■孫迎軍 ■汕尾市水利水電規(guī)劃設(shè)計院,廣東 汕尾 516600
汕尾市位于廣東省東南沿海,瀕臨南海,地理位置優(yōu)越。汕尾海豐地區(qū)為第四紀海相沉積平原區(qū),淤泥、淤泥質(zhì)土分布廣泛、深厚,特別是梅隴-海豐一線,發(fā)育大面積和大厚度的淤泥-淤泥質(zhì)土,厚度達10.0-20.0 米,最大厚度主要出現(xiàn)在梅隴地區(qū)。本地區(qū)多數(shù)水利工程均涉及到深淤泥軟基處理的問題。鑒于淤泥軟土具有觸變性、流變性、高壓縮性、低強度、低透水性、不均勻性等特性,淤泥軟土基礎(chǔ)承載力低,壓縮性大,透水性差,不易滿足水工建筑物地基設(shè)計要求,故需進行處理,現(xiàn)結(jié)合本地區(qū)水利工程實例來淺談堤防淤泥質(zhì)軟土地基處理方法。
黃江河是海豐縣境內(nèi)最大的河流,發(fā)源于海豐縣與惠東縣交界處的蓮花山脈,流域面積1189km2,主河長67km。本河段現(xiàn)存堤防低矮,致使攔洪能力低下,使防護區(qū)內(nèi)遭受淹沒損失。設(shè)計擬對現(xiàn)有堤防進行加固,提高工程防洪標(biāo)準(zhǔn),并擬對部分不穩(wěn)定河岸進行固岸處理,防止洪水沖刷河岸危及防護區(qū)的安全。經(jīng)現(xiàn)場勘查與業(yè)主反饋,接近虎山口的塘房堤段下游堤防常出現(xiàn)小型滑坡及塌陷現(xiàn)象,直接威脅堤內(nèi)的居民生產(chǎn)及生活安全。
(1)方法:當(dāng)淤土層厚度薄時,也可以使用淤土層充填砂壤土、石灰土、粗砂、水、土壤、和使用的地基處理方法,鑒于換砂不利于防滲和項目成本較高,一般應(yīng)使用當(dāng)?shù)夭牧?,建議填寫土壤。方法有更好的壓力特點是回填土壓實或整合,形成良好的承重層,地基承載力的變化特性,提高抗變形能力和穩(wěn)定性,應(yīng)注意在施工的穩(wěn)定性,保證包裝的質(zhì)量,包裝要分層壓實。
(2)拋方法:拋石擠淤是被迫的換土壤的一種形式,通過在軟粘土扔進大,石頭,塊石,使片石、塊石強行擠出軟粘土并占據(jù)其位置,為了提高地基承載力,減少沉降,改善土壤的穩(wěn)定性。優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單,缺點是拋石量難以估算,拋在淤泥中的密實度難以控制,堤防基礎(chǔ)的穩(wěn)定性差。
(3)樁基法:在淤泥地基范圍內(nèi)打樁使地基成為復(fù)合地基。當(dāng)淤土層較厚,難以大面積進行深處理時,對中小型水工建筑物,可采用打樁的辦法進行加固處理。預(yù)制抗滑樁具有施工迅速,抗滑效果明顯,經(jīng)濟,對場地范圍要求不高等特點。缺點是造價較高。
根據(jù)地質(zhì)勘查報告成果,地基鉆孔揭露到的淤泥質(zhì)土或淤泥,孔隙比e=1.366~1.540,液性指數(shù)IL=1.05~2.37 >1,為流塑狀態(tài)。在震動作用下,原狀土的結(jié)構(gòu)易受破壞,土的強度降低,或很快使土變成稀釋狀態(tài),易產(chǎn)生側(cè)向滑動、沉降及基底面兩側(cè)擠出現(xiàn)象。場區(qū)堤防的穩(wěn)定問題主要為淤泥質(zhì)土或淤泥的壓縮沉降及側(cè)向位移側(cè)向滑動及基底面兩側(cè)擠出現(xiàn)象。
塘房堤段河堤存在淤泥質(zhì)土壓縮性高,基礎(chǔ)承載力較小,振動下易于發(fā)生觸變,產(chǎn)生抗滑穩(wěn)定與沉降變形問題;粉細砂層堤基承載力一般,易產(chǎn)生地震液化或滲透變形等問題,導(dǎo)致建筑地基失穩(wěn)。為防止不均勻沉降和抗滑穩(wěn)定問題,應(yīng)進行地基處理。
圖1 地質(zhì)剖面圖
圖2 加固后斷面圖
選取典型斷面進行抗滑穩(wěn)定計算,結(jié)果顯示各工況最小安全系數(shù)均小于規(guī)范要求允許值。由于淤泥層位于素填土層以下,換土法及拋石法實施困難。鋼筋混凝土預(yù)制樁(鋼筋混凝土樁和預(yù)應(yīng)力管樁)目前由于具有較強承載力,投資省,質(zhì)量有保證,施工速度快等特點,得到普遍運用。為避免占用河道,臨水側(cè)采用鋼筋混凝土預(yù)制樁進行抗滑處理,為節(jié)省投資,背水側(cè)采用反壓平臺處理。反復(fù)試算后上游坡腳抗滑樁設(shè)計如下:樁長8.5m,嵌入深度為7.5m,截面形式采用0.6m 直徑的圓樁,間距6m。采用鋼筋砼灌注樁,經(jīng)計算最大縱筋面積為2655mm2,箍筋173mm2。
路堤淤泥軟土地基處理措施應(yīng)根據(jù)土壤的性質(zhì)和工程特點,使用適當(dāng)?shù)奶幚矸桨?,可以達到良好的處理效果和經(jīng)濟效果,以上分析的結(jié)果是基于規(guī)范的理論分析方法。實際處理后的地基處理效果的實踐論證后,可廣泛應(yīng)用于工程。
[1]《土力學(xué)與基礎(chǔ)工程》.2005 年,武漢理工大學(xué)出版社.