我在当时也被征询工程意见。坡顶产生的裂缝如此之长,我怀疑实际滑动面要比从探坑中估计的要深得多。因此,在开挖边坡上安装了两个测斜仪。测斜管穿过了密实的粉土,直至标贯击数相对较高的地层(图11)。粉土下面是一层非常密实的粉细砂。由于安装测斜仪时滑坡已经停止了移动,为了探究滑动面的深度,在边坡顶部的裂缝处还建造了一个小型的超载土坝,以“推动”滑坡重新移动。
图11 北沃斯科填埋场滑坡-A-A剖面
测斜仪在LT-2的结果揭示,滑动面位于地下74~76英尺(22~23m)的深度,如图12所示。显然,原先探坑中滑动面的估计深度是一个很大的错误,如果被认为是正确的,可能会导致严重的设计后果。
图12 北沃斯科填埋场滑坡-LT-2测斜结果
滑坡显示为楔型破坏,底部沿着接近水平的古滑动面滑动。随后的地质调查证实该处是一个古滑坡。
案例四 法拉第运河滑坡
法拉第运河的作用是将克拉克马斯河的水输送到水力发电厂。最初的项目建于1907年。1957年,运河被拓宽和加深,以提供更大的水力输送。河床挖掘出的泥土被堆填在两条河之间的斜坡上。1967年,在斜坡上出现裂缝,斜坡被平整成目前的形状。然而,在1977年,新的裂缝出现了,形成了新的滑坡。滑坡移动速度不断变快,直到1989年滑坡被一个反压石堆稳定下来(图13)。
图13 法拉第运河滑坡-鸟瞰图,虚线为滑坡范围
1986年的现场勘探实施了穿过滑坡中心的四个钻孔,地质剖面如下所示(图14)。所有的钻孔都装有测斜仪。监测到的滑动(图14)是典型的边坡深层圆弧破坏。滑动面几乎完全穿过填土和碎石层,直达下卧的硬粘土层。
图14 法拉第运河滑坡-地质剖面
地质剖面显示,在密实碎石(旧河道)和坚硬粉质粘土(风化的凝灰角砾岩)上,覆盖有一层厚粘土。图15展示了典型的地质柱状图。
图15 法拉第运河滑坡-B-2钻孔柱状图
如果没有测斜数据的帮助,有经验的岩土工程师会判断滑动面位于何处?可能会选择在填土与密实碎石层的分界面(38英尺处)。如果使用钻孔柱状图作为参考,第二个选择可能是72英尺处的“较软区域”(图15)。然而,该位置的实际滑动深度为92英尺。因此,两种选择都是错误的。
3 错误分析测斜数据
虽然测斜仪在确定大型滑坡滑动面方面起着至关重要的作用,但绘制的水平位移-深度图有时会给没有经验的用户造成混乱,因为他们对测斜数据有着不切实际的期望。虽然探头本身可以获得非常精确的读数,但测量的整体准确性是由测斜系统共同控制的(即探头、套管、电缆、回填质量和操作员的技能)。
输出图通常显示地层相对于初始读数的水平位移。在分析测斜数据时,两个常见的问题是:
(1)不校正系统误差;
(2)使用过于夸张的比例绘制数据图。
测斜仪数据中的系统误差通常可以通过数学计算从实际位移中分离出来。它们包括:
(1)偏置误差;
(2)旋转误差;
(3)深度定位误差。
产品商会提供手册和软件来进行这些修正。
偏置误差是更常见的误差,能够识别并进行校正对所有岩土工程从业人员都很有用。这种误差是由探头本身造成的,在多个数据集中,会导致图中出现类似“挡风玻璃雨刮”的现象。一个例子如图16(a)所示。当出现偏置误差时,套管无变形的部分会显示出近似线性的曲线,从套管底部辐射出来。
图16 测斜数据的“雨刮”现象
(a) 数据校正前
(b) 数据校正后
修正后,如图16(b)所示,数据显示实际滑坡剪切变形发生在地表以下50~52英尺(15.2~15.9m)处。
偏置误差的斜线不应被误判为代表实际变形。在可行的情况下,建议将测斜套管延伸至滑动可能深度以下10~20英尺(3~6m)。这使得在分析数据时更容易校正。
一些工程师在分析测斜数据时,犯的第二个错误是将图表绘制成夸张的水平比例。这通常是由于研究者希望尽早发现滑动面的位置。
图17(a)显示了一个夸张比例的例子。这样的图表可以引起对滑坡内部发生的事情的奇怪推测。实际上,如前所述,图表中的各种波动是由于测斜系统的精度所导致的。如图17(b)中的示例所示,当校正偏置误差并绘制到更正常的比例后,实际没有变形发生。后来,在这个滑坡点发生了地表以下15~21英尺(4.6~6.4m)的小变形(图17c)。
图17 夸张水平比例的影响
(a)放大10倍的水平比例
(b)正常水平比例
(c) 数据揭示出15~21英尺处的变形
我建议,在至少观察到0.15英寸(4mm)的剪切变形后,才据此确定滑动面深度位置。
4 使用不适当的安全系数
从土力学的早期开始,1.50的安全系数(F)就已经是边坡稳定性分析中的公认标准。这个标准是合适的,特别是因为,大多数边坡稳定性分析是针对规模相对较小的边坡工程(如公路路堤)或高风险项目(水库大坝)的设计进行的,在这些项目中,边坡破坏会导致大规模财产损失或人员死亡。
不幸的是,F=1.50的惯性思维有时会被视为滑坡工程的公理。它可以导致明显超出需求的设计。虽然这种设计是保守的,并确保安全,但如果它们不适合正在研究的滑坡类型,就不符合社会的广泛利益。还有一种可能性是,由于过度保守,导致滑坡修复的成本过高或施工困难,反而采取不了合适的措施进行修复。在这种情况下,一个很高的安全系数是反作用的。近年来,一些监管机构设定了F=1.30的标准。但是,一个固定的系数,无论是F=1.50还是F=1.30,都不适合作为滑坡工程的永恒标准。
之所以不适合采用固定的安全系数,是因为滑坡具有以下区别于常规边坡的特点:
(1)滑坡覆盖范围很大
(2)滑坡会经过多层次的技术研究
(3)滑坡所在场地地质条件变化大
(4)在滑坡开始时具有已知的安全系数(F=1.00)
最后一个特点尤其重要,因为它在数学分析中提供了一个确定性参数,即阻力与滑动开始时的下滑力完全相等。这显然不适用于正常情况下的稳定性分析。由于滑坡治理分析是对同一滑坡模型的“之前”和“之后”对比分析,岩土工程师可以有把握地降低滑坡分析中的安全系数。
滑坡治理的一般准则是,在对应的地质条件下,治理后滑坡应具有长久的稳定性。我认为,选定的安全系数应根据岩土工程师的专业判断设定。
假设已经对场地的地质条件进行了充分的勘探(包括研究土层特性的室内试验),已经使用水压计和测斜仪对滑坡进行了现场监测,并且已经使用反分析得出了合适的滑动面土层参数,我让认为安全系数可以在大约1.15到1.50的范围内选择。低于1.15的安全系数可用于特殊情况,在这种情况下,稳定性的微小改善优于不作为。
5 临时开挖不及时支护
在对滑坡进行分析及治理设计时,岩土工程师可能会忘记考虑,承包商在进行治理施工时,临时开挖也是其中的一部分内容。合同通常将临时工程和现场安全的责任从业主(及其代建方)转移到承包商头上。然而,现实情况是,如果事情出了差错,岩土工程师很可能会在诉讼中被指定为被告,或在施工索赔中被指定为与现场有关问题的责任方。因此,工程师最好仔细考虑施工过程,尽量避免这类索赔。
滑坡治理施工期间,临时开挖令滑坡复活的一些常见原因是:
(1)为施工挡墙创造空间,坡脚处过度削坡;
(2)为施工挡墙基础,挖掘滑坡下方的松软地层;
(3)为施工截水沟或剪力键,在滑坡上挖掘一条沟渠;
这些原因的共同特点是,在滑坡中下游进行的临时开挖,几乎总是会降低边坡的稳定性,并可能重新引发滑坡运动。由于许多滑坡治理工程需要临时开挖,岩土工程师通常需要发挥积极作用,以防止滑坡进一步的移动。
案例五 卡拉马滑坡
一个山坡底部进行的小型开挖施工,导致了其上方斜坡及道路出现裂缝(图18)。地质勘探显示,坚硬的基岩(角砾岩)位于地表下方4~5m处。一位岩土工程师建议沿道路修建一条137m长的截水沟,以便地下水到达下方不稳定区域之前进行拦截。基岩上的覆盖土层是粉土与岩石碎块的混合物(坡积)。
图18 卡拉马滑坡-剖面示意图
在春末,承包商开始在滑坡上挖沟。几乎是立刻,就有报道称,沟渠的上方斜坡正在陆续出现坍塌。沟渠上方的一栋房屋(图18)出现了严重开裂。这座房子离沟渠40m,有传闻声称,甚至在百米外的地方都看到了裂缝。
在本案例中,工程师没有识别出现场的古滑坡情况,设计上也没有要求在沟渠施工期间,需要采取特别的措施及时进行支撑。取而代之的是,承包商只是挖了一条沟,让相当长的一段沟敞开了很多天。这个“槽”重新激活了它上方的古滑坡,因此复制了下方斜坡最初破坏的原因。
截水沟最终采用了边挖边填的工法进行施工。然而,受影响的房主提出了高额的损害赔偿要求,因为允许一条明沟穿过古滑坡是错误的。
案例六 罗拉那公路滑坡
俄勒冈州罗拉那附近的一个公路改造项目,要求在山坡上向内水平削坡14m,山坡位于古滑坡区域内(图19a)。虽然削坡是在干燥的夏季进行的,但削坡后在坡顶27m的范围内,出现了许多垂直裂缝。
为了防止滑坡进一步发展影响上方的建筑物,设计了一个仰斜式挡墙。挡墙主要由填石所组成(图19b)。
图19 罗拉那公路滑坡
(a)滑坡剖面示意
(b)治理方案剖面示意
在建造填石挡墙时,规定了必须采用严格的边挖边填工法。
图20显示了典型的工法步骤,此工法要求开挖和回填同时进行,这样滑坡段裸露的长度就会始终保持在合理的小范围内。当现场施工暂停一夜或在周末和节假日时,会用松散的开挖土临时回填。在下一次轮班开始时,这些松土会很快被重新挖掘。
图20 罗拉那公路滑坡-边挖边填工法
罗拉那公路滑坡项目需要进行两个阶段的挖掘。第一阶段是通过常规开挖方法挖掘地下水位以上的土层。在第二阶段,则要遵循上述提到的边挖边填工法,将开挖土层底部和填石之间的最大宽度(距离x,图20)限制在6m。图21为项目现场施工照片。
图21 罗拉那公路滑坡-现场施工照片
这个项目之所以会出现滑坡,是因为在削坡之前,工程师没有识别出已存在的古滑坡。在处于临界稳定状态的斜坡中进行削坡,重新激活了古滑坡。这个案例展示了当削坡引起滑坡后,如何使用边挖边填的工法来进行滑坡修复。
6 忽视承压水
负责地质勘探的工程师与负责设计的工程师之间偶尔会出现“脱节”。在我的经历中(以及在其他基础工程中),有一个问题出现了两次,那就是对承压水条件的忽视。它被包括在七宗罪中,因为在每一个滑坡案例中,其带来的后果都是极具破坏性和昂贵的。
承压水是地质学家和岩土工程师熟知的现象。简而言之,承压条件可能发生在饱和强透水层被不透水层覆盖的地方(图22)。如果强透水地层中的地下水位(通过水位管或压力计测量)高于地面,则称为自流承压水。它可以出现在斜坡上,尤其是由坡积物组成的斜坡,也可以形成于削坡后的斜坡。
图22 承压水条件
承压水层和地面之间的水力梯度为h/L(图22)。如果在不透水的上层进行削坡,距离L减小,水力梯度就会增加。如果水力梯度上升得足够高,承压层的水压力可以冲破不透水层,并导致边坡发生流滑。因此,如果在对斜坡或滑坡进行现场调查时遇到承压水层,应将其视为一种警告,即在地表不透水层中进行挖掘可能会导致不稳定。
案例七 邦纳斯码头滑坡
美国95号高速公路以前需要绕过邦纳斯码头附近一条沟谷。随后的道路改建项目决定建造一个29m高的路堤来跨越沟谷,以便将公路拉直。沟谷底部覆盖着古滑坡的堆积物。
场地平面图(图23)显示了拟建路堤的线路走向。这个项目需要开挖大约38,000m3的松软滑坡堆积物,以便建造路基。
图23 邦纳斯码头滑坡-平面图
本项目进行地质勘探时,在开挖区北侧钻孔A-3遇到了自流的承压水(图23)。图24显示了从原始数据简化而来的钻孔柱状图。1997年1月,深度为31英尺(9.5m)处的水头,被测得高出地面9.6英尺(2.9m)。
图24 邦纳斯码头滑坡-A-3钻孔柱状图
施工合同中写到,滑坡堆积物处于饱和状态,土方会在地下水位以下进行挖掘。正如此类合同中常见的那样,一个特定条款规定:“挖掘作业所需的任何降水施工,都应被视为附带的临时施工措施。”
1998年8月,路基坡脚南侧开始进行基础开挖工作。挖掘机位于基底挖土,并将其装载到卡车上。
有几次,滑坡堆积物发生了液化并流向挖掘机,发生了相当大的坍塌。1998年9月30日,滑坡体连续出现了两次流滑。在第一次流滑中,一辆卡车被从侧面撞上,往斜坡下滚下了30m。15分钟后,第二次流滑来临,将卡车一路推入滞留池(detention pond)。
10月16日下午3点左右,又发生了一次小型流滑,随后在下午5点30分又发生了一次大规模流滑。从这个时候开始,流滑不断发生,一直持续了20多个小时。当最终停止时,削坡面已经发展成成一个210m高的大型陡壁。
图25 邦纳斯码头滑坡-大型流滑发生后现场情况
随着挖掘深度的增加,留在承压层上方的覆盖土层越来越薄。当薄到一定程度时,水力梯度超出了界限。承压水的压力使土壤液化,开始了滑坡。
滑坡导致了严重的经济损失。铁路干线关闭了几天。95号高速公路关闭了18天,还需要在被泥石流破坏的山坡上另外修建临时道路改线。邦纳斯镇的电力中断,学校关闭了几天。施工合同延期了,还有要求赔偿损失的诉讼。
灾难性的泥石流可以通过开挖前对现场区域进行适当的降水来防止。如前所述,根据施工合同的条款规定,降水被认为是临时施工措施,是土方开挖投标价格的一部分。然而,降水的定义太过广泛,从低成本的排水泵到复杂的深井降水都可以认为是降水措施。如果招标合同中没有降水方案的详细规定,任何承包商都不会在投标价格中包含昂贵且耗时的降水方案。否则,他们的投标价格将没有优势。
可以避免这些问题的一个方法是,在存在承压水或开挖深度超过地下水位的场地中,施工降水作为设计问题考虑,而不是承包商控制下的临时措施。可以指定承包商雇佣一名经验丰富的顾问来设计现场排水系统,并在挖掘开始前验证该系统是否正确安装和运行。这可以是工程量清单中单独的价格项目,以强调其对项目的重要性。
7 陡峭基岩软土上进行填方
更新世时期的冰川留下了陡峭的岩石表面,形成了如今的峡湾和深湖。在海岸线位置,可能还会形成一个狭窄的砾石浅滩,可以在上面兴建道路、铁路或房屋等。然而,近岸的环境则非常不同,有河流带入该地区的深厚软泥沉积物。这些细粒沉积物通常是正常固结的,具有很高的灵敏度。
许多近岸滑坡的案例中,原因均为大量的土方被放入这种软弱土层上方的水中。在我所知的项目中,这些滑坡发生得很快,甚至导致了死亡事故。对于每个案例,施工前的现场勘探资料都很缺乏,因为水上钻孔和探测需要更长的时间和更高的成本。在大多数情况下,软弱沉积物覆盖在陡峭的基岩上,在上面进行填方是不切实际的。
案例八 庞多雷湖滑坡
庞多雷湖的东北侧有陡峭的岩石斜坡和沿着海岸线延伸的狭窄平地。1966年,美国公路局决定重新改建200号公路,以消除危险的弯道。刚开始时,项目方案为道路横穿北太平洋铁路,并最终绕回到与铁轨平行的路线上(图26、27)。其中一段需要在近岸的湖中进行大量的填方以兴建路基。
图26 庞多雷湖滑坡-填方施工照片
路堤的填料主要是碎石,直接被倾倒入湖中。然而,这些碎石很快就消失在湖中。根据目击者的描述,滑坡不断在发生,甚至卡车司机拒绝在填方边缘进行驾驶。在大约9,100m3的填料消失入水中后,工程暂停。
在工程暂停前,场地唯一的勘探资料是陆上钻孔(图27,1~4),揭露出在基岩上覆盖有一层碎石。滑坡发生后,又补做了7个水上钻孔(图27,5~11)。与陆地钻孔不同,这些钻孔揭露出基岩上覆盖的却是软粘土。
图27 庞多雷湖滑坡-平面图
根据滑坡区的地形测量(图27),滑坡在湖下冲刷出一个深槽。从深槽的地质剖面(图28)可以看出,在湖面以下50~60英尺(15~18m)的深度处,揭露出一个土包。很明显,以前在这个地方的软粘土已被侵蚀,流入湖的更深处。根据水上勘探结果,这些软粘土从海岸线处的0逐渐变厚至60英尺(18m)。
图28 庞多雷湖滑坡-A-A剖面
钻孔B-6显示了典型的近岸地质条件(图29)。该钻孔在地表附近揭露有砾石土,然后下面为陆上钻孔没有揭露出的软粘土。
图29 庞多雷湖滑坡-B-6钻孔柱状图
从上述数据中可以看出,庞多雷湖的粘土非常软弱,完全没有能力承载方案中的高路堤。在具有这些地层条件的场地,只能通过打桩穿过软土,用于支撑桥梁路堤。
案例九 斯卡圭铜矿厂滑坡
斯卡圭港的东侧有一个非常陡峭的岩石斜坡,地形上突入泰亚湾的峡湾(图30、31)。水面以下,在陡峭的岩石斜坡和河三角洲之间沉积了一层软弱的海相淤泥。
图30 斯卡圭铜矿厂滑坡-斯卡圭港东侧的陡峭斜坡
图31 斯卡圭铜矿厂滑坡-斯卡圭港平面图
1966年,该港签订了一份合同,在现有码头南端建造一个铜矿厂。该项目将在海湾内填海造陆,并在填土上建造一个18×50m的建筑。
现场勘探主要利用一艘驳船上将七根木桩打入海床。在打桩锤的重量下,七根桩中的四根沉入海床3~4.5m,表明水下的地质条件非常柔软。随后填海正式开始。四周后,1966年10月29日,当工程接近完成时,大部分填土坍塌,一夜之间消失在水下。
随后的调查显示,在事发当晚7点左右,靠近该地点的验潮仪记录到一个波浪。斯卡圭港的一名码头员工几乎在同一时间失去了电话联系。据了解,原因是在事发地点2.4公里外的海底电缆出现了断裂。这表明,水下滑坡滑动了相当长的距离。
平面图(图32)显示,填方的水平顶面与海岸线平行,长约70m,延伸入海湾15~21m。
图32 斯卡圭铜矿厂滑坡-填方平面图
填方中心附近的地质剖面图(图33)可以看出地层损失。据计算,大约10,000m3的填料滑入海中。
图33 斯卡圭铜矿厂滑坡-X-X剖面图
在1966年10月29日的滑坡之后,项目开发商试图在120m外的地点再次填海造陆。1966年11月8日,承包商开始填筑,但工程于11月30日停止,因为在填筑面上又出现了一条90m长的裂缝。
以免任何读者认为这类事件仅限于1966年的“旧时光”,应该提到的是,1994年在斯卡圭港又进行了一次填海造陆,但在1994年11月3日的极端低潮位时再次发生了坍塌,带走了9700m3的土方。这几乎与1966年铜矿厂滑坡的塌方量相同,而该滑坡仅发生在离港口不远处的同一侧。
8 总结
1.在山坡场地开发之前,第一步应为确定是否存在古滑坡。
2.利用钻孔柱状图或探坑来估计的滑动面深度通常是不可靠的,最好通过测斜仪进行实地测量。
3.对测斜仪系统精度不切实际的期望会导致对数据的错误分析。
4.在滑坡治理设计中,使用过高的安全系数可能会适得其反。
5.施工中的临时开挖工程,可能会重新激活古滑坡,需要引起重视。
6.在现场勘探时,如果遇到了自流承压水情况,务必特别注意。
7.在陡峭基岩的软土上,若不采取任何措施,几乎不可能安全地进行大型填方。