软土堤基的处理方式探索范文

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工程实例分析

1工程概况

文中选用较深厚淤泥地基上填筑堤防的工程实例，实际设计过程中选用了多种处理措施组合。工程为沿海地区一段淤泥层较深厚的堤防工程，堤身高程约4.5m，采用斜坡式堤形，堤身结构为土石混合式，由于堤身较宽，且淤泥层深厚程度不一致，且背水侧堤坡有规划道路，故地基处理较为复杂，需根据地形地质条件，结合堤身特点及运用要求，采取灵活多样的地基处理形式。最终地基处理采用堤基铺设砂垫层施打塑料排水板，结合堤身外抗滑桩，并在堤脚采用抛石换填、反压平台的措施。

2地基设计资料

工程多年平均高潮位为0.8m，平均低潮位为-0.3m，设计潮水位为3.6m。临水侧滩地地面底高程约为-0.2m，背水侧规划道路顶高程为3.0m。地基主要地层特性如下：①淤泥质黏土层：主要由淤泥、淤泥质黏土组成，局部夹淤质粉细砂，流塑状，层厚2.3～5.3m，②淤泥层：由淤泥组成，深灰、黑灰色，质较纯，具腐臭味，局部含少量贝壳碎片或粉细砂，饱和，流塑-软塑状。广泛分布于场区范围内，厚度变化较大，局部地段夹有粉质黏土夹层。层厚5.0～20.4m，平均厚约13m，③粉质黏土、黏土层：土质一般较均匀，黏性好，局部含少量砂质，可塑状，层厚0.40～12.70m，平均4.33m。④粉细砂、中细砂：主要由粉细砂，中细砂等组成，砂质不均，含有较多泥质或淤质，稍密状。分布不连续，仅部分钻孔有揭露，层厚2.10～4.40m，平均3.25m。⑤中粗砂、砂卵砾层：主要由泥质砾砂和泥质中粗砂组成，成分不均匀，局部含淤质或卵石，饱和，稍密-中密状。层厚0.50～12.70m，厚度变化较大，平均4.00m。堤身底部及靠外侧淤泥层较厚，最大厚度约22m，规划公路侧淤泥层稍薄，平均厚度约10m。

3断面及地基处理设计

（1）断面设计思路

对于软土地基的堤防填筑，一般思路是采用分级镇压的办法，淤泥层较薄的，可以通过设置一级反压平台，淤泥层较深厚的，可以采取多级平台镇压。本工程淤泥层较深厚，且分布较广泛，故采用多级平台的斜坡式堤形。

（2）地基处理设计

根据本工程地基的特点，在淤泥层较深厚，且堤身断面较高的地方设置排水板，进行排水固结，排水板顶部铺设80cm厚的砂垫层，作为排水通道；规划道路考虑到使用要求，需考虑加载，且该处淤泥层较薄，10m左右，故采用水泥土搅拌桩作为复合地基，即可提高地基承载力，又有利于控制道路沉降及堤身滑动；临水侧堤脚采用抛石换填淤泥，进行护底，对稳定和沉降均有利。堤身及地基处理设计断面如图1。

4地基处理后堤身稳定及沉降分析

（1）堤身稳定分析

根据地基处理后的设计断面，选取最危险工况进行边坡稳定计算，即外海水位由设计潮水位降落至滩涂地面时，堤身仍为设计水位的工况，边坡稳定计算采用瑞典圆弧滑动法，根据选取的计算工况，采用有效应力法进行计算。根据计算，稳定系数为1.32，满足规范要求。通过滑弧面可以看出，滑动面穿过淤泥层1层和2层，最大滑弧深度约21m，属深层滑动。圆弧滑动面如图2所示。

（2）堤身沉降分析

根据《海堤工程设计规范》推荐的分层总和法采用地基各土层的e-p曲线计算堤基最终沉降量。本次计算分3级加载，每级加载时间为3个月，每级加载厚度1.5～1.7m。计算得堤身最终沉降最大为1.8m，竣工期沉降约为1.2m，工后沉降约为0.3m。根据《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》中规定，公路软土地基路堤在基准期内的残余沉降量不应超过0.5m。根据本工程采取的地基处理措施，工后沉降满足规范要求。沉降变形曲线如图3。

5施工后堤身运行状况

根据监测资料，填筑完成正常运行3个月后，堤身轴线位置日平均沉降在3mm以内，堤身地基处于稳定状态。

软土填筑建设环节需要注意的其他问题

软基上堤防滑坡、塌陷等事故屡见不鲜，事故的原因往往是多方面的，众多不起眼的不利因素同一时刻共同作用下也能够引起滑坡。因此，在软基上填筑时，除了进行必要的地基处理以外，从设计到施工以及运行管理等各个环节中都要引起足够的重视。勘察时，往往采用取以点代面的方法，容易忽略对一些特殊地形、地貌的勘探，因此，在勘探过程中，对于地质条件较差的地段和一些特殊地段，应加密钻孔，以便查明地质情况；设计时，除了规范上规定的计算工况外，还应考虑可能对堤身稳定造成影响的极端不利工况；在施工过程中，应注意施工工序，并及时理坡，以免超填土方积压形成不利荷载；施工过程中以及施工完毕后，应加强对堤防的管理，从源头上杜绝可能对堤防稳定产生不利影响的事件发生，并同时做好堤身的沉降观测，以便在事故发生前及时采取应对措施，避免事故的发生。

结论及建议

近年来，随着软基填筑事故的发生，人们越来越重视软基的处理措施，各地因地制宜发展了许多处理方法，综合应用水平和适应性也越来越强，地基处理是软基建设的一个重要领域，也是非常有挑战性的领域，随着施工方法和科技的发展，处理措施也随之越来越完善，为工程的可靠性和经济性提供重要的技术支持。（本文作者：鲁小兵、徐刚单位：广东省水利电力勘测设计研究院、长江勘测规划设计研究院）