软土地基上的堤闸建设问题

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1、软土地基上的堤闸建设问题杨光华（广东省水利水电科学研究院，广州，510610）1前言当前我省的水利建设中正在进行大规模的堤防安全达标建设，遇到大量在软土地基上的堤围加固，穿堤涵闸的建设问题，其中最主要的技术难题是软基处理的问题。本文主要是针对目前建设中遇到的若干技术问题进行探讨，以供参考。这几个问题是：软土地基承载力的合理确定问题及涵闸地基处理，软土地基的变形问题、填土速率的控制问题、旧堤加固及软土参数取值问题、侧向土压力问题、复合地基的应用问题、软土施工顺序的影响等。2珠江三角洲软土特性珠江三角洲的软土可以说是全国最软的软土之一，存在软土厚，含水量高，压缩

2、性高，承载力低的特点，其含水量一般在w＝60～100%，孔隙比一般在e＝1.5～2.5，承载力一般为fk=40～60kPa，在这样的软土地基上筑堤建闸，软土地基的处理是很重要的。3软土地基工程中存在的问题地土地基处理的合理性不但影响工程造价，也影响到工程的安全性。目前软土地基上的涵闸基础处理方式很多，每一种方式都有其合适的适用范围，这些方法中包括换填、木桩、砼桩，砼桩主要指砼端承载端承摩擦桩，包括钻孔灌注砼桩，预应力管桩等，还有水泥搅拌桩复合地基、刚性桩复合地基、碎石桩复合地基等。这些处理方法用得不恰当也会影响工程安全，有时也达不到效果，软土地基处理中，目前

3、存在以下一些问题值得重视：（1）大面积填土涵管基础，采用换填不解决问题。换填是为了把应力扩散，但大面积荷载下应力扩散作用不大，因此，一般涵管基础换填处理作用不大。（2）木桩仅解决竖向荷载，对侧向荷载受力差。是水利常用的基础处理方法，如用于挡土墙基础处理，但若在木桩处理外有填土荷载产生侧压力，往往会产生较大水平位移，包括目前采用管桩基础的挡土墙，往往也会产生过大的侧向位移影响安全。（3）砼桩基一般沉降较少，易造成底板脱空产生渗流或管涌，在结构边缘处容易产生沉降差。这是目前涵闸基础采用砼等刚性基础处理而出现的较普通问题。（4）软土地基处理采用复合地基是较合适的，

4、可以保证底板与土体的接触，调节沉降差。但复合地基检测方案目前还不够完善，要科学合理应用检测结果。（5）一些软土处理采用碎石桩方案，但碎石桩复合地基在珠三角高含水量软土地基中不是很适用，主要是这种超软土地基对碎石桩提供的侧向约束不够，因而存在较大沉降量。对深厚淤泥层一般不用。（6）目前涵闸地基承载力的确定未充分考虑基础的边界条件，地基承载力的确定不合理，以致很多基础处理过多采用了桩基。（7）一些旧堤的加固中，软土的参数未考虑已有的固结，强度参数取值保守，造成地基处理的浪费。（8）一些软土工程中未注意软土受力的不可逆性，施工顺序不合理，造成施工过程的不安全性。4

5、软土地基承载力的合理确定问题及涵闸地基处理253地基承载力的概念包含两个，即地基的强度稳定和变形，要求地基强度有足够安全储备，不致失稳破坏，即：P＜Pu/k，P是基底应力，Pu是基底土极限承载力，K是安全系数。同时结构的沉降量在容许范围，即：S≤［S］S为基础沉降或沉降差，［S］是结构允许的基础沉降或沉降差。（1）影响地基强度的因素：土性和边界条件，包括基础埋深、宽度等，水是没有承载能力的，但水可载舟，主要是埋深的影响。（2）涵管软土地基问题其实通常破堤建涵管是不存在所谓的地基强度问题的，因涵管埋在堤中，且开挖荷载大于回填荷载，假若涵管是采用顶管建造，则显然

6、不存在地基承载力问题。破堤建涵管，涵管埋在旧堤中，不存在地基强度失稳问题，主要是解决回填后产生的地基不均匀沉降问题，较理想的方法是采用调整地基的刚度，针对可能的沉降形状，采用不同的地基刚度分布，使回填后沉降较均匀。涵管地基中采用换填浅层处理不能很好解决问题，因涵管地基主要是纵向沉降差问题，不是地基强度问题，换填主要是浅层处理，并不能解决涵管的纵向沉降差问题，由于堤身填土是梯形荷载，浅层换填后仍会产生锅形沉降。涵管地基采用端承为主的桩基础存在的问题：采用以端承为主的桩基后，涵管沉降小了，但涵管两侧填土会使涵两侧沉降大于涵管沉降，会产生涵底脱空和涵侧堤身裂缝问题

7、。（3）水闸软土地基问题软土地基上建闸有两种情况，一是新地基上建闸，闸两侧建引堤，二是破旧堤建闸。对于新建水闸，一般软土含水量W=60～100%的淤泥上，地基承载力不易满足，要进行地基处理，处理方式通常有：木桩、浮运闸、浅层换砂、砼桩基、复合地基等，水闸软基处理不仅是闸基问题，要考虑全面性、整体性及沉降变形的协调性和过渡问题。目前的处理忽略闸两侧的地基处理和沉降，其实多数情况闸两侧的填土荷载和沉降都可能大于闸室，把闸基处理过刚，会在闸两侧边产生过大沉降，这是目前闸基处理存在的主要问题。早期如浮运闸及砼桩基存在这种问题更严重一些。尤其是砼桩基，须注意底板及闸两

8、侧脱空而产生的渗流问题，处理不好往往会产生事故，必须