路桥工程软土地基处理设计及施工技术方法报告252页 附丰富 路桥技...
周良娟++石皓
[摘 要]水利堤防系统的健全，离不开对水利堤防工程软土地基处理环节的优化，这是经济建设的需要，也是保证工程质量的提升的需要，因此我们要确保其内部系统相关环节的有效协调。本文探讨了水利堤防工程软土地基处理施工技术措施。
[关键词]水利堤防工程；软土地基处理；施工技术；措施
中图分类号：TV551.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）08-0189-01
水利工程地基是否稳固，不仅仅是影响的工程质量，更与工程的安全性密切相关，在水利施工的过程中要根据当地的实际环境和情况进行施工方案的选择。确定方案后，选择适当的施工方法，同时要对施工过程进行严格的质量控制，这样才能保证水利施工的顺利完成。
1 水利堤防工程软土地基的特点
软土是水利堤防工程的重要核心组成部分，具有含水量大、压缩性高、承载能力低的特点，是由粘粒及粉粒组成，其性能与粘性土相似。软土通常都是在水流比较慢的时候形成的，在水流不流动的时候也愿意沉积形成。那么，软土具有以下几个特点：第一，含水量特别大，我国软土的天然孔隙比一般e=1～2之间，淤泥和淤泥质土的天然含水量w=50～70%，一般大于液限，高的可达200%。而且其渗透性性能比较低。由于软土的透水性能比较低，渗透系数微小，在粘土微小的空隙中存满了水，出现了水结合的现象。在这种情况下，加大了水的渗透难度，直接造成了透水性差的特点。第二，由于軟土自身的特点，在固结的时候需要很长的时间，承载能力又很低。给软土施加压力的作用，这样水分就会随着软体在受力后的压缩被排出，使得水的含量逐步的降低，软土的密度和强度就会增加，这主要是土的固结过程。同时软土地基具有很强的灵敏度，一经扰动，抗剪强度将显著降低。软土地基在进行处理之前，由于渗透性能小，再加上固结的时间比较慢，所以，导致空隙内的水分不容易排出，在外力的作用下，土体的整体结构受到损伤破坏，抗剪度逐渐降低。
2 水利堤防工程软土地基处理施工技术措施
2.1 堤身自重挤淤法
堤身自重挤淤法就是通过逐步加高的堤身自重将处于流塑态的淤泥或淤泥质土外挤，并在堤身自重作用下使淤泥或淤泥质土中的孔隙水应力充分消散和有效应力增加，从而提高地基抗剪强度的方法。在挤淤过程中为了不致产生不均匀沉陷，应放缓堤坡、减慢堤身填筑速度，分期加高。其优点可节约投资；缺点是施工期长。此法适合于地基呈流塑态的淤泥或淤泥质土，且工期不太紧的情况下采用。
2.2 抛石挤淤法
抛石挤淤法就是把一定量和粒径的块石抛在需进行处理的淤泥或淤泥质土地基中，将原基础处的淤泥或淤泥质土挤走，从而达到加固地基的目的。一般按以下要求进行：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目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。最后往上面铺设反滤层。这种方法施工技术简单，投资较省，常用于处理流塑态的淤泥或淤泥质土地基。
2.3 预压砂井法
预压法是在排水系统和加压系统的相互配合作用下，使地基土中的孔隙水排出。常用的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；加压系统有堆载预压、真空预压或降低地下水位等。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：
先将等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，适用于工期要求较宽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，不直采用此法。
2.4 振动水冲法
振冲法是利角一根类似插入式混凝土振捣器的机具，称为振冲器，有上、下两个喷水口，在振动和冲击荷载的作用下，先在地基中成孔，再在孔内分别填入砂、碎石等材料，并分层振实或夯实，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股要求大于20kPa），对太软的淤泥或淤泥质上不宜采用。
石灰桩、二灰桩是在桩孔中灌入新鲜生石灰，或在生石灰中掺入适量粉煤灰、火山灰（常称为二犯，并分层击实而成桩。它通过生石灰的高吸水性、膨胀后对桩周土的挤密作用，离子交换作用和空气中的CO2与水发生酸化反应使被加固地基强度提高。
2.5 旋喷法
旋喷法是利用旋喷机具造成旋喷桩以提高地基的承载能力，也可以作联锁桩施工或定向喷射成连续墙用于地基防渗。旋喷桩是将带有特殊喷嘴的注浆管置于土层预足深度后提升，喷嘴同时以一定速度旋转，高压喷射水泥固化浆液与土体混合并凝固硬化而成桩。所成桩与被加固土体相比，强度大，压缩性小。适用于冲填土、软粘土和粉细砂地基的加固。对有机质成分较高的地基土加固效果较差，宜慎重对待。而对于塘泥土、泥炭土等有机质成分极高的土层应禁用。
2.6 强夯法
强力夯实是将80kN即相当于8tf以上的夯锤，起吊到很高的地方（一般6～30m），让锤自由落下，对土进行夯实。经夯实后的土体孔隙压缩，同时，夯点周围产生的裂隙为孔隙水的出逸提供了方便的通道，有利于土的固结，从而提高了土的承载能力，而且夯后地基由建筑荷载所引起的压缩变形也将大为减小。强夯法适用于河流冲积层，滨海沉积层黄土、粉土、泥炭、杂填土等各种地基。
2.7 土工合成材料加筋加固法
将土工合成材料平铺于堤防地基表面进行地基加大，能使堤防荷载均匀分散到地基中。当地基可能出现塑性剪切破坏时，土工合成材料将起到阻止破坏面形成或减少破坏发展范围的作用，从而达到提高地基承载力的目的。此外，土工合成材料与地基土之间的相互磨擦将限制地基土的侧向变形，从而增加地基的稳定性。
总之，软土地基工程作为水利堤防建设的关键工程，在其建设的过程，需要采取合理有效的处理方式和管理体制，来保障其在施工过程中的质量。
参考文献
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