水利堤防工程軟土地基處理的探討論文.doc

1、降低2、軟土地基上堤防失穩(wěn)的破壞機(jī)理。引起軟土地基上堤防滑動(dòng)破壞的根本原因，在于軟弱地基 中某個(gè)面上的剪應(yīng)力超過了它的抗剪強(qiáng)度，穩(wěn)定平衡遭到破壞。 主要有兩方面因素：由于剪應(yīng)力的增加，例如大堤施工中上部 填土荷重的增加；降雨使土體容重增加；水位降落產(chǎn)生滲流力； 地震、打樁等引起的動(dòng)荷載等。 由于軟土地基本身抗剪強(qiáng)度的 減小。例如孔隙水應(yīng)力的升高；氣候變化產(chǎn)生的干裂、凍融；粘 土夾層因浸水而軟化以及粘性土的蠕變等。對(duì)堤防工程進(jìn)行穩(wěn)定分析時(shí)，通常是將假想滑動(dòng)面以上土 體看作剛體，并以它為脫離體，分析在極限平衡條件下其上各種 作用力，并以整個(gè)滑動(dòng)面上的平均抗剪強(qiáng)度與平均剪應(yīng)力之比來 定義它的安全系數(shù)

2、，即:T1Fn = F。式中:Fn-堤防穩(wěn)定安全系數(shù)；T1-滑動(dòng)面處 土體的平均抗剪強(qiáng)度；T作用于滑動(dòng)面上的平均剪應(yīng)力。Fn > 1 土體處于穩(wěn)定狀態(tài)；Fn V 1 土體處于滑動(dòng)狀態(tài)或有滑動(dòng)的趨勢(shì)；Fn = 1，土體處于臨界狀態(tài)。因此，要使處于滑 動(dòng)狀態(tài)或有滑動(dòng)趨勢(shì)的土體達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，必須Fn> 1堤防:工程等級(jí)不同，F(xiàn)n取值也不同，通常1.051.30之間），通常有兩 種方法:提高土體的抗剪強(qiáng)度，使孔隙水應(yīng)力充分消散，如對(duì) 地基進(jìn)行加固等；減小作用在土體上的剪應(yīng)力，如減小堤防的 橫斷面積，盡量避免對(duì)堤防的擾動(dòng)等。 第一種方法在工程中被廣 泛采用。3、軟土地基上筑堤常用的地基處理方

3、法及適用條件。堤防工程，常用的軟土地基處理方法有下面幾種:（1）堤身自重?cái)D淤法。堤身自重?cái)D淤法就是通過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) 土中的孔隙水應(yīng)力充分消散和有效應(yīng)力增加，從而提高地基抗剪強(qiáng)度的方法。在擠淤過程中為了不致產(chǎn)生不均勻沉陷，應(yīng)放緩堤坡、減慢堤身填筑速度，分期加高。其優(yōu)點(diǎn)可節(jié)約投資；缺點(diǎn)是 施工期長(zhǎng)。此法適合于地基呈流塑態(tài)的淤泥或淤泥質(zhì)土，且工期不太緊的情況下采用。（2）拋石擠淤法。拋石擠淤法就是把一定量和粒徑的塊石拋在需進(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。一般按以下要求進(jìn)

4、行: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橫坡平坦時(shí)目地基中部漸次向兩側(cè) 擴(kuò)展；橫坡陡于1:10時(shí)，自高側(cè)向低側(cè)拋填。最后往上面鋪設(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?？梢跃偷厝〔?，價(jià)格便宜，施工工藝較為簡(jiǎn)單，該法在軟土埋深較淺、開挖方量不太大的場(chǎng)地 較常采用。（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

5、中的孔隙水排出。常用的排水系統(tǒng)有水平排水墊層、排水砂溝或其它水平排水體和豎直方向的排水砂井或塑料排水板；加壓系統(tǒng)有堆載預(yù)壓、真空預(yù)壓或降低地下水位等。當(dāng)堆載預(yù)壓和真空預(yù)壓聯(lián)合使用時(shí)又稱真空聯(lián)合堆載預(yù)壓法?；咀龇ㄈ缦?先將等加固范圍內(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， 用真空泵將密土膜 以內(nèi)的地基氣壓抽至80kPa以上。該方法往往加固時(shí)間過長(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，不直采用此法。（5）振動(dòng)水沖法。振沖法是利角一根類似插

6、入式混凝土振搗器的機(jī)具，稱為 振沖器，有上、下兩個(gè)噴水口，在振動(dòng)和沖擊荷載的作用下，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、碎石樁加固初始強(qiáng)度不能太 低（初始不排水抗剪強(qiáng)度一股要求大于20kPa），對(duì)太軟的淤泥或淤泥質(zhì)上不宜采用。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（常稱為二犯，并分層擊實(shí)而成樁。它通過生石灰的高吸水性、膨脹后對(duì)樁周土的擠密作用，離子交 換作用和空氣中的 C02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

7、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)足深度后提升，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、軟粘土和粉細(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)質(zhì)成分極高的土層應(yīng)禁用。（7 ）強(qiáng)夯法。強(qiáng)力夯實(shí)是將80kN即相當(dāng)于8tf以上的夯錘，起吊到很高 的地方（一般630m）,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。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少破壞發(fā)展范圍的作 用，從而達(dá)到提高地基承載力的目的。此外，土工合成材料與地 基土之間的相互磨擦將