王 雷 (安徽省水利水電勘測設計院,安徽 蚌埠 233000)
引江濟淮工程是淮河流域綜合規劃、長江流域綜合規劃和全國水資源綜合規劃中明確提出的由長江下游向淮河中游地區跨流域補水的重大水資源配置工程,由引江濟巢、江淮溝通、江水北送三大部分組成,其中引江濟巢段又包括西兆河和菜子湖兩條線路。
引江濟淮工程沿線不規則分布有軟土層,尤其以淤泥質土為主,這種軟土的存在對堤岸邊坡以及建筑物都會產生不良的工程地質作用,影響其安全。因此,研究工程區內軟土的分布、組成以及工程特性,對工程建設均具有重要意義。本工程中一般將天然孔隙比大于或等于1.0,且天然含水率大于液限的粘性土判定為軟土。對本工程而言,軟土主要指淤泥質土和瓦埠湖區段淤泥。
軟土含水量高,孔隙比大,靈敏度大,抗剪強度低,壓縮性高,液性指數大,滲透系數小,大部分為欠固結土。由于其具有絮狀結構,一旦受到擾動(振動、擠壓等),土的強度顯著降低,甚至呈流動狀態。軟土承受剪應力的作用產生緩慢的剪切變形,導致抗剪強度的衰減,在主固結沉降完成之后還可能繼續產生一定的次固結沉降。在荷載的作用下,易產生較大的沉降。引江濟淮工程各段軟土特性見表1。
引江濟淮工程沿線軟土揭露總長度約141km,其中約有67km軟土位于菜子湖湖區和瓦埠湖湖區,為湖區航道兩側邊坡的重要土層。除湖區的軟土外,剩余約74km軟土多集中于菜子湖線路兩端的長河、白石天河段;派河口泵站引渠的白石天河河口段;以及江淮分水嶺兩端的派河和東淝河入瓦埠湖河段。
菜子湖線路南端的長河集中分布有約13km軟土,北端的白石天河集中分布有約19km軟土,軟土相對較厚,且分布連續;派河口泵站引渠的白石天河段集中分布有約4km軟土,軟土在南端相對較厚,向北逐漸變薄,分布基本連續;江淮分水嶺南端的派河集中分布有約15km軟土,分水嶺北端的東淝河集中分布有約18km軟土。江淮溝通線路軟土相對較薄,分布較為零星。
菜子湖線路段軟土主要分布在現有河道的長河段及羅埠河、白石天河段。長河段軟土抗剪強度較白石天河稍高,但厚度較大,厚度多大于10m,而樅陽樞紐附近厚度更增至20m左右,對邊坡穩定較為不利;而白石天河段軟土厚度多小于10m,但強度更低。應根據疏浚后的邊坡高度、軟土厚度、抗剪強度等因素,適當放緩邊坡。同時在可能的情況下,坡頂的新筑堤防也宜適當遠離坡肩,留出足夠的平臺寬度。如征地規模較大,經濟性較差時,也可以考慮對軟土進行預壓固結或粉噴樁加固處理。

引江濟淮工程各段軟土特性一覽表 表1
江淮溝通段淤泥質土主要分布于分水嶺以南的派河下游段和分水嶺以北的東淝河河段。由于軟土抗剪強度較低,在軟土厚度較大段易產生滑動、蠕動變形等破壞,邊坡穩定性較差,宜根據軟土厚度和邊坡高度等因素采取放緩邊坡的措施。
菜子湖湖區和瓦埠湖湖區軟土為湖區航道兩側邊坡的重要土層,軟土揭露長度雖較長,但邊坡高度一般僅0.5~4.0m,高度不大,且均為水下邊坡,邊坡穩定問題不突出。
設計時可根據堤身堆筑高度,下臥淤泥質土厚度、抗剪強度等因素,采取控制施工填筑速度、放緩堤坡、填塘固基和設平臺反壓等措施處理。軟土不宜直接作為天然地基,若作為基礎持力層可根據上部荷載情況采取換填土、粉噴樁等地基補強措施或采用樁基礎。
本文闡述了引江濟淮工程沿線軟土的工程地質特性及分布規律,有利于對該工程區軟土特點有整體的了解,根據軟土分布特點,統籌安排,科學處理,以加快工程進度,節約成本,提高經濟、社會效益。