水利堤防工程軟土地基處理環(huán)節(jié)的優(yōu)化措施

林添勛

廣東省水利水電第三工程局有限公司，廣東 東莞 523710

近年來，水利堤防建設數(shù)量逐漸增加，為保證堤防工程完工后可長時間正常運用，需做好地基處置工作，避免地基出現(xiàn)喪失平穩(wěn)現(xiàn)象，充分保障堤防的穩(wěn)定性。軟土地基存在一定特殊性，在水利堤防項目施工中需注重此類地基處理作業(yè)質(zhì)量，保證此類地基處理后可符合規(guī)定要求，進而確保堤防項目工程施工效果，延長應用周期。

1 水利堤防工程中軟土地基特征表現(xiàn)及其喪失穩(wěn)定性的機制

1.1 軟土地基特征表現(xiàn)

水利堤防項目作業(yè)場地常處于特殊地理環(huán)境中，多數(shù)施工場所土質(zhì)是比較軟同時濕度較高的黏性土質(zhì)，以淤泥土質(zhì)為主。淤泥土質(zhì)中軟黏土質(zhì)量不佳，孔隙率常在1.5%及以上，屬于黏性土質(zhì)，給水利堤防建設過程中地基施工作業(yè)帶來了一定難度，故孔隙率常在1.5%及以上的淤泥土質(zhì)常不被用作堤防工程地基。

水利堤防項目地基常選擇孔隙率在1.0%～1.5%的淤泥黏土類土質(zhì)，此類土質(zhì)存在優(yōu)勢與不足。此類土質(zhì)孔隙比較大，土壤水分含量比較多，土壤壓縮性能較高。因此，若未針對地基實行處理而用于水利堤防建設，容易引發(fā)堤防工程發(fā)生下沉下降表現(xiàn)，且易于出現(xiàn)分層式非均勻性下沉下降現(xiàn)象，導致堤防出現(xiàn)裂縫及受損，無法確保工程項目建設質(zhì)量。軟土具有較多水分，且透水情況較差，導致地基穩(wěn)定及牢固程度受損，而抵抗剪切力強度較弱同樣會導致堤防工程施工質(zhì)量受到干擾。但是淤泥黏土類土質(zhì)具有較高的靈敏性，即用于水利堤防項目工程建設地基中的此類土質(zhì)沒有被損害之前，存在良好的抵抗剪切力強度，但在被破壞之后，其抵抗剪切力強度明顯降低，可采取靈敏性進行表示。一般狀況下，軟土層的靈敏性處于3～4，或具有更高的靈敏性。因此，針對水利堤防建設項目中的軟土地基需進行有效處理，且作業(yè)時不可損害地基底處的軟底層，做好保護工程，進而維持水利項目施工作業(yè)質(zhì)量，維持堤防建設工程穩(wěn)固性。

1.2 軟土地基喪失穩(wěn)定性的機制

軟土地基容易喪失穩(wěn)定性，因此針對水利堤防項目建設質(zhì)量需加強重視，做好工程質(zhì)量檢驗工作，避免堤防建設出現(xiàn)質(zhì)量明顯受損現(xiàn)象，規(guī)避地基發(fā)生滑動受損喪失穩(wěn)定性現(xiàn)象。地基發(fā)生滑動受損的重要影響因素是某層面抵抗剪切力強度被損害，致使地基構成所擔負的力度大于之前抵抗剪切力強度的要求數(shù)據(jù)范圍，從而引發(fā)滑動失穩(wěn)表現(xiàn)。

淤泥質(zhì)地黏土在地基內(nèi)抵抗剪切力相對較低，可能導致水利堤防項目工程投入使用后，因為外部壓力帶來的影響而導致堤防穩(wěn)固性受到干擾。加上堤防大壩水位時刻會發(fā)生變化，在水位上升及下降、水體流動時，均會對會水利堤防結構形成一定程度的壓力影響。在外界壓力影響下，同樣會對堤防工程地基帶來干擾。另外，地震、下雨等外部因素也有可能干擾水利項目質(zhì)量。對于水利堤防項目，常需研究其穩(wěn)固性，多依據(jù)堤防穩(wěn)定性安全系數(shù)指數(shù)分析。若堤防穩(wěn)定性安全系數(shù)指數(shù)大于1，則代表土體相對穩(wěn)定牢固；若堤防穩(wěn)定性安全系數(shù)指數(shù)小于1，則代表土體非常容易發(fā)生滑動失穩(wěn)表現(xiàn)。因此，為規(guī)避堤防工程項目發(fā)生嚴重質(zhì)量安全問題，需做好堤防穩(wěn)定性安全系數(shù)指數(shù)及時監(jiān)測及統(tǒng)計分析。另外，需注意的是，水利堤防項目工程等級不同時，堤防穩(wěn)定性安全系數(shù)指數(shù)也不同，一般要求堤防穩(wěn)定性安全系數(shù)指數(shù)處于1.05～1.30。為保證堤防穩(wěn)定性安全系數(shù)指數(shù)符合有關規(guī)定要求，需做好有效控制干預，例如積極控制地基孔隙內(nèi)水分含量，增加抵抗剪切力強度值；或是盡量降低堤防結構橫斷面積大小，有效規(guī)避堤防項目地基被外部環(huán)境所影響等。

2 水利堤防工程中軟土地基處理環(huán)節(jié)的優(yōu)化措施

2.1 拋入塊石擠出淤泥優(yōu)化措施

拋入塊石擠出淤泥優(yōu)化措施是將一些粒徑適當?shù)膲K石拋入堤防建設中的淤泥土質(zhì)地基內(nèi)，實施有效處置，使淤泥土擠出，促使堤防結構地基穩(wěn)定及牢固性明顯增加。采用拋入塊石擠出淤泥方法施工作業(yè)時，需做好以下工作：（1）選擇不容易受到風化作用的石料，采取拋入充填方式置入地基內(nèi)，需注意維持拋入充填方向符合規(guī)定需要，應參考軟土下處結構橫坡部位情況實施操作，若橫坡部位相對較平，應分別實行拋入充填及擴展操作；若橫坡位置相對較陡，自高處往低處實行拋入充填作業(yè)。（2）在地基上處鋪放反濾層，提升地基穩(wěn)固性。拋入塊石擠出淤泥優(yōu)化措施并不復雜，操作成本花費不多，在堤防項目地基處置中較為常用。

2.2 增加堤身自重擠出淤泥優(yōu)化措施

增加堤身自重擠出淤泥優(yōu)化措施是通過處理地基，提升堤身重量，促使堤身地基中淤泥維持流塑表現(xiàn)，或是使淤泥往外擠壓。在增加堤身重量的基礎上，消除淤泥或是淤泥黏土內(nèi)水分，然后提升總體有效應力，進而改善地基抵抗剪切力強度。但是運用增加堤身自重擠出淤泥方式時存在一定限制，并非全部水利堤防項目建設工程均可運用此處理方法。這種處理手段主要使用在水利堤防施工進程不緊張的建設項目，也可使用在地基中土質(zhì)維持流塑現(xiàn)象或是淤泥土質(zhì)表現(xiàn)的堤防項目工程。同時，采取這種優(yōu)化方式實行擠出淤泥處置時，需使堤坡對應坡度值相對較緩，降低堤身填筑速率。此類處理方式有助于降低資金投入，但是消耗時間比較長。

2.3 排水加壓穩(wěn)固優(yōu)化措施

針對水利堤防項目軟土類地基實施施工作業(yè)時，為減少穩(wěn)定性喪失情況及下沉下降表現(xiàn)，還可采取排水加壓穩(wěn)固優(yōu)化措施，可獲得較佳加固效果。實行地基排水加壓穩(wěn)固優(yōu)化時，需做好排水操作及加壓處理。常采取的排水設施包括塑料管類排水裝置、沙井類排水裝置，安裝及操作均較簡便。采取排水加壓穩(wěn)固優(yōu)化方式針對地基實施處置時，通過排水體系和加壓體系之間的有效協(xié)調(diào)，改善排水效果，增加荷載性能，提高地基穩(wěn)定程度。經(jīng)過自地基砂層往雙側排水，提高基底位置承載能力。在完成砂墊層處理后，可采用塑料排水板實施操作，檢測后明確需要處置的范圍大小，詳細標識各個排水板對應部分，對插板機實行調(diào)整，使排水板在鉆頭位置安裝好，采用打樁機對鉆桿實行錘擊操作，割斷地表上面塑料排水板，且留出部分長度，在塑料排水板周圍進行填砂操作，進而完成排水加壓穩(wěn)固作業(yè)。排水加壓穩(wěn)固優(yōu)化方式主要是依據(jù)排水體系透水性優(yōu)勢，進而增加堤防建設穩(wěn)固性，在水利堤防建設項目地基施工處理過程中逐漸被推廣使用。

2.4 回填墊層優(yōu)化措施

回填墊層優(yōu)化措施涉及處理作業(yè)工藝比較簡便，在接近堤防建設結構根基位置，針對不符合規(guī)范的軟土，需要對其進行挖掉清除，之后開展人工回填墊層操作。所采用的回填材料常是強度比較大的碎石、砂、石渣等，有助于提升基層支撐力量，增加地基強度，改善透水性能，增強壓實效果等?；靥顗|層優(yōu)化措施采用的材料購入較便捷，花費較少，能夠在作業(yè)場所收集獲取，且施工操作較為便捷，常使用在軟土埋入深度并不深的堤防建設項目，或是使用在土層開挖量相對較少的水利工程。

2.5 旋噴機噴射優(yōu)化措施

旋噴機噴射優(yōu)化措施是依據(jù)旋噴機設備開展噴射，針對地基實行有效處置，有助于改善地基所承載能力大小。但是此類旋噴機噴射優(yōu)化處置方法存在一定限制，部分水利堤防建設作業(yè)過程中，軟土類地基組成成分以有機質(zhì)為主，但對含此類組分的地基并不適合采取此類處理方法。同時，針對含有泥炭土、塘泥土等有機組分較多的軟土類地基也不可采取這種優(yōu)化處理方式。

2.6 強力碾壓夯實

強力碾壓夯實優(yōu)化措施是采取一些設施協(xié)助完成地基處理，常采用重量適當?shù)哪雺簝x器完成地基夯實作業(yè)。實施夯實時由于碾壓儀器自身重量，能夠擠壓土壤中縫隙，降低縫隙值至要求范圍，提高地基穩(wěn)定度。采取碾壓儀器對地基實施碾壓夯實時需操作多次，通過增加穩(wěn)固程度，減少水利堤防項目投入使用后產(chǎn)生縫隙的情況。采用強力碾壓夯實手段實行地基處理時，操作較為方便且快捷，具有比較高的施工效率，有助于明顯增加地基穩(wěn)定程度。開展碾壓夯實后，可保持軟土類地基維持相對均勻，并增加排水操作，能夠減少土質(zhì)中所含水分。同時，應注意做好碾壓儀器及時檢測維護工作，盡量維持碾壓設備正常運轉，規(guī)避由于設施出現(xiàn)運行故障而干擾項目施工進程。

3 結束語

綜上所述，水利堤防建設工程中軟土地基具有一定特征表現(xiàn)，例如水分含量較多、透水性能較差、抵抗剪切力強度較小、靈敏性較高等。此類地基容易喪失穩(wěn)定性，因此需做好地基有效處理，通過拋入塊石擠出淤泥、增加堤身自重擠出淤泥、排水加壓穩(wěn)固、回填墊層、旋噴機噴射、強力碾壓夯實等優(yōu)化改進措施，從而確保地基施工質(zhì)量滿足規(guī)范要求，提升堤防結構穩(wěn)定程度，改進水利堤防整體施工質(zhì)量。