【摘 要】水利堤防工程，作為特殊的工程建設，其對施工的質(zhì)量具有嚴格的要求，而在施工建設的過程中，尤其要注意軟土地基的有效處理。文章主要是介紹了堤防工程軟基的特性，并對相關軟基處理措施進行了分析。

【關鍵詞】水利堤防；軟土地基；處理措施

1 堤防工程軟土地基的特性

軟土主要是由天然含水量大、壓縮性高、承載能力低的淤泥沉積物及少量腐殖質(zhì)所組成的土。對淤泥的解釋是：在靜水或緩慢的流水環(huán)境中沉積并含有機質(zhì)的細粒土，其天然含水量大于液限，天然孔隙比大于1.5；當天然孔隙比小于1.5 而大于1.0 時稱為淤泥質(zhì)土。對于泥碳的解釋是：喜水植物遺體在缺氧條件下，經(jīng)緩慢分解而形成的泥沼覆蓋層。其特點是持水性大，密度較小。軟土泛指淤泥及淤泥質(zhì)土，是第四紀后期于沿海地區(qū)的濱海相、瀉湖相、三角洲相和溺谷相，內(nèi)陸平原或山區(qū)的湖相和沖擊洪積沼澤相等靜水或非常緩慢的流水環(huán)境中沉積，并經(jīng)生物化學作用形成的飽和軟粘性土。軟土的組成和狀態(tài)特征是由其生成環(huán)境決定的。由于它形成于上述水流不通暢、飽和缺氧的靜水盆地；這類性質(zhì)的土，主要是由粘粒和粉粒等細小顆粒組成。淤泥的粘粒含量較高，一般達30～60%。粘粒的粘土礦物成分以水云母和蒙德石為主，含大量的有機質(zhì)。有機質(zhì)含量一般達5～15%，最大達17～25%。這些粘土礦物和有機質(zhì)顆粒表面帶有大量負電荷，與水分子作用非常強烈，因而在其顆粒外圍形成很厚的結合水膜，且在沉積過程中由于粒間靜電荷引力和分子引力作用，形成絮狀和蜂窩狀結構。所以，軟土含大量的結合水，并由于存在一定強度的粒間連結而具有顯著的結構性。

造成軟土地基上堤防滑動破壞的根本原因，主要是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：一是由于剪應力的增加，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；地震、打樁等引起的動荷載等；二是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。

2 常用的軟土地基處理方法

2.1 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。

2.2 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。橫坡平坦時自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。最后在上面鋪設反濾層。這種方法施工技術簡單，投資較省，常用于處理流塑態(tài)的淤泥或淤泥質(zhì)土地基。

2.3 墊層法

墊層法就是把靠近堤防基底的不能滿足設計要求的軟土挖除，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。

2.4 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。基本做法如下：先將等待加固范圍內(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，不宜采用此法。

2.5 振動水沖法

振沖法是利用一根類似插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，對太軟的淤泥或淤泥質(zhì)土不宜采用。石灰樁、二灰樁是在樁孔中灌人新鮮生石灰，或在生石灰中摻人適量粉煤灰、火山灰。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CO2與水發(fā)生酸化反應使被加固地基強度提高。

2.6 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定深度后提升，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。

2.7 塑料排水板

塑料排水板是一種能夠加速軟土地基排水固結的垂直排水材料。當它在機械力作用下被插入軟土地基后，能以較低的進水阻力聚集從周圍土體中排出的孔隙水，并沿垂直排水通道排出，使土體固結，從而提高地基的承載力。塑料排水板具有良好的力學性能、足夠的縱向通水能力、較強的濾膜滲透性和隔土性。

2.8 混凝土樁

低強度混凝土樁是近年來發(fā)展起來的一種新型樁，以低強度混凝土樁為豎向增強體所形成的復合地基一般稱為低強度混凝土樁復合地基。由于采用低強度混凝土樁復合地基方法可有效提高地基承載力，減小地基沉降，能處理粘性土、粉砂土及淤泥質(zhì)土等各種堤防地基。

2.9 深層攪拌

利用水泥或石灰等其它材料作為固化劑的主劑，通過特別的深層攪拌機械，在地基深處將軟土和固化劑強制攪拌，利用固化劑和軟土之間所產(chǎn)生的一系列物理一化學反應，形成堅硬拌和柱體，與原土層一起起到復合地基的作用。其優(yōu)點是：能有效減少總沉降量、地基加固后無附加荷載、能適用于高含水量地基等；但造價較高且施工質(zhì)量難以檢測，在設計時，應具體情況具體分析，根據(jù)不同的地質(zhì)條件和荷載條件調(diào)整配合比、置換率、樁長等，以滿足承載力及沉降的要求。

3 結論

堤防工程的軟基處理關系到堤防的建設速度與質(zhì)量，所以要處理好軟基的相關工作。但在實際的施工中，堤防工程的軟基處理不僅要按照相關的標準和要求與經(jīng)驗進行操作，還需要對具體的問題進行具體的處理，最終確保堤防的穩(wěn)定性。