浅析湖滨地区堤防工程软土地基处理方法

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1、浅析湖滨地区堤防工程软土地基处理方法　　鄱阳湖区大部分河岸都是座落在冲湖积层上，积层主要由疏松沉积物组成，由于沉积原因复杂，常常出现互相掺杂、交叉、互层等复杂地质情况。处在淤泥、淤泥粘土堤段的堤防基础多呈软塑状或流塑状的软土地基上，其承载力极低，而厚度可深达几米乃至更深，特点是高含水量、大空隙比、高压缩性、低强度等，它们是导致堤坡失稳的主要因素。　　通常把抗剪强度低、压缩性高、透水性差的地基以及在动力荷载作用下容易液化的地基称软土地基。软土地基持力层主要由淤泥、淤泥质土或其它高压缩性土构成的地基，承载能力很

2、低，一般不超过5kpa。软土地基中最常见的工程地质性质最差的要数淤泥或淤泥质土。通常工程上把天然孔隙比大于或等于的亚粘土、粘土称为淤泥，而把孔隙比大于小于的粘土称为淤泥质粘土。　　1、软土地基的特性　　a．孔隙比和天然含水量大。我省软土的天然孔隙比e一般在1~2之间，淤泥和淤泥质土的天然含水量ω为50%~70%，一般大于液限，高的可达200%。　　b．压缩性高。我省淤泥和淤泥质土的压缩系的一般都大于，建造在这种软土上的建筑物将发生较大的沉降，尤其是沉降的不均性，会造成建筑物的开裂和损坏。　　c．透水性弱。软

3、土含水量大，可是其透水性却很小，垂直渗透系数k在10-6cm/s~10-8cm/s量级。由于透水性小，不利地基排水固结，地基土体受荷载作用后，往往呈现很高的孔隙水压力，影响地基的固结压密。　　d．抗剪强度低。软土通常呈软塑一流塑状态，在外荷作用下，抗剪性能低，根据部分已建工程和再建工程的地质勘察资料统计，我省软土无侧限抗剪强度一般小于5kpa。不排水剪时，其内磨擦角φ几乎等于零，抗剪强度仅取决于凝聚力C，C＜5kpa，固结快剪时，φ一般为5°~15°。因此，提高软土地基强度的关键是排水。如果土层有排水出路，

4、它将随着有效压力的增加而逐步固结。反之，若没有良好的排水出路，随着荷载的增大，它的强度可能衰减。在这类软土上的建筑物尽量采用“轻型薄壁”，减轻建筑荷重。　　e．灵敏度高。软粘土上尤其是海相沉积的软粘土，在结构未被破坏时具有一定的抗剪强度，但一经扰动，抗剪强度将显著降低。软粘土受到扰动后强度降低的特性可用灵敏度来表示，软粘土的灵敏度一般在3~4之间，也有更高的情况。因此，在高灵敏度的软土地基上筑堤时应尽量避免对地基土的扰动。　　2、软土地基上堤防失稳的原因　　引起软土地基上堤防滑动破坏的根本原因，在于软弱地基

5、中某个面上的剪应力超过了它的抗剪强度，稳定平衡遭到破坏。主要有两方面因素：一是由于剪应力的增加，例如大堤施工中上部填土荷重的增加；降雨使土体容重增加；水位降落产生渗透压力；地震、打桩等引起的动荷载等。二是由于软土地基本身抗剪强度的减小。例如孔隙水应力的升高；气候变化产生的干裂、冻融；粘土夹层因浸水而软化以及粘性土的蠕变等。　　对堤防工程进行稳定分析时，通常是将假想滑动面以上土体看作刚体，并以它为脱离体，分析在极限平衡条件下其上各种作用力，并以整个滑动面上的平均滑动力与平均阻滑力之比来定义它的安全系数，即　k

6、=Fh/Fz　　式中：　　K—堤防稳定安全系数；　　Fh—滑动面处土体的平均滑动力；　　Fz—作用于滑动面上的平均阻滑力。　　K>1土体处于稳定状态；K＜1土体处于滑动状态或有滑动的趋势；K=1，土体处于临界状态。因此，要使处于滑动状态或有滑动趋势的土体达到稳定状态，必须K＞1，一般有两种方法：一是提高土体的抗剪强度，使孔隙水应力充分消散，如对地基进行加固等；二是减小作用在土体上的剪应力，如减小堤防的横断面积，尽量避免对堤防的扰动等。第一种方法在工程中被广泛采用。　　3、软土地基上筑堤采用的地基处理方法及适

7、用条件　　堤身自重挤淤法　　堤身自重挤淤法就是通过逐步加高的堤身自重将处于流塑态的淤泥或淤泥质土外挤，同时做好排水反滤，通过堤身自重作用下使淤泥或淤泥质土中的孔隙水应力充分消散和有效应力增加，从而提高地基抗剪强度的方法。在挤淤过程中为了不致产生不均匀沉陷，应放缓堤坡、减慢堤身填筑速度，根据设计计算，分期加高。其优点可节约投资；缺点是施工期长。此法适合于地基呈流塑态的淤泥或淤泥质土，且工期不太紧的情况下采用。　　抛石挤淤法　　抛石挤淤法就是把一定量和粒径的块石抛在需进行处理的淤泥或淤泥质土地基中，将原基础处的

8、淤泥或淤泥质土挤走，从而达到加固地基的目的。一般按以下程序进行：将不易风化的石料抛投于被处理堤基中，抛石方向根据软土下卧地层横坡而定。横坡较平坦时，采用自地基中部渐次向两侧扩展；横坡陡于1:10时，一般自高侧向低侧抛投。最后在上面铺设反滤层。这种方法施工技术简单，投资较省，常用于处理流塑态的淤泥或淤泥质土地基。　　换填法　　换填法就是把靠近堤防基底的不能满足设计承载力和变形要求的软土挖除，然后分层换填强度较大砂性