堤防淤泥質(zhì)軟土地基處理分析

■孫迎軍 ■汕尾市水利水電規(guī)劃設(shè)計院，廣東 汕尾 516600

汕尾市位于廣東省東南沿海，瀕臨南海，地理位置優(yōu)越。汕尾海豐地區(qū)為第四紀海相沉積平原區(qū)，淤泥、淤泥質(zhì)土分布廣泛、深厚，特別是梅隴-海豐一線，發(fā)育大面積和大厚度的淤泥-淤泥質(zhì)土，厚度達10.0-20.0 米，最大厚度主要出現(xiàn)在梅隴地區(qū)。本地區(qū)多數(shù)水利工程均涉及到深淤泥軟基處理的問題。鑒于淤泥軟土具有觸變性、流變性、高壓縮性、低強度、低透水性、不均勻性等特性，淤泥軟土基礎(chǔ)承載力低，壓縮性大，透水性差，不易滿足水工建筑物地基設(shè)計要求，故需進行處理，現(xiàn)結(jié)合本地區(qū)水利工程實例來淺談堤防淤泥質(zhì)軟土地基處理方法。

1 工程概況

黃江河是海豐縣境內(nèi)最大的河流，發(fā)源于海豐縣與惠東縣交界處的蓮花山脈，流域面積1189km2，主河長67km。本河段現(xiàn)存堤防低矮，致使攔洪能力低下，使防護區(qū)內(nèi)遭受淹沒損失。設(shè)計擬對現(xiàn)有堤防進行加固，提高工程防洪標準，并擬對部分不穩(wěn)定河岸進行固岸處理，防止洪水沖刷河岸危及防護區(qū)的安全。經(jīng)現(xiàn)場勘查與業(yè)主反饋，接近虎山口的塘房堤段下游堤防常出現(xiàn)小型滑坡及塌陷現(xiàn)象，直接威脅堤內(nèi)的居民生產(chǎn)及生活安全。

2 淤泥質(zhì)地基處理方法

(1)方法:當(dāng)淤土層厚度薄時，也可以使用淤土層充填砂壤土、石灰土、粗砂、水、土壤、和使用的地基處理方法，鑒于換砂不利于防滲和項目成本較高，一般應(yīng)使用當(dāng)?shù)夭牧希ㄗh填寫土壤。方法有更好的壓力特點是回填土壓實或整合，形成良好的承重層，地基承載力的變化特性，提高抗變形能力和穩(wěn)定性，應(yīng)注意在施工的穩(wěn)定性，保證包裝的質(zhì)量，包裝要分層壓實。

(2)拋方法:拋石擠淤是被迫的換土壤的一種形式，通過在軟粘土扔進大，石頭，塊石，使片石、塊石強行擠出軟粘土并占據(jù)其位置，為了提高地基承載力，減少沉降，改善土壤的穩(wěn)定性。優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，缺點是拋石量難以估算，拋在淤泥中的密實度難以控制，堤防基礎(chǔ)的穩(wěn)定性差。

(3)樁基法:在淤泥地基范圍內(nèi)打樁使地基成為復(fù)合地基。當(dāng)淤土層較厚，難以大面積進行深處理時，對中小型水工建筑物，可采用打樁的辦法進行加固處理。預(yù)制抗滑樁具有施工迅速，抗滑效果明顯，經(jīng)濟，對場地范圍要求不高等特點。缺點是造價較高。

3 堤防淤泥質(zhì)地基處理方案選定

根據(jù)地質(zhì)勘查報告成果，地基鉆孔揭露到的淤泥質(zhì)土或淤泥，孔隙比e=1.366～1.540，液性指數(shù)IL=1.05～2.37 ＞1，為流塑狀態(tài)。在震動作用下，原狀土的結(jié)構(gòu)易受破壞，土的強度降低，或很快使土變成稀釋狀態(tài)，易產(chǎn)生側(cè)向滑動、沉降及基底面兩側(cè)擠出現(xiàn)象。場區(qū)堤防的穩(wěn)定問題主要為淤泥質(zhì)土或淤泥的壓縮沉降及側(cè)向位移側(cè)向滑動及基底面兩側(cè)擠出現(xiàn)象。

塘房堤段河堤存在淤泥質(zhì)土壓縮性高，基礎(chǔ)承載力較小，振動下易于發(fā)生觸變，產(chǎn)生抗滑穩(wěn)定與沉降變形問題;粉細砂層堤基承載力一般，易產(chǎn)生地震液化或滲透變形等問題，導(dǎo)致建筑地基失穩(wěn)。為防止不均勻沉降和抗滑穩(wěn)定問題，應(yīng)進行地基處理。

圖1 地質(zhì)剖面圖

圖2 加固后斷面圖

選取典型斷面進行抗滑穩(wěn)定計算，結(jié)果顯示各工況最小安全系數(shù)均小于規(guī)范要求允許值。由于淤泥層位于素填土層以下，換土法及拋石法實施困難。鋼筋混凝土預(yù)制樁(鋼筋混凝土樁和預(yù)應(yīng)力管樁)目前由于具有較強承載力，投資省，質(zhì)量有保證，施工速度快等特點，得到普遍運用。為避免占用河道，臨水側(cè)采用鋼筋混凝土預(yù)制樁進行抗滑處理，為節(jié)省投資，背水側(cè)采用反壓平臺處理。反復(fù)試算后上游坡腳抗滑樁設(shè)計如下:樁長8.5m，嵌入深度為7.5m，截面形式采用0.6m 直徑的圓樁，間距6m。采用鋼筋砼灌注樁，經(jīng)計算最大縱筋面積為2655mm2，箍筋173mm2。

4 結(jié)語

路堤淤泥軟土地基處理措施應(yīng)根據(jù)土壤的性質(zhì)和工程特點，使用適當(dāng)?shù)奶幚矸桨福梢赃_到良好的處理效果和經(jīng)濟效果，以上分析的結(jié)果是基于規(guī)范的理論分析方法。實際處理后的地基處理效果的實踐論證后，可廣泛應(yīng)用于工程。

［1］《土力學(xué)與基礎(chǔ)工程》.2005 年，武漢理工大學(xué)出版社.