周 超,車 華
(1.湖北省漢江河道管理局 監(jiān)利東荊河管理分局,湖北 潛江 433100;2.湖北省漢江河道管理局 潛江漢江管理分局,湖北 潛江 433100)
軟土地基是指強(qiáng)度低,壓縮量較高的軟弱土層,多數(shù)含有一定的有機(jī)物質(zhì)。它具有天然含水量高、天然孔隙比大、壓縮性高、抗剪強(qiáng)度低、固結(jié)系數(shù)小、固結(jié)時(shí)間長、靈敏度高、擾動(dòng)性大、透水性差、土層層狀分布復(fù)雜、各層之間物理力學(xué)性質(zhì)相差較大等特點(diǎn)。軟土地基的性質(zhì)因地而異,因?qū)佣?,不可預(yù)見性大。在設(shè)計(jì)、施工過程中,稍有疏忽就會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量事故。具體闡述為以下5個(gè)方面:
在我國軟土的天然空隙比一般都在1~2,而且其淤泥和淤泥質(zhì)土含水量較高,甚至有些時(shí)候大于液限。根據(jù)專家認(rèn)定,其基本含水量一般都在50%~70%。
這種土質(zhì)的可壓縮性較強(qiáng),所以在實(shí)際施工過程中,如果直接在這樣的土層上面進(jìn)行修建,便很容易出現(xiàn)沉降的現(xiàn)象。
在實(shí)際的生活中,軟土本身的質(zhì)地非常細(xì)膩,因此它融水的能力較大,但是透水性卻并不是很強(qiáng),不容易排除。
在實(shí)際的工作中,軟土層的固結(jié)度和水之間具有非常密切的關(guān)系。如果排水不暢通的話,當(dāng)上方出現(xiàn)很大壓力的時(shí)候,便會(huì)造成軟土層固結(jié)度增加,但是相反,如果軟土層排水不暢通的話,如果受到的重力越大,固結(jié)度反而會(huì)降低。所以,如果遇到排水不暢通的土質(zhì)時(shí),便需要選擇質(zhì)量較輕的進(jìn)行修建。
對(duì)于一些軟黏土所形成的土質(zhì),如果其結(jié)構(gòu)完整的時(shí)候,性能較為穩(wěn)定,便能夠承受一些減力。但是,一旦這種結(jié)構(gòu)遭到破壞后,便容易減小承受力。當(dāng)圖層被破壞之后很容易出現(xiàn)強(qiáng)度下降的現(xiàn)象被稱為靈敏度。當(dāng)水分條件不變的情況下,根據(jù)實(shí)際情況判斷,原來圖層和后來圖層的抗壓能力較高,其分?jǐn)?shù)值主要在3~4。
在實(shí)際生活中,我們會(huì)根據(jù)這個(gè)數(shù)值采取相應(yīng)的措施,當(dāng)數(shù)值較高的時(shí)候,便減少對(duì)土壤的侵?jǐn)_程度。填充土在形成的過程中,主要是靠水力充填形成的,當(dāng)填充內(nèi)部出現(xiàn)沙子含量較高的現(xiàn)象時(shí),填充土便變得相對(duì)穩(wěn)定。當(dāng)內(nèi)部沙子含量較大,并且填充土較為穩(wěn)定,力學(xué)分布合理,而且內(nèi)部具有較多的黏滯成分的情況下,具有較強(qiáng)的壓縮能力,但是不容易形成固結(jié)。
主要分為2 種:
1)因?yàn)橥寥赖臏p力不斷增加,因此在大堤開工的時(shí)候,土壤堆積形成一定的負(fù)荷;當(dāng)雨水成分下降的時(shí)候,土壤的重量不斷提高,當(dāng)水不斷下降的時(shí)候,便會(huì)導(dǎo)致土壤的滲流力產(chǎn)生。
2)從軟土的本身來找尋原因,局部出現(xiàn)的抗減能力過低的時(shí)候,便會(huì)造成整體減力下降。土壤的含水量不斷增加,本身存在的溫度差導(dǎo)致出現(xiàn)裂開的現(xiàn)象。黏土層由于本身水分過多而出現(xiàn)稀滑的現(xiàn)象。
堤身自重?cái)D淤法就是在施工的過程中,通過不斷增加堤身的重量,而將堤身內(nèi)部存在的淤泥擠壓出來。讓淤泥或者淤泥中的空隙不斷消失,增加其自身的承載能力,這樣便能夠提高地基的抗減強(qiáng)度。擠淤操作如果不恰當(dāng)?shù)脑挘銜?huì)出現(xiàn)沉陷不均勻的狀況,因此要穩(wěn)步進(jìn)行,不斷降低操作的速度,堅(jiān)持具體問題具體分析的原則,分過程增高,這樣有利于減少開銷,但是這樣便需要花費(fèi)大量的時(shí)間[3]。在我們采用這種方法的時(shí)候,主要是針對(duì)堤身下有流塑狀態(tài)的淤泥,并且時(shí)間較為充裕的情況下進(jìn)行的。
首先,將一些質(zhì)地較硬的碎石拋進(jìn)地基之中,將以前土壤中不適合承重的流體淤泥擠出來,然后再根據(jù)軟臥底層的方向而采取相應(yīng)的措施。在這個(gè)過程中必須堅(jiān)持具體問題具體分析的原則,當(dāng)橫坡較為平坦的時(shí)候,就從地基中部向兩邊開始擴(kuò)展,一層層向上面進(jìn)行鋪設(shè)。這種方法的施工技術(shù)和其他相比之下較為簡單,而且投資較少,常用于流塑狀態(tài)的淤泥地基中。
墊層法主要是通過將以前不適合做地基的土層清除掉,然后向里面填入一些能夠讓地基穩(wěn)定性較好,而且可透性較強(qiáng)的碎石。在這個(gè)過程中應(yīng)該采用較好的材料,才能夠達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。這種方法價(jià)格低廉,操作流程較為簡單,但是采用這種方法的前提是軟土層較薄,而且需要挖掘的地方較少。
預(yù)壓法主要是排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)的相互配合共同完成,促使水從地基中的空隙流出。排水系統(tǒng)主要包括:水平排水墊層、排水砂溝、豎直方向的排水砂井、塑料排水板。加壓系統(tǒng)主要包括:堆載預(yù)壓、真空預(yù)壓和降低地下水位等。其中堆載預(yù)壓和真空預(yù)壓聯(lián)合使用的叫作真空聯(lián)合堆載的預(yù)壓法。
這種方法主要是將土木合成材料平鋪于堤防地基的表面上,然后再將地基不斷加大,這樣一來便會(huì)造成平均壓力降低。其次便有利于降低總壓力。當(dāng)?shù)鼗艿酵饬ψ饔?,?duì)建筑的穩(wěn)定受到威脅的時(shí)候,這種土木合成的材料便有利于減少傷害程度,縮小受損面積。這樣才能夠有效的提升地基的承受能力,建筑穩(wěn)定得到保證。
堤防工程中軟土地基的處理方法主要是根據(jù)具體情況采取措施。這些措施有利于加固地基,保證工程的質(zhì)量。但是這些方法在施工之前,需要認(rèn)真分析地基土質(zhì)的成分,才能夠選擇科學(xué)合理的方法來穩(wěn)固地基,以便達(dá)到我們規(guī)定的要求,從而提升地基可信賴的程度,保證水利建筑的安全。
[1]宋建國,夏英.軟土地基處理技術(shù)[J].黑龍江水利科技,2009,37(02):57-59.
[2]劉紅軍,陶夏新.季凍區(qū)濕地軟土地基固結(jié)變形特性研究[J].巖土工程學(xué)報(bào),2009,31(09):1354-1360.
[3]陸志強(qiáng),李明.堤防工程軟土地基處理幾種措施[J].黑龍江水利科技,2007,35(05):212-213.