軟土地基是指壓縮層主要由淤泥、淤泥質(zhì)土或其他高壓縮性土構(gòu)成的地基。其承載能力很低，一般不超過(guò)50KN/m2。在軟土地基修筑堤防工程，必須解決好四個(gè)方面的問(wèn)題：①地基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性問(wèn)題。②地基的變形問(wèn)題。③地基的滲漏和溶蝕問(wèn)題。④地基的振動(dòng)液化與振沉問(wèn)題。因此，研究堤防工程軟土地基的特征，提出相應(yīng)的處理措施就十分重要了。

      一、軟土地基的特征

      軟弱土包括淤泥、淤泥質(zhì)土、雜填土及飽和松散粉細(xì)砂與粉土。堤防工程中主要是指天然孔隙比大于或等于1．5的亞粘土、粘土組成的淤泥和天然孔隙比大于1．0小于1．5的粘土組成的淤泥質(zhì)粘土。其主要特征如下： 

    1．孔隙比和天然含水量大
      我國(guó)軟土的天然孔隙比e一般在1～2之間，淤泥和淤泥質(zhì)土的天然含水量W＝50～70%，高的可達(dá)200%，普遍大于液限。

      2.壓縮性高
      我國(guó)淤泥和淤泥質(zhì)土的壓縮系數(shù)一般a1～2都大于0．5MPa-1,建造在這種軟土上的建筑物將發(fā)生較大的沉降，尤其是沉降的不均勻性，會(huì)造成建筑物的開(kāi)裂和損壞。

      3.透水性弱
      軟弱土盡管其含水量大，透水性卻很小，滲透系數(shù)K≤1（mm/d）。因此，土體受到荷載作用后，呈現(xiàn)很高的孔隙水壓，影響地基的壓密固結(jié)。

      4.抗剪強(qiáng)度低
      軟土通常呈軟塑～流塑狀態(tài)，在外部荷載作用下，抗剪性能極差，我國(guó)軟土無(wú)側(cè)限抗剪強(qiáng)度一般小于30KN/m2（相當(dāng)于0．3KN/m2）。不排水剪時(shí)，其內(nèi)摩擦角幾乎為零，抗剪強(qiáng)度僅取決于凝聚力C，一般C＜30KN/m2；固結(jié)快剪時(shí)，內(nèi)摩擦角＝5°～15°。

      5.靈敏度高
      軟粘土上尤其是海相沉積的軟粘土，在結(jié)構(gòu)未被破壞時(shí)具有一定的抗剪強(qiáng)度，但一經(jīng)擾動(dòng)，抗剪強(qiáng)度將顯著降低。其靈敏度（含水量不變時(shí)原狀土與重塑土無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度之比）一般在3～4之間，有的甚至更高。

      二、軟土地基失穩(wěn)的機(jī)理

      引起軟土地基上堤防滑動(dòng)破壞的原因，在于軟弱地基中某一面上的剪應(yīng)力大于等于它的極限抗剪強(qiáng)度。究其原因主要有兩個(gè)方面：一是由于剪應(yīng)力的增加。例如：堤防加高加寬引起堤身重量加大、降雨使土體容重增加、水位降落產(chǎn)生滲透壓力，地震和打樁引發(fā)動(dòng)荷載等。二是由于軟土地基本身抗剪強(qiáng)度的減小。例如：孔隙水壓力的升高、氣候變化旌干裂和凍融、粘土夾層因浸水而軟化以及粘性土的蠕變等。
      根據(jù)《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50286—98規(guī)定，假定滑動(dòng)面以上土體為剛體，并以它為脫離體，分析在極限平衡條件下其上的全部作用力，并以整個(gè)滑動(dòng)面上的平均滑動(dòng)力與平均阻滑力之比來(lái)定義它的安全系數(shù)，即：
K＝Fz/Fh
式中：K—堤防穩(wěn)定安全系數(shù)；K＞1時(shí)土體處于穩(wěn)定狀態(tài)，K＜1時(shí)土體處于滑動(dòng)狀態(tài)或有滑動(dòng)的趨勢(shì)，K＝1時(shí)土體處于臨界狀態(tài)。K值一般取1﹒05～1﹒30；
Fz—作用于滑動(dòng)面處的平均阻滑力，KN；
Fh—滑動(dòng)面處土體的平均滑動(dòng)力，KN。

      三、軟土地基處理的措施

      1.堤身自重?cái)D淤法
      該方法就是通過(guò)逐步加高的堤身自重將處于流塑態(tài)的淤泥或淤泥質(zhì)土外擠，并在堤身自重作用下使淤泥或淤泥質(zhì)土中的孔隙水壓力充分消散而增加有效應(yīng)力，從而提高地基的抗剪強(qiáng)度能力。在擠淤過(guò)程中為了不致產(chǎn)生不均勻沉陷，施工時(shí)應(yīng)放緩堤坡、減慢堤身填筑速度，分期加高。該方法具有節(jié)約投資的優(yōu)點(diǎn)和施工期長(zhǎng)的缺點(diǎn)。適用于地基呈流塑態(tài)的淤泥或淤泥質(zhì)土，且工期不太緊的情況。

      2.拋石擠淤法
      該方法就是把一定量和粒徑的塊石拋在需要進(jìn)行處理的淤泥或淤泥質(zhì)土地基中，將原基礎(chǔ)處的淤泥或淤泥質(zhì)土擠走，從而達(dá)到加固地基的目的。通常將不易風(fēng)化的石料（尺寸一般不宜小于30cm）拋填于被處理堤基中，拋填方向根據(jù)軟土下臥地層橫坡而定。最后在上面鋪設(shè)反濾層。這種方法施工技術(shù)簡(jiǎn)單、投資較省，常用于處理流塑態(tài)的淤泥或淤泥質(zhì)土地基。

      3．墊層法
      墊層法就是把靠近堤防基底的不能滿足設(shè)計(jì)要求的軟土挖除，代以人工回填的砂、碎石、石渣等強(qiáng)度高、壓縮性低、透水性好、易壓實(shí)的材料作為持力層。其優(yōu)點(diǎn)是可以就地取材、價(jià)格便宜、施工工藝比較簡(jiǎn)單。適用于軟土埋深較淺、開(kāi)挖方量不太大的場(chǎng)地。

      4.預(yù)壓砂井法
      預(yù)壓法是在排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)的相互配合作用下，使地基土中的孔隙水排出，有效應(yīng)力增加達(dá)到硬化固結(jié)的目的。其基本做法如下：先將加固范圍內(nèi)的植被和表土清除，上鋪砂墊層；然后垂直下插塑料排水板，砂墊層中橫向布置排水管，用以改善加固地基的排水條件；再在砂墊層上鋪設(shè)密封膜，用真空泵將密封膜以內(nèi)的地基氣壓抽至80KPa以上。該方法加固時(shí)間長(zhǎng)，抽真空處理范圍有限，適用于工期要求較寬的淤泥或淤泥質(zhì)土地基處理。流變特性很強(qiáng)的軟粘土、泥炭土不宜采用此法。

      5.振動(dòng)水沖法
      振沖法是利用一根類似插入式混凝土振搗器的機(jī)具——振沖器（有上、下兩個(gè)噴水口），在振動(dòng)和沖擊荷載作用下，先在地基中成孔，再在孔內(nèi)分別填入砂、碎石等材料，并分層振實(shí)或夯實(shí)，使地基得以加固。用砂樁、碎石加固初始強(qiáng)度不能太低（初始不排水抗剪強(qiáng)度一般要求大于20KPa），對(duì)太軟的淤泥或淤泥質(zhì)土不宜采用。石灰樁、二灰樁是在樁孔中灌入新鮮生石灰或在生石灰中摻入適量粉煤灰、火山灰（常稱二灰），并分層擊實(shí)而成樁。它通過(guò)生石灰的高吸水性，膨脹后對(duì)樁周土的擠密作用，用離子交換作用和空氣中的CO2與水發(fā)生酸化反應(yīng)使被加固地基強(qiáng)度提高。

      6.旋噴法
      旋噴法是利用旋噴機(jī)具造成旋噴樁以提高地基的承載能力，也可以作聯(lián)鎖樁施工或定向噴射成連續(xù)墻用于地基防滲。旋噴樁是將帶有特殊噴嘴的注漿管置于土層預(yù)定深度后提升，噴嘴同時(shí)以一定速度旋轉(zhuǎn)，高壓噴射水泥固化漿液與土體混合并凝固硬化而成樁。所成樁與被加固土體相比，強(qiáng)度大、壓縮性小。適用于沖填土、軟黏土和粉細(xì)砂地基的加固。對(duì)有機(jī)質(zhì)成分較高的地基土加固效果較差，宜慎重對(duì)待。而對(duì)于塘泥土、泥炭土等有機(jī)成分極高的土層應(yīng)禁用。

      7.強(qiáng)夯法
      強(qiáng)夯法是將80KN的夯錘起吊到6～30m的高度，讓錘自由落下，對(duì)土進(jìn)行夯實(shí)。經(jīng)夯實(shí)后的土體孔隙壓縮，同時(shí)，夯點(diǎn)周圍產(chǎn)生的裂隙為孔隙水的出逸提供了方便的通道，有利于土的固結(jié)，從而提高了土的承載能力，而且夯后地基由建筑物荷載所引起的壓縮變形也將大為減小。強(qiáng)夯法適用于河流沖積層、濱海沉積層黃土、粉土、泥炭、雜填土等各種地基。

      8.土工合成材料加筋加固法
      該法將土工合成材料平鋪于堤防地基表面進(jìn)行地基加大，能使堤防荷載均勻分散到地基中。當(dāng)?shù)鼗赡艹霈F(xiàn)塑性剪切破壞時(shí)，土工合成材料將起到阻止破壞面形成或減小破壞發(fā)展范圍的作用，從而達(dá)到提高地基承載力的目的。此土，工合成材料外與地基土之間的相互磨擦將限制地基土的側(cè)向變形，從而增加地基的穩(wěn)定性。

      四、軟土地基的工程實(shí)例

      軟土地基處理是一項(xiàng)技術(shù)復(fù)雜、難度大的非常規(guī)工程，必須精心組織施工，并注意以下環(huán)節(jié)：①進(jìn)行技術(shù)交底和質(zhì)量監(jiān)理。在軟土地基處理開(kāi)始之前，應(yīng)對(duì)施工人員進(jìn)行技術(shù)交底，講明地基處理方法的原理、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量要求。技術(shù)交底最好為示范處理，邊干邊講，效果良好。施工處理中有專人跟班，負(fù)責(zé)質(zhì)量監(jiān)理。②做好監(jiān)測(cè)工作。在軟土地基處理施工過(guò)程中，應(yīng)有計(jì)劃地進(jìn)行監(jiān)測(cè)工作，根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)指導(dǎo)下一階段地基處理工作，提高軟土地基處理技術(shù)水平。③處理效果檢驗(yàn)。在軟土地基處理施工完成后，經(jīng)必要的間隔時(shí)間，采用多種手段檢驗(yàn)地基處理的效果，同一地點(diǎn)地基處理前后定量指標(biāo)發(fā)生的變化加以說(shuō)明，以便指導(dǎo)工程實(shí)施。
      1.豐成市豐城大聯(lián)圩北湖倒虹吸管的軟土加固
      2000年豐城大聯(lián)圩北湖倒虹吸管施工時(shí)，開(kāi)挖基礎(chǔ)到設(shè)計(jì)深度時(shí)，發(fā)現(xiàn)有30m長(zhǎng)的基礎(chǔ)夾有含水量高、強(qiáng)度低、壓縮性大的淤泥質(zhì)土層，最大厚度約3m，為防止堤基不均勻沉陷，增強(qiáng)堤防的穩(wěn)定性，對(duì)該30m長(zhǎng)堤段清除上層1．0厚的淤泥質(zhì)土，然后布設(shè)孔徑0．5m、孔深1．0～2．0m、孔間距1．0m的石灰碎石樁，振沖后上部分層填筑級(jí)配良好的砂卵石土料至基礎(chǔ)設(shè)計(jì)高程，并碾壓密實(shí)，在此基礎(chǔ)上修建北湖倒虹吸管。堤防經(jīng)一定時(shí)間的運(yùn)行考驗(yàn)，經(jīng)沉陷觀測(cè)其沉降量很小，地層穩(wěn)定，運(yùn)行正常。
      2.新津縣城區(qū)南河右岸條石護(hù)岸基石的軟土加固
      2001年南河城區(qū)護(hù)岸施工時(shí)，開(kāi)挖基礎(chǔ)到設(shè)計(jì)深度時(shí)，發(fā)現(xiàn)有80m長(zhǎng)的基礎(chǔ)夾有含水量高、強(qiáng)度低、壓縮性大的軟粘土層，最大厚度5m，為防止堤基不均勻沉陷，增強(qiáng)堤防的穩(wěn)定性，對(duì)該80m作了振沖加固。布孔為三角形，間距1．5m。根據(jù)軟土分層情況，孔深定為2～5m，共280孔。使用30kW振沖器，加密電流50A，每孔平均施工時(shí)間20～40min，填料量720m3。振沖后，堤防經(jīng)一定時(shí)間的運(yùn)行考驗(yàn)，經(jīng)沉陷觀測(cè)其沉降量很小，地層穩(wěn)定，運(yùn)行正常。

地基 淤泥 堤防

標(biāo)題：如何在軟土地基處修筑堤防？，版權(quán)歸原作者所有。
聲明：根據(jù)《信息網(wǎng)絡(luò)傳播權(quán)保護(hù)條例》，如轉(zhuǎn)載侵犯了您的權(quán)利，請(qǐng)?jiān)谝粋€(gè)月內(nèi)通知我們，我們會(huì)及時(shí)刪除。
如需轉(zhuǎn)載，請(qǐng)注明出處：http://m.dggwbn.com/baike/1900.html