已建堤防加固工程中對(duì)軟土層的勘察和評(píng)價(jià)方法探討

佴永平+杜玲+孫曉敏

摘 要：本文首先對(duì)地質(zhì)勘查的重要性進(jìn)行了闡述說明，之后著重對(duì)堤防工程的軟土層勘查評(píng)價(jià)問題進(jìn)行了分析研究，從而進(jìn)一步加強(qiáng)人們對(duì)堤防加固工程的認(rèn)識(shí)。

關(guān)鍵詞：堤防加固 軟土層 勘查評(píng)價(jià)

如果在勘查評(píng)價(jià)中，未對(duì)同一軟土層所具有的不同性質(zhì)缺乏充分的認(rèn)識(shí)，那么最終的勘查結(jié)果可能會(huì)存在諸多且極為嚴(yán)重的問題，對(duì)整個(gè)工程的建設(shè)極為不利。

1.地質(zhì)勘查的重要性

地質(zhì)勘查后得出的結(jié)論資料對(duì)于科學(xué)進(jìn)行堤防工程建設(shè)具有極為重要的意義。但當(dāng)前的情況是，大部分人對(duì)于堤防工程地質(zhì)勘查工作缺乏必要的重視。此種現(xiàn)象產(chǎn)生的主要原因分為兩點(diǎn)：第一點(diǎn)，在對(duì)工程地質(zhì)實(shí)行全面勘查時(shí)，由于時(shí)間因素的影響，大部分工程建設(shè)團(tuán)隊(duì)為了趕工期，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)無法在將整個(gè)地質(zhì)條件完全查明的同時(shí)達(dá)到相應(yīng)的要求標(biāo)準(zhǔn)。之后便將地質(zhì)勘查工作放置一邊，繼續(xù)進(jìn)行下一步的施工。如此一來，勘查工作的重視度大幅度降低。第二點(diǎn)，由古至今的幾千年來，有許多建設(shè)年代久遠(yuǎn)的堤防工程一直以來都未進(jìn)行全面細(xì)致的地質(zhì)勘查，但卻在經(jīng)歷了數(shù)量極多的自然災(zāi)害后屹立不倒，未出現(xiàn)質(zhì)量問題。因此，有極大多數(shù)人認(rèn)為地質(zhì)狀況能夠通過表面觀察的方式進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，無需花費(fèi)時(shí)間與精力進(jìn)行勘查。正是這兩點(diǎn)原因致使地質(zhì)勘查工作一直以來都無法得到人們的正確認(rèn)識(shí)與關(guān)注，無法對(duì)堤防工程的安全性提供保障。為了對(duì)整個(gè)已建堤防工程的安全實(shí)用性進(jìn)行全面保障，必須對(duì)地質(zhì)勘查工作給予著重關(guān)注，并針對(duì)其存在問題采用較為科學(xué)必要的技術(shù)措施，延長整個(gè)堤防工程的使用壽命，增強(qiáng)其建設(shè)質(zhì)量。

2.堤防工程的軟土層性質(zhì)勘查方法2.1鉆孔取樣室內(nèi)試驗(yàn)法

在對(duì)堤防工程的軟土層看著勘查工作時(shí)，可以分別在不同的工程部位，運(yùn)用鉆孔活塞取土器的方法對(duì)第Ⅲ層、第Ⅳ1的原土體進(jìn)行取樣，之后將土樣在室內(nèi)進(jìn)行物理試驗(yàn)。在對(duì)某堤防工程的勘查中發(fā)現(xiàn)，位置處于老堤之外的第Ⅲ層、第Ⅳ1的土地屬于軟土，可能為淤泥或是同等性質(zhì)的粘土。Ⅲ層土體的局部部位屬于粘土，而處于老堤之下的土體可能屬于非軟土。雖然在樣土勘查中可能會(huì)受到采樣及運(yùn)輸?shù)确矫嬉蛩氐囊欢ㄓ绊懀约巴凉ぴ囼?yàn)相關(guān)指標(biāo)存在著較大的離散型。但是不可否認(rèn)的是，此種勘查實(shí)驗(yàn)方式還是能夠?qū)ν馏w間存在的差異進(jìn)行較為全面的反映。

2.2十字板剪切試驗(yàn)法

室內(nèi)試驗(yàn)方法在軟土層勘查中不可避免的存在著一定的局限性，如對(duì)于Ⅳ1層中的粘土及淤泥便可在工程不同部位的鉆孔內(nèi)進(jìn)行十字板的剪切試驗(yàn)。試驗(yàn)方法為運(yùn)用開口鋼環(huán)形的剪切儀器。板頭工具分為兩種規(guī)格類型：一種為50mm×100mm；另一種則為65mm×130mm。

雖然此種方式在實(shí)踐應(yīng)用中可能會(huì)受到堤防工程軟土層厚度變化及土質(zhì)透鏡體的影響，從而致使其最終的試驗(yàn)結(jié)果存在的離散性偏大。但是如果在試驗(yàn)中所采集的數(shù)據(jù)量較為充足，那么最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果也是能夠?qū)μ幱谔烊粻顟B(tài)下土體的基本特點(diǎn)充分反映的。

在運(yùn)用此方法對(duì)某堤防加固工程地質(zhì)勘查后發(fā)現(xiàn)，此工程的軟土層其老堤下具有的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)與老堤之外的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)相比略高一些。由此能夠表明，在堤防工程的老堤地基內(nèi)，由于受到碾壓施工操作及老堤的固結(jié)影響，處于同一層面上的土體由于其所處工程位置的不同，自身的性質(zhì)也會(huì)存在著一定的不同，整個(gè)堤防工程的地質(zhì)性質(zhì)彼此之間存在著較為明顯及突出的差別。

另外應(yīng)注意的是，此種十字板的剪切勘查方法自身具有相應(yīng)的適用范圍，主要的勘測(cè)對(duì)象為飽和型的軟粘土不排水抗剪強(qiáng)度。對(duì)于一些其它類型性質(zhì)的粘土，在十字板剪切法的應(yīng)用中，其最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與真實(shí)情況相比存在著極大的差異。因此，在此種方法的實(shí)踐應(yīng)用中應(yīng)注意勘查對(duì)象的針對(duì)性。某項(xiàng)工程各堤段Ⅳ1十字板剪切試驗(yàn)結(jié)果如表1所示。

3.堤防工程的勘查評(píng)價(jià)

3.1堤防工程的軟土層的勘查評(píng)價(jià)方法

在已建型的堤防加固工程中，處于老堤之下的地質(zhì)層內(nèi)部存在力主要為自重應(yīng)力及因堤身荷載所產(chǎn)生的附加力。而處于堤身之外的土體所存在的力則僅為自重應(yīng)力。一般情況下，屬于正常固結(jié)形成的土體其因自重應(yīng)力而發(fā)生的壓縮變形活動(dòng)早已完成，土質(zhì)自身存在的自重型應(yīng)力不會(huì)對(duì)整個(gè)地基造成什么太大影響，致使其發(fā)生變形。而如果是附加應(yīng)力，則能夠?qū)φ麄€(gè)地基土體進(jìn)行壓實(shí)固結(jié)，從而促使整個(gè)堤防地基進(jìn)一步發(fā)生變形。由此表明，附加型應(yīng)力對(duì)于整個(gè)堤防工程的軟土體將會(huì)產(chǎn)生較大的壓實(shí)作用，且此作用影響要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其自重應(yīng)力的壓實(shí)作用。

一般已建的堤防工程其堤身高度相對(duì)較低，因此自身所產(chǎn)生的附加荷載力偏小，對(duì)于存在差異土質(zhì)、固結(jié)度的軟土體，其所產(chǎn)生的壓固作用效果也會(huì)存在著極大的不同。如屬于砂性土及固結(jié)度較高的粘土，其所產(chǎn)生的壓固性效果便相對(duì)較差；相應(yīng)的，對(duì)于一些固結(jié)度較低的軟土，其所表現(xiàn)出的壓固效果則較為明顯。在軟土地域進(jìn)行建設(shè)的堤防加固工程，其堤身對(duì)于軟土層的排水固結(jié)作用發(fā)揮經(jīng)過了較長的一段時(shí)間，從而使得整個(gè)處于堤基之下的軟土層（主要包括淤泥及相關(guān)性質(zhì)的粘土）其自身的土質(zhì)類型性質(zhì)產(chǎn)生了較大程度上的變化。也正是因?yàn)榇耍幱谕辉紶顟B(tài)的軟土層，由于其所處的堤防工程位置不同，其整個(gè)土質(zhì)的類型及相關(guān)的物理性質(zhì)也存在著極大的不同。

在已建成的堤防工程中，如果相關(guān)建設(shè)管理人員對(duì)于處于同一狀態(tài)下軟土層因位置不同而產(chǎn)生差異認(rèn)識(shí)不夠充分的話，那么在對(duì)整個(gè)工程軟土層的勘查評(píng)價(jià)中，極易出現(xiàn)誤差及缺陷疏漏問題。致使對(duì)整個(gè)堤防工程的建設(shè)使用產(chǎn)生極為不利的影響。如果依照常規(guī)的對(duì)整個(gè)堤防工程進(jìn)行分段或是依照其地質(zhì)單元對(duì)其進(jìn)行劃分的方法進(jìn)行勘查工作，以及在勘查數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)整理中依舊依照相應(yīng)的原則進(jìn)行地質(zhì)評(píng)價(jià)，那么則無法對(duì)軟土層土質(zhì)彼此之間存在的差異充分認(rèn)識(shí)考量，最終致使整個(gè)工程的地質(zhì)勘查及評(píng)價(jià)結(jié)論缺乏必要的科學(xué)準(zhǔn)確性，存在著一定的偏差。

在地質(zhì)勘查工作的布置中，需對(duì)老堤地基外的勘查工作著重關(guān)注，給予其充分的重視。與此同時(shí)還需在對(duì)勘查數(shù)據(jù)資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析時(shí)，將老堤之外與老堤之下的軟土層數(shù)據(jù)進(jìn)行分開式的整體、分析。

3.2軟土層的勘查評(píng)價(jià)結(jié)論

第一，一些處于已建成的堤防工程堤基以下的軟土層由于受到較長時(shí)間的排水固結(jié)影響。因此，處于堤基之下及之外的同一種土層，其自身的物理性質(zhì)存在著極大的不同。所以，在進(jìn)行堤防加固建設(shè)時(shí)，如果對(duì)其存在的差異問題完全忽略，則極易致使整個(gè)堤防的軟土層遭受剪切型破壞，不利于工程質(zhì)量的保證。

第二，在對(duì)已建成堤防工程進(jìn)行整體勘查時(shí)，對(duì)于勘查工作的設(shè)置以及相應(yīng)的評(píng)價(jià)，需對(duì)處于堤防工程上部的建筑物帶來的影響充分考量分析，盡可能地促使整個(gè)勘查結(jié)果與實(shí)際狀況相一致。

4.結(jié)論

近些年來洪澇災(zāi)害發(fā)生率逐漸呈現(xiàn)出明顯上升的趨勢(shì)，其所帶來的不利影響也越發(fā)巨大，對(duì)廣大人民的生命財(cái)產(chǎn)安全均造成了嚴(yán)重的威脅，堤防工程的建設(shè)質(zhì)量的重要性在現(xiàn)今社會(huì)越發(fā)突出。在一件堤防工程建設(shè)中，軟土層的勘查問題可謂重中之重。在對(duì)堤防工程的軟土層進(jìn)行科學(xué)正確的勘查評(píng)價(jià)時(shí)，需對(duì)其自身存在的差異性問題充分考量，且還需進(jìn)行全面細(xì)致的科學(xué)分析，以此得到最為科學(xué)準(zhǔn)確的勘查結(jié)果，為堤防工程的建設(shè)質(zhì)量提供強(qiáng)有力的保障。

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