关于水利堤防工程软土地基处理的探讨

关于水利堤防工程软土地基处理的探讨

摘要：水利堤防工程，作为特殊的工程建设，其对施工的质量具有严格的要求。而在施工建设的过程中，尤其要注意软土地基的有效处理。本文主要针对软土地基的特性展开论述，进而阐述有效的软土地基处理措施。

关键词：水利堤防工程; 软土地基处理

Abstract: water conservancy dyke projects, as a special project construction, and to the quality of the construction with strict requirements. And in the process of construction, especially must pay attention to the effective treatment of soft soil foundation. This article mainly aims at the characteristics of soft soil foundation were discussed, and then elaborates the effective measures of soft ground treatment.

Keywords: water conservancy levee projects; The soft soil foundation treatment

一、水利工程软土地基的特性

软土主要是由天然含水量大、压缩性高、承载能力低的淤泥沉积物及少量腐殖质所组成的土，其特点是持水性大，密度较小。

软土的主要特性有:

（一）孔隙比和天然含水量大。软土的天然孔隙比一般e=l～2之间，淤泥和淤泥质土的天然含水量w=50～70％，一般大于液限，高的可达200％。

（二）压缩性高。淤泥和淤泥质土的压缩系的一般都大于O.5MPa-1，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。

（三）透水性弱。软土含水量大，透水性小，渗透系数k ≤1（mm/d）。由于透水性微小，土体受荷载作用后，往往呈现很高的孔隙水压力，影响地基的压密固结。

(四)抗剪强度低。软土通常呈软塑-流塑状态，在外部荷载作用下，抗剪性能极差，根据部分资料统计，软土无侧限抗剪强度一般小于30kN/m2（相当于0.3kg/cm2）。不排水剪时，其内磨擦角几乎等于零，抗剪强度仅取决于凝聚力C , C＜30kN/m2，固结快剪时，Φ一般为5～150。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，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”这种结构，从而减轻建筑荷重。

（五）灵敏度高。软粘土中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，抗剪强度将显著强低。软粘土受到扰动后强度降低的特性可用灵敏度（在含水量不变的条件下，原状土与重塑土无侧限抗压强度之比）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。

二、软土地基的处理措施

（一）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，并在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，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。

（二）水泥土搅拌加固法。该种加固方法的原理就是把软土土质和水泥经过人工搅拌，让两者进行有效凝固。该种加固方法得以实现的关键，在于依托有效的化学反应，进行人工强制搅拌进行凝固。在实际的搅拌操作中，需要合理的控制水泥的加入量，过多的水泥掺入，会使得水泥在凝固搅拌的过程中，表面出现较大的水泥自凝颗粒，使得水泥土的稳固性能减弱。

（三）加筋加固法。

该种方法就是把预先制作好的钢筋混凝板块深埋至软土层中，使得板块和软土层形成稳定的整体，同时加以有效的钢筋拉力进行稳固，使得地基的受力分布分居至软土层的两边，这样不仅可以很好的减小软土地基的沉降量，同时可以很好的对地基起到加固的效果。

（四）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。一般按以下要求进行：将不易风化的石料(尺寸一般不宜小于30 cm)抛填于被处理堤基中，抛填方向根据软土下卧地层横坡而定。横坡平坦时自地基中部渐次向两侧扩展；横坡陡于1：10时，自高侧向低侧抛填。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。

（五）土工合成材料加筋加固法

土工合成材料加筋加固法将土工合成材料平铺于堤防地基表面进行地基加

固，能使堤防荷载均匀分散到地基中。当地基可能出现塑性剪切破坏时，土工合成材料将起到阻止破坏面形成或减破坏发展范围的作用，从而达到提高地基承载力的目的。此外，土工合成材料与地基土之间的相互磨擦将限制地基土的侧向变形，从而增加地基的稳定性。

（六）预压砂井法

预压法是在排水系统和加压系统的相互配合作用下，使地基土中的孔隙水排

出。常用的排水系统有水平排水垫层、排水砂沟或其它水平排水体和竖直方向的

排水砂井或塑料排水板；加压系统有堆载预压、真空预压或降低地下水位等。当

堆载预压和真空预压联合使用时又称真空联合堆载预压法。基本做法如下:先将等加固范围内的植被和表土清除，上铺砂垫层；然后垂直下插塑料排水板，砂垫层中横向布置排水管，用以改善加固地基的排水条件；再在砂垫层上铺设密封膜，用真空泵将密土膜以内的地基气压抽至80kPa 以上。该方法往往加固时间过长，抽真空处理范围有限，适用于工期要求较宽的淤泥或淤泥质土地基处理。流变特性很强的软粘土、泥炭土，不直采用此法。

三、软土地基施工建设中的质量管理

软土地基的施工质量直接关系到水利堤防的使用安全。因此，在实际的建设施工中，要严把质量关，从源头上排出水利堤防的安全隐患。

（一）软土地区的地质情况首先要弄清楚，工程地质条件复杂，还应进行工程地质分区，以便按分区不同在区别地予以处理。在勘察设计时如地质工作做的不够深，在施工时一旦发现，可作些补充勘察及勘探工作，对地质情况作进一步了解。

（二）设计方案要经济又要合理切合当地实际情况

（三）加强施工过程中的管理力度。在软土工程建设时，工程管理层需要对工程建设加强管理，并在管理中加强制度的执行力度。

（四）加强软土工程的验收。基于软土地基的特殊性，其工程的质量控制非常的关键，尤其是工程的验收工作。软土地基的工程竣工后，相关部门应该合理的组织验收工作，对软土工程进行全面的检查，避免施工中可能存在的缺陷。

六、结语

软土地基工程作为水利堤防建设的关键工程，进而在对其建设的过程，需要