浅谈堤防工程软土地基处理几种方法.doc

1、浅谈堤防工程软土地基处理几种方法摘要：软土地基处理对堤防工程的建设具有重要的作用。基于对软土地基加固处理，它具有耐压力，增加稳定和减少压缩变形。提高堤防工程的质量安全和经济效益。本文具体介绍堤防工程的软土地基处理方法，以供大家参考。 关键词：堤防工程， 基础， 软基处理 Abstract: the soft soil foundation treatment on the construction of the dyke project has an important role. Based on the soft soil foundation reinforcement, it has

2、a resistance to pressure, increased stability and reduce compression deformation. Improve the quality of the dyke project safety and economic benefits. This paper presents the levee project of soft ground treatment methods, to consult for everybody. Keywords: levee engineering, foundation, soft foun

3、dation treatment 中图分类号：TU471.8 文献标识码： A 文章编号： 软土地基主要性能特点： 压缩积层疏松、软质、稳定性差，如地基积层土粘力大，冲填土杂或天然腐殖量多，及人们的生活处理垃圾或工厂生产废料矿渣形成的软土地基，也是强度低，压缩变化性较大；有的遇水后发生膨胀和崩解，这些软土地基固结性能都很差。 2，含水量高、空隙比较大、易透水，因软土地基是由淤泥和淤泥粘土组合，其水份含量高其含水率多达 80%以下，再次软土层中的淤泥颗粒不密实，天然孔隙较大，如软土层体受外来的荷载压力后，会呈现土层的孔隙水往外溢水，影响地基的压密固结。根据我国统计，我国软土无侧限抗剪强度一般小于

4、 30KN 每平方米。不排水剪时，其内磨擦角几乎等于零，抗剪强度仅取决于凝聚力 C，C30KN/m2，固结快剪时，一般为 515。因此，要保持地基稳定，必须要排水。如果土层有排水出口，它会将随着有长时间有效压力后，会逐步增加固结。 3，因软土地基是由淤泥和淤泥粘土组成性的，呈软塑或流塑状态，主要表现是压缩性强、强度低、灵敏度高等，其地基承载能力低。抗压稳定性能差。一般50 kN/m2。再就是抗剪压强度低和抗剪性能差。淤泥和淤泥质土地基在天然结构中是一般都具有一定的抗剪强度，但前提条件是在含水率低或不变的情况下，原天然状土与重塑动工的土无侧限抗压强度之比（灵敏度）很高，一般在 3-4 之间，沉积

5、的软粘土灵敏度会更高，所以一经扰动破坏，其抗剪强度能力效果会下降。如我市的海港口建设中的软土地基中的淤泥和淤泥质土的压缩系的一般都大于0.5Mpa-1，建造在这种软土上的建筑物将发生较大的沉降，尤其是沉降的不均性，会造成建筑物的开裂和损坏。因此，在高灵敏度的软土地基上筑堤时应尽量避免对地基土的扰动。 引起堤防软土地基失稳的原因 因软土地基中的土层面上的剪应压力超过了它的抗剪强度，堤防土层稳定不平衡，其主要因素：一个是堤防工程软土上层面的剪应力的增加，大量降雨也会使土体水份增加且容重增重；在降雨过程中会对软土层有渗透压力；天然地震、人工打桩等引起的动荷载。二是因软土地基本身抗剪强度的减小。例如软

6、土中孔隙水应力加大；再加上当地的气候变化无常，如雨雪、霜冻等都会对软土地基中的粘土夹层软化影响。所以对堤防工程进行稳定分析时，通常是将假想滑动面以上土体看作刚体，并以它为脱离体，分析在极限平衡条件下其上各种作用力，并以整个滑动面上的平均滑动力与平均阻滑力之比来定义它的安全系数，即 k= Fh / Fz 式中： K堤防稳定安全系数； Fh滑动面处土体的平均滑动力；Fz作用于滑动面上的平均阻滑力。 K1 土体处于稳定状态；K1 土体处于滑动状态或有滑动的趋势；K =1，土体处于临界状态。因此，要使处于滑动状态或有滑动趋势的土体达到稳定状态，根据堤防工程设计规范GB50286-98 规定，有效办法一

7、是提高软土体的抗剪强度，使土层中孔隙水排溢减少应力，对地基进行稳定加固等；二是减小软土体上层的外部压力，如减小堤防的横断面积，尽量避免对堤防的扰动等。 三、堤防软土地基上常用的地基处理方法及措施 1 软土地基的堤身自重挤淤法,是在流塑壮态或半流塑态淤泥的软土地基上，用逐渐增加的堤身自重量作用下使软土中的淤泥或淤泥粘土往外挤，使淤泥或淤泥粘土中所含的水份或水应力充分排出或消散。有效提高地基的抗剪压能力。 但在挤压淤过程如出现地基沉陷，应放慢或减轻堤身的填筑速度和重量，可根据地基实际情况进行有效处理。其优点经济效益明显；缺点是施工周期长。 2.抛石挤淤法，是把一定量粒径大小差不多的块石头料抛埋在软

8、土地基中，能将在原有的软土地基处的淤泥或淤泥粘土挤散走，有效减少水份含量，提高抗剪压能力，这样能达到地基稳固的效果。一般方法是，将不易风化的石料（尺寸一般不宜小于 30cm）抛填于被处理堤基中，抛填方向根据软土下卧地层横坡而定。横坡平坦时自地基中部渐次向两侧扩展；横坡陡于 1：10 时，自高侧向低侧抛填。最后在上面铺设反滤层。这种方法施工方便，就地取材，投资少。 3，强夯法是目前使用较多的方法，此法起源于法国 Menard 技术公司，它通过一定量的重力和重力起降落差，所形成的冲击力对地基起作用。对土进行夯压实。因在夯实过程中软土体中孔隙压缩变形，也为软土周围的裂缝处溢水提供了通道，有利于土的干

9、结固实、减小沉降变形，从而加强了地基的承载能力。强夯法优点是具有施工方便、加固效果明显、经济效益高。此法适用碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、素填土和杂填土等地基 4，垫层法也就是换基法，是把堤防软基底的不能进行施工或设计要求的软土挖除，在人工作用下回填相应的砂碎石、粉煤灰、干土、石渣或矿业渣。把一些强度高、压缩性低、透水性好、易压实的材料等都可作为持力层。可以就地取材，具有施工方便、加固效果明显、经济效益高。该法在软土埋深较浅、开挖方量不太大的场地较常采用。 5，振动冲法，是利用振冲器在振动和冲击荷载的作用下，先在软土地基中打成孔，再在孔内按要求用砂碎石、生石灰、水泥等材料进行回填和分层

10、振实（夯实） ，在软土地基中形成砂桩或碎石桩，使地基得以加固。用砂桩、碎石桩加固初始强度不能太低(初始不排水抗剪强度一般要求20Ida)，或在桩孔内灌入新鲜生石灰(可掺入适量的粉煤灰或火山灰)，分层击实成桩，生石灰具有高吸水性、膨胀性，可提高被加固软基的强度。 6，预压排水固结法，预压排水固结法就是在软土周围设定排水出口和加压力，且在共同配合作用力下，使软土地基土中的多余含量的水有效排出。排水系统有水平排水垫层、排水砂沟或其它水平排水体和竖直方向的排水砂井或塑料排水板；在排水的同时，要有加压力系统，因土孔隙中的水没有压力差就不会自然排出，地基也就得不到加固。加压系统有堆载预压、真空预压或降低地

11、下水位等。当堆载预压和真空预压联合使用时又称真空联合堆载预压法。基本做法如下：先将加固范围内的植被和表土清除，上铺砂垫层；然后垂直下插塑料排水板，砂垫层中横向布置排水管，用以改善加固地基的排水条件；再在砂垫层上铺设密封膜，用真空泵将密土膜以内的地基气压抽至 80kpa 以上。该方法往往加固时间过长，抽真空处理范围有限，适用于工期要求不紧的淤泥或淤泥质土地基处理。流变特性很强的软粘土、泥炭土，不宜采用此法。 7，水泥土搅拌加固法，是用于加固饱和粘性土地基的一种新方法。它是利用水泥(或石灰)等材料作为固化剂，通过特制的搅拌机械，在地基深处就地将软土和固化剂(浆液或粉体)强制搅拌，由固化剂和软土间所

12、产生的一系列物理-化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥加固土，从而提高地基强度和增大变形模量。根据施工方法的不同，水泥土搅拌法分为水泥浆搅拌和粉体喷射搅拌两种。前者是用水泥浆和地基土搅拌，后者是用水泥粉或石灰粉和地基土搅拌。 8，水泥土搅拌法分为深层搅拌法(以下简称湿法)和粉体喷搅法(以下简称干法)。水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和素填土、粘性土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。当地基土的天然含水量小于 30、大于 70或地下水的 pH 值小于 4 时不宜采用干法。冬期施工时，应注意负温对处理效果的影响。湿法的加固深度不宜大于 20m；干法不

13、宜大于 15m。水泥土搅拌桩的桩径不应小于500mm。 9， 低位真空预压法则是采用吹填泥浆取代塑料膜作为真空系统密封层的一种新的真空预压加固软土地基的方法。 （1）利用低位真空预压法加固技术，可在泥封层下连续获得 80kPa 以上的高真空度、孔隙水压力，能有效提高堤软土地基的加固稳定。 （2）用吹填淤泥取代塑料膜，且施工方便简单，加固后的吹填泥封土层可以有效减少沉降损失，加固力度增强，工程投资少。 （3）在工程施工中需进一步解决好由于加固区与非加固区边界之间的剧烈沉降差异，而引起的水平真空管路弯曲变形和真空损失，以提高真空加固效果。 参考文献 1叶书麟.地基处理工程实例应用手册M.北京：中国建筑工业出版社，2000. 2地基处理手册编委会.地基处理手册M.北京：中国建筑工业出