層山安全區圍堤工程軟基處理措施分析

李瓊

（湖南水利水電工程監理承包總公司 長沙市 410007）

1 工程概況

層山安全區位于錢糧湖南垸內，行政隸屬岳陽市君山區。錢糧湖垸屬于洞庭湖24個蓄洪垸之一，位于東洞庭湖西岸，北抵墨山，南臨藕池河，西靠南山和華容護城大垸。蓄洪范圍包括新生垸、錢糧湖農場、新華垸、團洲垸、新太垸。全垸堤線總長143.39km，保護面積422.60 km2。其中耕地面積2.39萬hm2（35.9萬畝），轄18個鄉鎮，229個行政村。據2004年調查，蓄洪垸內人口21.85萬人。

層山安全區內固定資產21.25億元，國民生產總值11.9億元。層山安全區圍堤工程是洞庭湖區三垸蓄洪工程的重要組成部分，是洞庭湖三垸蓄洪工程選定的先期實施的試點項目。規劃安全區面積14.24km2，圍堤總長29.094km，其中新建堤防長度為12.394km，加固堤防16.70km，安全區新建穿堤建筑物8座，重建穿堤建筑2座，工程等級為3級。工程投資2.15億元。

2 工程地質

層山安全區地處東洞庭湖西部，華容河及狗尾巴河南岸，地貌類型為典型的河湖像沖湖積堆積平原，地勢總體西高東低，區內大部分為平坦開闊田地，地面高程一般（26～28）m，層山鎮總場部一帶1km2范圍內零星有孤丘山岡分布，地面高程（30～42）m，最高處位于層山鎮塊石料場，高程66m，相對高差約40m。華容河在區內自西向東流入東洞庭湖，其中罐頭尖灌溉閘上游南支為狗尾巴河，河道蜿延曲折，寬度（50～120）m，外灘寬度（5～30）m，外灘高程一般（25～29）m。

區內除局部地段出露少量基巖外，主要發育第四系湖積、河流沖積和人工堆積層。工程區內地層巖性上部主要為第四系沖湖積（Q4al+1）粉質粘土、粉質壤土、淤泥質粉質粘土為主，局部夾砂壤土及粉細砂，軟塑-可塑狀，屬中-高壓縮性土；夏布以中更新統沖積層（Q2al）粉質粘土、粘土夾粉質壤土透鏡體，可塑至硬塑狀，中等壓縮性，其承載力較高；底部為（Q2al）灰綠色，灰黃色砂卵石層與粉細砂層，埋深一般（15～20）m。

工程區存在的主要工程地質問題為滲透變形問題、軟土變形問題以及堤岸穩定問題，必須針對不同的地質問題采取相應的工程處理措施。

3 堤防軟基處理措施

新建堤防線范圍內發育有淤泥質土和軟塑狀粘性土兩類軟弱土層，其埋深均較淺，可能產生不均勻沉降變形及抗滑穩定等工程地質問題。根據地質勘察結果，存在軟土地基的堤段有2+530～3+070、5+730～7+250、7+250～9+000、10+785～12+394共4段總長5.189km，占新建堤防總長的52.6%。

本工程針對軟基段的不同特點，軟基處理分別采用塑料排水板加反壓平臺、土工格柵加反壓平臺和換填方案。

（1）對于軟基較厚的6+590～7+250、8+390～9+000、10+785～12+394共3段采用塑料排水板加反壓平臺方案，處理段長2879m，占軟基處理段的55.5%。塑料排水板布置范圍為堤身以下，采用SPB—ⅠB型塑料排水板。根據軟土層的固結特性和工期要求，擬定的排水板間距在（1.4～1.6）m之間，正方形布置。排水板最大深度根據排水板間距，邊坡滑弧位置等因素經反復試算確定。水平排水體采用砂墊層，層厚0.4m。反壓平臺厚（2～3）m，內外寬均為15m。

（2）對于軟基位于表層且厚度小于2.0m的5+730～6+360段，軟基處理采用換填方案，處理段長630m，占軟基處理段的12.1%。換填開挖基面寬度為堤防堤腳線以外1.0m，開挖換填深度為軟基層以下0.2m，開挖臨時邊坡為1∶2。

（3）對于軟基較薄的2+530～3+070和7+250～8+390段，軟基處理采用土工格柵加反壓平臺方案，處理段長1680m，占軟基處理段的32.4%，土工格柵采用高強度單向土工格柵TGDG35，縱向極限抗拉力≥35kN／m，5%伸長率時的拉應力≥20kN/m，土工格柵布置兩層，橫向鋪至堤內外腳以外5m，上下層土工格柵接縫應錯開，距離不小于50cm，搭接長度不小于30cm。反壓平臺厚（2～3）m，內外寬均為15m。

4 各堤段軟基處理實施情況

（1）各堤段軟基處理完成工程量統計見附表。

附表 各堤段軟基處理完成工程量

（2）三種處理方案分析比較。

層山圍堤工程建設軟基處理中針對軟基段的不同特點，分別采用了不同的方案。地基處理方法上的三大類措施在此都得到了應用。從上表可以看出，換填方案造價最高，達到7300元/m，塑料排水板和土工格柵方案相對較便宜，雖然因各中標單位報價不同有較大的差別，大致在（800～2000）元/m之間。插設塑料排水板和鋪設土工格柵需用機械設備較少，施工進度快，受天氣變化的影響較小。土料置換需用機械設備較多，且受天氣變化的影響較大，施工難度相對要大得多。

5 工程實施效果

層山安全區圍堤工程從2008年10月開工至今快兩年了，其中軟基處理完成于2009年4月，大堤主體已于2009年基本完成。通過我們1年多來的觀測證明，軟基處理的三種方案，置換，土質改良（插設塑料排水板）和加筋（鋪設土工格柵），在層山圍堤工程建設中都取得了預期的效果。新修建的近10km大堤經過兩個汛期的考驗，沒有一處出現滑坡塌陷現象，為今后類似的大面積、大工程量的軟基處理工程建設提供了可資借鑒的經驗。

6 結 語

通過層山圍堤工程軟基處理的實踐，我們可以得出如下的結論：

（1）在洞庭湖區的堤防工程建設中，在處理軟弱基礎時插設塑料排水板、鋪設土工格柵和換填三種方案都能取得令人滿意的效果。

（2）對于大面積、大工程量的軟基處理工程，無論從經濟效益方面考慮，還是施工難度方面考慮，換填都不應是優先選用的方案。