傅文凱

【摘 要】目前，堤防建設(shè)中軟基處理已成為一個更重要的問題。由于軟基路堤對于軟基路堤的質(zhì)量會有很大的影響，如果處理不當，也可能影響到人民群眾的生命和財產(chǎn)安全。因此，應該謹慎處理軟基路堤的問題。這篇文章是專門介紹一些軟基處理方法，為水利堤防工程建設(shè)的開展提供參考依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】堤防基礎(chǔ)；地基基礎(chǔ)；軟基處理；方法分析

0.前言

由于軟土的物理和力學性能相對較差以及它本身包含了大量的水，并且還具有較低的亮度，因此很容易受到干擾。高質(zhì)量的地方造價非常昂貴，而相關(guān)的技術(shù)標準都非常高，對于地面變形控制和穩(wěn)定性的要求是非常嚴格的。這使得在軟土地區(qū)路基施工產(chǎn)生了很多的技術(shù)問題。本文基于水利工程建設(shè)為背景，對水利工程軟基的特性、處理原則、堤防失穩(wěn)的破壞機理以及加固方法等進行著重分析。

1.水利工程軟基處理原則

1.1沉降控制的指標

地基沉降控制周期設(shè)定完成后一般為15a。對于一般工程在終點區(qū)剩余的T結(jié)算后不能超過30厘米；而與水利等項目區(qū)里較近的路段，其沉降差距不能超過10厘米。

1.2建設(shè)時間要求

通常堤防建設(shè)所用的總時間為2～3a，而內(nèi)路基施工的時間一般控制在一個a。因此，我們需要采取一些措施。至盡可能在最短的時間內(nèi)，完成后的沉降要符合有關(guān)規(guī)定。

2.軟土地基上堤防失穩(wěn)的破壞機理

軟提防滑動根本原因是地基基礎(chǔ)薄弱的方面剪切應力超過其剪切強度，穩(wěn)定平衡遭到破壞。主要有兩個因素：第一，因為剪切應力增加，如大壩建設(shè)中上部充填重量增加，降雨使土壤容重增加；提高生產(chǎn)原料的滲透力；地震、打樁引起的動態(tài)負載。其次，因為軟土本身的剪切強度下降。如孔隙水壓力增大，氣候變化造成的干裂，凍結(jié)和解凍，粘土層間因洪水和粘性土的蠕變等。堤防穩(wěn)定性分析時，通常是將假想滑動面以上的土壤作為剛體，它是受平衡條件的限制的，以其中的各種力量的滑動面、平均剪切強度和剪切應力的平均比率來定義其安全系數(shù)，F(xiàn)N>L土處于穩(wěn)定狀態(tài)；FN

因此，在滑動狀態(tài)或有滑動趨勢的土壤中達到一個穩(wěn)定的狀態(tài)，必須Fn>1（堤在不同的級別，F(xiàn)N值是不同的，一般在1.05和1.30之間），有兩種方法：①增加土壤的抗剪強度，從而使孔隙水威力消散，如用于基礎(chǔ)的加固；②在減少土壤的剪切應力的作用方面，如減少堤防的橫截面面積，以避免對堤防的干擾等。第一個方法被廣泛應用于工程。

3.工程軟土地基的特性

最常見的軟粘土，工程地質(zhì)性質(zhì)淤泥或最壞的粉土的數(shù)量，通常適用于天然孔隙率大于或等于1.5的土壤，粘土也被稱為淤泥，空隙率大于1.0小于1.5的粘土被稱為粉質(zhì)粘土，其主要特點是：

（1）空隙率和自然含水量大。軟土的天然孔隙比一般在e=1～2之間，淤泥和淤泥質(zhì)土的天然水分在W=50～70%，通常大于液限，高的可達200%。

（2）高壓縮性。淤泥和淤泥質(zhì)土的壓縮系一般大于0.5MPa，樓建在這種軟土上會出現(xiàn)較大的沉降，特別是沉降不均會導致建筑物開裂和損壞。

（3）透水性弱。軟土含水量是非常大，另外由于透氣性好，滲透系數(shù)K≤1（毫米/天）。因為滲透性小，所以土壤受載荷后，常常呈現(xiàn)出高孔隙水壓力，影響實地基的固結(jié)。

（4）抗剪強度低。軟土通常是軟塑料-塑料的流動狀態(tài)，由于外部載荷作用，剪切性能差，根據(jù)一些數(shù)據(jù)統(tǒng)計，中國的軟土無側(cè)限剪切強度一般小于30kN/m2（相當于0.3kg/cm2）。不排水抗剪，其內(nèi)摩擦角幾乎為零，剪切強度僅僅依賴于凝聚力，C<30kN/m2，固結(jié)快切時，Φ一般是5至150。因此，提高強度的關(guān)鍵是排水。如果土壤有排水出口，會隨著壓力增加得到有效的逐漸鞏固。相反，如果沒有良好的排水出口，隨著負載的增加，其強度可能被削弱。在這樣的建筑物軟土上盡可能采取“輕薄”的原則，降低建筑物的荷載。

（5）靈敏度高。軟粘土，尤其是海相沉積的軟粘土結(jié)構(gòu)中具有一定的剪切強度，但一旦被破壞，剪切強度將顯著降低。軟粘土擾動后強度降低的特性可用靈敏度（含水量在相同條件下，原狀和重塑土無側(cè)限抗壓強度比）來表示，軟粘土的靈敏度一般是3～4之間，也有更高的情況。因此，應避免使用高靈敏度的軟土在堤防的基礎(chǔ)上，盡量避免對土壤的擾動。沖填土是水利沖填形成的產(chǎn)物。含砂量較高的填充土，具有鞏固情況較好的機械性能；含沙量較高的沖填土強度較低，具有欠凝固性。雜填土大多是由建筑垃圾，生活垃圾和工業(yè)垃圾堆填而成，因此具有結(jié)構(gòu)的無規(guī)律性。垃圾填充為主的填土，腐殖質(zhì)含量較高，強度較低，壓縮性更大。工業(yè)廢渣充填為主的填土，可能含有水合物，遇水容易腫脹和崩解，降低了填土強度。

4.進行軟基加固處理的方法

在軟土地基上填筑路堤時，應該先對路基穩(wěn)定和沉降這兩個問題進行考慮。在一般情況下，對軟地面基礎(chǔ)的處理方法有很多，常用的有替代法、擠密砂樁、砂墊層、塑料排水板等方法。在軟地基加固和處理過程中，施工技術(shù)和施工的技術(shù)人員使用的控制程序，必須嚴格按照有關(guān)規(guī)則和程序操作，而當在施工過程中達到所需的要求。施工過程是：先將表土去掉，然后把水排掉，完成后除去鉆井泥漿，在你店層進行分層換填石頭，進行泥墊的處理，必須要符合要求，符合要求的分層路基進行填筑壓實試驗后，進一步進行夯實偏轉(zhuǎn)測試，最后進行堤防的建筑。軟基處理前，應該首先進行石頭泥的收集、就近堆放以及質(zhì)量檢驗，將嚴格控制石泥中粘土含量小于20%，同時確保石塊的直徑低于壓實厚度的2/3，盡量使用強度<20MPa的軟巖或軟質(zhì)巖，防止對透水墊層設(shè)置的影響。

在泥石填充時要進行分層填筑，分層夯實。汽車裝卸石頭要盡可能集中，從地基的中間向兩側(cè)擴大；推土機攤鋪必須光滑、均勻；推土機在填補底時做到均勻、光滑；對于換填土層要用推土機碾壓，前3～4次使用15T左右的光輪壓路機碾壓，碾壓混凝土必須做到開始時緩慢前進，但也注意盡量直來直去，速度應均勻，盡量避免因使用不正確的方式，使軟土壓實反彈沉降的發(fā)生。在碾壓時要保證重疊1/2，直到車輪重輪可以將整個匡杜全部壓扁，通常需要重新碾壓四次。然后：

①石泥在較低的堤下層形成可滲透的墊層，將目標厚度的軟土更換下來。

②石頭泥可通過塊石的骨架作用使得軟基達到一定的密集度，確保過程中各部分的壓實之后能夠密實。下圖為加固的基本方法和手段：

在進行挖泥和回填軟地基前，必須先將回填的機械，人員和其他相關(guān)準備工作，力爭清除底部，回填及碾壓的一次成功。石泥在分層回填時要將松土層厚度控制在0.5米之內(nèi)，同時做壓實砂研磨和粘土填充石塊之間的空隙等工作。準確的將當天的作業(yè)段的石泥填到地下水位以上。只有在路基完成處理后，才可以正常進行路基工程建設(shè)。必須嚴格執(zhí)行監(jiān)督程序，每一道工序都必須通過監(jiān)理者的檢查和審核批準之后，才可以進行施工；此外，同時還要設(shè)置沉降觀測點，做好對松軟的地面建筑面積沉降的觀測。在石灰樁，二灰樁的樁孔灌注新鮮石灰或生石灰混合適量的粉煤灰（通常稱為兩個灰色），分層夯實。它通過生石灰的高吸水性和膨脹后的離子交換作用以及在空氣中二氧化碳具有土擠密樁的作用與水酸化反應，從而加強基礎(chǔ)實力。

瓷磚等土工合成材料使的堤基基礎(chǔ)表面增加，同時使的堤基負載得到均勻的分散。當?shù)鼗芰霞羟惺艿狡茐臅r，土工合成材料將起到防止或減少損害的形成，起到減小破壞發(fā)展的作用，從而達到提高承載能力的目的。此外，土工合成材料和地基土之間的摩擦將對地基土的側(cè)向變形起到緩解作用，從而提高了堤防地基的穩(wěn)定性。

5.施工檢查

5.1孔壓

一般可采用鋼絲孔壓計，其性能可滿足復雜壓力條件的相關(guān)需求。鉆孔進行埋設(shè)時，一個孔埋有一只的壓力表，鉆孔的埋藏深度在50cm以上時，使用鉆桿將壓力表壓到預定的深度，然后用現(xiàn)場污泥對孔進行封堵。在鋪設(shè)的時候要對儀器進行保護，要保障電纜的鏈接，要做好及時的觀察，確保該儀器在埋設(shè)過程中可以正常的開展工作。

5.2地面沉降

在對沉降的埋設(shè)位置膜的位置上進行兩層土工布的鋪設(shè)，是為了防止沉降的底板刺密封膜，然后做好沉降標的安放工作，用沙袋將底板的周圍壓好，確保沉降標是安全的。地表沉降使用的是水準的測量，在其處理范圍以外進行基準點的設(shè)置。

6.總結(jié)

堤防工程的軟基處理關(guān)系到堤防建設(shè)的速度和質(zhì)量，所以要處理好軟基的相關(guān)工作。但在實際施工中，路基軟基不僅要按照相關(guān)標準和要求并結(jié)合經(jīng)驗進行操作，但也需要具體問題具體處理，并最終確保堤防的穩(wěn)定性。

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