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)的破壞機理。引起軟土地基上堤防滑動破壞的根本原因，在于軟弱地基 中某個面上的剪應力超過了它的抗剪強度，穩(wěn)定平衡遭到破壞。 主要有兩方面因素：由于剪應力的增加，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、打樁等引起的動荷載等。 由于軟土地基本身抗剪強度的 減小。例如孔隙水應力的升高；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。對堤防工程進行穩(wěn)定分析時，通常是將假想滑動面以上土 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，并以整個滑動面上的平均抗剪強度與平均剪應力之比來 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-滑動面處 土體的平均抗剪強度；T作用于滑動面上的平均剪應力。Fn > 1 土體處于穩(wěn)定狀態(tài)；Fn V 1 土體處于滑動狀態(tài)或有滑動的趨勢；Fn = 1，土體處于臨界狀態(tài)。因此，要使處于滑 動狀態(tài)或有滑動趨勢的土體達到穩(wěn)定狀態(tài)，必須Fn> 1堤防:工程等級不同，F(xiàn)n取值也不同，通常1.051.30之間），通常有兩 種方法:提高土體的抗剪強度，使孔隙水應力充分消散，如對 地基進行加固等；減小作用在土體上的剪應力，如減小堤防的 橫斷面積，盡量避免對堤防的擾動等。 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）堤身自重擠淤法。堤身自重擠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) 土中的孔隙水應力充分消散和有效應力增加，從而提高地基抗剪強度的方法。在擠淤過程中為了不致產(chǎn)生不均勻沉陷，應放緩堤坡、減慢堤身填筑速度，分期加高。其優(yōu)點可節(jié)約投資；缺點是 施工期長。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，從而達到加固地基的目的。一般按以下要求進

4、行:將不易風化的石料（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目地基中部漸次向兩側(cè) 擴展；橫坡陡于1:10時，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)計要求的軟土挖 除，代以人工回填的砂、碎石、石渣等強度高、壓縮性低、透水 性好、易壓實的材料作為持力層?？梢跃偷厝〔模瑑r格便宜，施工工藝較為簡單，該法在軟土埋深較淺、開挖方量不太大的場地 較常采用。（4）預壓砂井法。預壓法是在排水系統(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)有堆載預壓、真空預壓或降低地下水位等。當堆載預壓和真空預壓聯(lián)合使用時又稱真空聯(lián)合堆載預壓法?；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。該方法往往加固時間過長， 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。流變特性很強的軟粘土、泥炭土，不直采用此法。（5）振動水沖法。振沖法是利角一根類似插

6、入式混凝土振搗器的機具，稱為 振沖器，有上、下兩個噴水口，在振動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 或夯實，使地基得以加固。用砂樁、碎石樁加固初始強度不能太 低（初始不排水抗剪強度一股要求大于20kPa），對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，并分層擊實而成樁。它通過生石灰的高吸水性、膨脹后對樁周土的擠密作用，離子交 換作用和空氣中的 C02與水發(fā)生酸化反應使被加固地基強度提 高。（6 ）旋噴法。旋噴法是利用旋噴機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足深度后提升，噴嘴同時以一定速度旋轉(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，強度大，壓縮性小。適 用于沖填土、軟粘土和粉細砂地基的加固。 對有機質(zhì)成分較高的 地基土加固效果較差，宜慎重對待。而對于塘泥土、泥炭土等有 機質(zhì)成分極高的土層應禁用。（7 ）強夯法。強力夯實是將80kN即相當于8tf以上的夯錘，起吊到很高 的地方（一般630m）,讓錘自由落下，對土進行夯實。經(jīng)夯實 后的土體孔隙壓縮，同時，夯點周圍產(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行地基加大，能使 堤防荷載均勻分散到地基中。當?shù)鼗赡艹霈F(xiàn)塑性剪切破壞時，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