水利堤防工程軟土地基處理方法分析

周 超，車 華

(1.湖北省漢江河道管理局 監(jiān)利東荊河管理分局，湖北 潛江 433100;2.湖北省漢江河道管理局 潛江漢江管理分局，湖北 潛江 433100)

1 水利工程軟土地基的特性

軟土地基是指強度低，壓縮量較高的軟弱土層，多數(shù)含有一定的有機物質。它具有天然含水量高、天然孔隙比大、壓縮性高、抗剪強度低、固結系數(shù)小、固結時間長、靈敏度高、擾動性大、透水性差、土層層狀分布復雜、各層之間物理力學性質相差較大等特點。軟土地基的性質因地而異，因層而異，不可預見性大。在設計、施工過程中，稍有疏忽就會出現(xiàn)質量事故。具體闡述為以下5個方面:

1.1 空隙比和天然含水量大

在我國軟土的天然空隙比一般都在1～2，而且其淤泥和淤泥質土含水量較高，甚至有些時候大于液限。根據(jù)專家認定，其基本含水量一般都在50%～70%。

1.2 壓縮性高

這種土質的可壓縮性較強，所以在實際施工過程中，如果直接在這樣的土層上面進行修建，便很容易出現(xiàn)沉降的現(xiàn)象。

1.3 透水性較弱

在實際的生活中，軟土本身的質地非常細膩，因此它融水的能力較大，但是透水性卻并不是很強，不容易排除。

1.4 抗剪強度低

在實際的工作中，軟土層的固結度和水之間具有非常密切的關系。如果排水不暢通的話，當上方出現(xiàn)很大壓力的時候，便會造成軟土層固結度增加，但是相反，如果軟土層排水不暢通的話，如果受到的重力越大，固結度反而會降低。所以，如果遇到排水不暢通的土質時，便需要選擇質量較輕的進行修建。

1.5 靈敏度較高

對于一些軟黏土所形成的土質，如果其結構完整的時候，性能較為穩(wěn)定，便能夠承受一些減力。但是，一旦這種結構遭到破壞后，便容易減小承受力。當圖層被破壞之后很容易出現(xiàn)強度下降的現(xiàn)象被稱為靈敏度。當水分條件不變的情況下，根據(jù)實際情況判斷，原來圖層和后來圖層的抗壓能力較高，其分數(shù)值主要在3～4。

在實際生活中，我們會根據(jù)這個數(shù)值采取相應的措施，當數(shù)值較高的時候，便減少對土壤的侵擾程度。填充土在形成的過程中，主要是靠水力充填形成的，當填充內部出現(xiàn)沙子含量較高的現(xiàn)象時，填充土便變得相對穩(wěn)定。當內部沙子含量較大，并且填充土較為穩(wěn)定，力學分布合理，而且內部具有較多的黏滯成分的情況下，具有較強的壓縮能力，但是不容易形成固結。

2 軟土地基上堤防失穩(wěn)的破壞原理

主要分為2 種:

1)因為土壤的減力不斷增加，因此在大堤開工的時候，土壤堆積形成一定的負荷;當雨水成分下降的時候，土壤的重量不斷提高，當水不斷下降的時候，便會導致土壤的滲流力產生。

2)從軟土的本身來找尋原因，局部出現(xiàn)的抗減能力過低的時候，便會造成整體減力下降。土壤的含水量不斷增加，本身存在的溫度差導致出現(xiàn)裂開的現(xiàn)象。黏土層由于本身水分過多而出現(xiàn)稀滑的現(xiàn)象。

3 堤防工程中軟土地基處理的方法

3.1 堤身自重擠淤法

堤身自重擠淤法就是在施工的過程中，通過不斷增加堤身的重量，而將堤身內部存在的淤泥擠壓出來。讓淤泥或者淤泥中的空隙不斷消失，增加其自身的承載能力，這樣便能夠提高地基的抗減強度。擠淤操作如果不恰當?shù)脑?，便會出現(xiàn)沉陷不均勻的狀況，因此要穩(wěn)步進行，不斷降低操作的速度，堅持具體問題具體分析的原則，分過程增高，這樣有利于減少開銷，但是這樣便需要花費大量的時間［3］。在我們采用這種方法的時候，主要是針對堤身下有流塑狀態(tài)的淤泥，并且時間較為充裕的情況下進行的。

3.2 拋石擠淤法

首先，將一些質地較硬的碎石拋進地基之中，將以前土壤中不適合承重的流體淤泥擠出來，然后再根據(jù)軟臥底層的方向而采取相應的措施。在這個過程中必須堅持具體問題具體分析的原則，當橫坡較為平坦的時候，就從地基中部向兩邊開始擴展，一層層向上面進行鋪設。這種方法的施工技術和其他相比之下較為簡單，而且投資較少，常用于流塑狀態(tài)的淤泥地基中。

3.3 墊層法

墊層法主要是通過將以前不適合做地基的土層清除掉，然后向里面填入一些能夠讓地基穩(wěn)定性較好，而且可透性較強的碎石。在這個過程中應該采用較好的材料，才能夠達到預期的目標。這種方法價格低廉，操作流程較為簡單，但是采用這種方法的前提是軟土層較薄，而且需要挖掘的地方較少。

3.4 預壓砂井法

預壓法主要是排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)的相互配合共同完成，促使水從地基中的空隙流出。排水系統(tǒng)主要包括:水平排水墊層、排水砂溝、豎直方向的排水砂井、塑料排水板。加壓系統(tǒng)主要包括:堆載預壓、真空預壓和降低地下水位等。其中堆載預壓和真空預壓聯(lián)合使用的叫作真空聯(lián)合堆載的預壓法。

3.5 土工合成材料加筋加固法

這種方法主要是將土木合成材料平鋪于堤防地基的表面上，然后再將地基不斷加大，這樣一來便會造成平均壓力降低。其次便有利于降低總壓力。當?shù)鼗艿酵饬ψ饔?，對建筑的穩(wěn)定受到威脅的時候，這種土木合成的材料便有利于減少傷害程度，縮小受損面積。這樣才能夠有效的提升地基的承受能力，建筑穩(wěn)定得到保證。

4 結語

堤防工程中軟土地基的處理方法主要是根據(jù)具體情況采取措施。這些措施有利于加固地基，保證工程的質量。但是這些方法在施工之前，需要認真分析地基土質的成分，才能夠選擇科學合理的方法來穩(wěn)固地基，以便達到我們規(guī)定的要求，從而提升地基可信賴的程度，保證水利建筑的安全。

［1］宋建國，夏英.軟土地基處理技術［J］.黑龍江水利科技，2009，37(02):57－59.

［2］劉紅軍，陶夏新.季凍區(qū)濕地軟土地基固結變形特性研究［J］.巖土工程學報，2009，31(09):1354－1360.

［3］陸志強，李明.堤防工程軟土地基處理幾種措施［J］.黑龍江水利科技，2007，35(05):212－213.