论文部分内容阅读
摘要：现代化建筑工程项目中，水利堤防工程越来越受到人们的关注与重视，成为整个水利工程中至为关键和重要的一环。在当前施工中，通常都是从建设需要出发，以各种新技术、新方法和新概念为主来进行总结和优化的，这对于提高工程施工质量、安全性和可靠性十分关键。但是随着工程施工数量和规模的增加，对于地基施工要求也不断提高，软土地基作为堤防工程施工中较为常见的环节，在其施工中进行合理优化和处理对于整个工程施工质量有着至关重要的作用与意义。本文就软土地基本身特性分析，提出了相关的预防和处理方法，以供同行工作参考。
关键词：软土地基 堤防工程 水库水利工程随着时代和社会的发展越来越受到人们的重视，成为整个社会基础设施的重要组成部分，更是保证国民经济正常发展和为城镇居民提供生活与生产用水的关键方法。我国作为一个农业大国，农业生产用水量更为突出，因此在目前的社会发展中做好水利工程施工质量和施工管理十分关键，对于保证国民经济的稳定发展有着极为关键和重要的意义。堤防工程作为水利工程中不可缺少的部分，其施工作用日益突出，因此做好相关的加固和施工极为重要。
1、水利工程软土地基特性
近年来，随着国民经济和科学技术的不断发展，以可持续发展观和节能观念为主的社会发展新趋势逐步受到人们的关注，以节能为主的堤防工程建设也成为人们关注的重点。尤其是在水利工程中，做好地基加固对于提高堤防工程的施工质量和施工控制措施十分关键。地基加固是通过以各种先进的科学技术和设备为主要基础对不良的土质结构进行优化和加固的措施，这种方法和措施的选用对于提高原来土质力学性质，增加其承载能力和抗滑稳定能力有着极为关键的作用。一般来说，在目前的软土地基施工中，由于软土地区本身存在着土质疏散性大、天然空隙和含水量多的特点，使得其在施工的过程中受到外界因素的影响极容易出现变动和相关变化，进而给建筑工程造成一定质量隐患。同时在软土地区的工程施工中，由于土质本身此女在这透水性能低、含水量大、抗剪强度低和压缩性能高的特点，使得其受到外部何在的作用极容易出现剪力变动和位移现象，造成工程施工整体性和建筑物功能受阻。因此就需要我们在施工的过程中根据相关施工要点和质量问题加以整理和统计，从而使得整个工程项目中各环节都能够达到目前工程预计标准和施工要求。
就目前的软土地基进行分析和总结，其主要可以分为冲填土和杂填土两种。其中冲填土是由于水力作用下形成的河沙堆积以及淤泥堆积的产物，其在施工的过程中力学性质和凝固情况较好，但是由于其中含有的杂质和颗粒角度，使得其在压缩的过程中会出现一定的松散，凝固性能不佳。而杂填土多是由城市垃圾、生活垃圾和工业生产中各种肥料堆积而成的，这种结构在施工的过程中可以说是不存在任何规律的，其有些时候整体性好、抗荷载能力高、剪力强度高的优势，但是有时候却又是一种轻度低且极容易出现膨胀和瓦解的现象。因此在施工的过程中需要根据具体问题进行具体分析，从而保证施工质量要求。
2、软土地基上堤防失稳的破坏机理
引起软土地基上堤防滑动破坏的根本原因，在于软弱地基中某个面上的剪应力超过了它的抗剪强度，稳定平衡遭到破坏。主要有两方面因素：①由于剪应力的增加，例如大堤施工中上部填土荷重的增加；降雨使土体容重增加；水位降落产生渗流力；地震、打桩等引起的动荷载等。②由于软土地基本身抗剪强度的减小。例如孔隙水应力的升高；气候变化产生的干裂、冻融；粘土夹层因浸水而软化以及粘性土的蠕变等。
3、软土地基上筑堤常用的地基处理方法及适用条件
堤防工程，常用的软土地基处理方法有下面几种：
3.1堤身自重挤淤法
堤身自重挤淤法就是通过逐步加高的堤身自重将处于流塑态的淤泥或淤泥质土外挤，并在堤身自重作用下使淤泥或淤泥质土中的孔隙水应力充分消散和有效应力增加，从而提高地基抗剪强度的方法。在挤淤过程中为了不致产生不均匀沉陷，应放缓堤坡、减慢堤身填筑速度，分期加高。其优点可节约投资；缺点是施工期长。此法适合于地基呈流塑态的淤泥或淤泥质土，且工期不太紧的情况下采用。
3.2抛石挤淤法
抛石挤淤法就是把一定量和粒径的块石抛在需进行处理的淤泥或淤泥质土地基中，将原基础处的淤泥或淤泥质土挤走，从而达到加固地基的目的。一般按以下要求进行：将不易风化的石料（尺寸一般不宜小于30cm）抛填于被处理堤基中，抛填方向根据软土下卧地层横坡而定横坡平坦时目地基中部渐次向两侧扩展；横坡陡于1：10时，自高侧向低侧抛填。最后往上面铺设反滤层。这种方法施工技术简单，投资较省，常用于处理流塑态的淤泥或淤泥质土地基。
3.3垫层法
垫层法就是把靠近堤防基底的不能满足设计要求的软土挖除，代以人工回填的砂、碎石、石渣等强度高、压缩性低、透水性好、易压实的材料作为持力层。可以就地取材，价格便宜，施工工艺较为简单，该法在软土埋深较浅、开挖方量不太大的场地较常采用。
3.4预压砂井法
预压法是在排水系统和加压系统的相互配合作用下，使地基土中的孔隙水排出。常用的排水系统有水平排水垫层、排水砂沟或其它水平排水体和竖直方向的排水砂井或塑料排水板；加压系统有堆载预压、真空预压或降低地下水位等。当堆载预压和真空预压联合使用时又称真空联合堆载预压法。基本做法如下：
先将等加固范围内的植被和表土清除，上铺砂垫层；然后垂直下插塑料排水板，砂垫层中横向布置排水管，用以改善加固地基的排水条件；再在砂垫层上铺设密封膜，用真空泵将密土膜以内的地基气压抽至80kPa以上。该方法往往加固时间过长，抽真空处理范围有限，适用于工期要求较宽的淤泥或淤泥质土地基处理。流变特性很强的软粘土、泥炭土，不直采用此法。
3.5振动水冲法
振冲法是利角一根类似插入式混凝土振捣器的机具，称为振冲器，有上、下两个喷水口，在振动和冲击荷载的作用下，先在地基中成孔，再在孔内分别填入砂、碎石等材料，并分层振实或夯实，使地基得以加固。用砂桩、碎石桩加固初始强度不能太低（初始不排水抗剪强度一股要求大于20kPa），对太软的淤泥或淤泥质上不宜采用。
石灰桩、二灰桩是在桩孔中灌入新鲜生石灰，或在生石灰中掺入适量粉煤灰、火山灰（常称为二犯，并分层击实而成桩。它通过生石灰的高吸水性、膨胀后对桩周土的挤密作用，离子交换作用和空气中的CO2与水发生酸化反应使被加固地基强度提高。
4、结束语
防洪工程的设计过程中，要充分考虑到实际情况，根据不同的条件做出多种方案，并经过充分论证，从中选择最优的方案，才能达到最经济、安全和合理，使得防洪堤成为真正的保护国家和人民生命财产的生命线工程。
关键词：软土地基 堤防工程 水库水利工程随着时代和社会的发展越来越受到人们的重视，成为整个社会基础设施的重要组成部分，更是保证国民经济正常发展和为城镇居民提供生活与生产用水的关键方法。我国作为一个农业大国，农业生产用水量更为突出，因此在目前的社会发展中做好水利工程施工质量和施工管理十分关键，对于保证国民经济的稳定发展有着极为关键和重要的意义。堤防工程作为水利工程中不可缺少的部分，其施工作用日益突出，因此做好相关的加固和施工极为重要。
1、水利工程软土地基特性
近年来，随着国民经济和科学技术的不断发展，以可持续发展观和节能观念为主的社会发展新趋势逐步受到人们的关注，以节能为主的堤防工程建设也成为人们关注的重点。尤其是在水利工程中，做好地基加固对于提高堤防工程的施工质量和施工控制措施十分关键。地基加固是通过以各种先进的科学技术和设备为主要基础对不良的土质结构进行优化和加固的措施，这种方法和措施的选用对于提高原来土质力学性质，增加其承载能力和抗滑稳定能力有着极为关键的作用。一般来说，在目前的软土地基施工中，由于软土地区本身存在着土质疏散性大、天然空隙和含水量多的特点，使得其在施工的过程中受到外界因素的影响极容易出现变动和相关变化，进而给建筑工程造成一定质量隐患。同时在软土地区的工程施工中，由于土质本身此女在这透水性能低、含水量大、抗剪强度低和压缩性能高的特点，使得其受到外部何在的作用极容易出现剪力变动和位移现象，造成工程施工整体性和建筑物功能受阻。因此就需要我们在施工的过程中根据相关施工要点和质量问题加以整理和统计，从而使得整个工程项目中各环节都能够达到目前工程预计标准和施工要求。
就目前的软土地基进行分析和总结，其主要可以分为冲填土和杂填土两种。其中冲填土是由于水力作用下形成的河沙堆积以及淤泥堆积的产物，其在施工的过程中力学性质和凝固情况较好，但是由于其中含有的杂质和颗粒角度，使得其在压缩的过程中会出现一定的松散，凝固性能不佳。而杂填土多是由城市垃圾、生活垃圾和工业生产中各种肥料堆积而成的，这种结构在施工的过程中可以说是不存在任何规律的，其有些时候整体性好、抗荷载能力高、剪力强度高的优势，但是有时候却又是一种轻度低且极容易出现膨胀和瓦解的现象。因此在施工的过程中需要根据具体问题进行具体分析，从而保证施工质量要求。
2、软土地基上堤防失稳的破坏机理
引起软土地基上堤防滑动破坏的根本原因，在于软弱地基中某个面上的剪应力超过了它的抗剪强度，稳定平衡遭到破坏。主要有两方面因素：①由于剪应力的增加，例如大堤施工中上部填土荷重的增加；降雨使土体容重增加；水位降落产生渗流力；地震、打桩等引起的动荷载等。②由于软土地基本身抗剪强度的减小。例如孔隙水应力的升高；气候变化产生的干裂、冻融；粘土夹层因浸水而软化以及粘性土的蠕变等。
3、软土地基上筑堤常用的地基处理方法及适用条件
堤防工程，常用的软土地基处理方法有下面几种：
3.1堤身自重挤淤法
堤身自重挤淤法就是通过逐步加高的堤身自重将处于流塑态的淤泥或淤泥质土外挤，并在堤身自重作用下使淤泥或淤泥质土中的孔隙水应力充分消散和有效应力增加，从而提高地基抗剪强度的方法。在挤淤过程中为了不致产生不均匀沉陷，应放缓堤坡、减慢堤身填筑速度，分期加高。其优点可节约投资；缺点是施工期长。此法适合于地基呈流塑态的淤泥或淤泥质土，且工期不太紧的情况下采用。
3.2抛石挤淤法
抛石挤淤法就是把一定量和粒径的块石抛在需进行处理的淤泥或淤泥质土地基中，将原基础处的淤泥或淤泥质土挤走，从而达到加固地基的目的。一般按以下要求进行：将不易风化的石料（尺寸一般不宜小于30cm）抛填于被处理堤基中，抛填方向根据软土下卧地层横坡而定横坡平坦时目地基中部渐次向两侧扩展；横坡陡于1：10时，自高侧向低侧抛填。最后往上面铺设反滤层。这种方法施工技术简单，投资较省，常用于处理流塑态的淤泥或淤泥质土地基。
3.3垫层法
垫层法就是把靠近堤防基底的不能满足设计要求的软土挖除，代以人工回填的砂、碎石、石渣等强度高、压缩性低、透水性好、易压实的材料作为持力层。可以就地取材，价格便宜，施工工艺较为简单，该法在软土埋深较浅、开挖方量不太大的场地较常采用。
3.4预压砂井法
预压法是在排水系统和加压系统的相互配合作用下，使地基土中的孔隙水排出。常用的排水系统有水平排水垫层、排水砂沟或其它水平排水体和竖直方向的排水砂井或塑料排水板；加压系统有堆载预压、真空预压或降低地下水位等。当堆载预压和真空预压联合使用时又称真空联合堆载预压法。基本做法如下：
先将等加固范围内的植被和表土清除，上铺砂垫层；然后垂直下插塑料排水板，砂垫层中横向布置排水管，用以改善加固地基的排水条件；再在砂垫层上铺设密封膜，用真空泵将密土膜以内的地基气压抽至80kPa以上。该方法往往加固时间过长，抽真空处理范围有限，适用于工期要求较宽的淤泥或淤泥质土地基处理。流变特性很强的软粘土、泥炭土，不直采用此法。
3.5振动水冲法
振冲法是利角一根类似插入式混凝土振捣器的机具，称为振冲器，有上、下两个喷水口，在振动和冲击荷载的作用下，先在地基中成孔，再在孔内分别填入砂、碎石等材料，并分层振实或夯实，使地基得以加固。用砂桩、碎石桩加固初始强度不能太低（初始不排水抗剪强度一股要求大于20kPa），对太软的淤泥或淤泥质上不宜采用。
石灰桩、二灰桩是在桩孔中灌入新鲜生石灰，或在生石灰中掺入适量粉煤灰、火山灰（常称为二犯，并分层击实而成桩。它通过生石灰的高吸水性、膨胀后对桩周土的挤密作用，离子交换作用和空气中的CO2与水发生酸化反应使被加固地基强度提高。
4、结束语
防洪工程的设计过程中，要充分考虑到实际情况，根据不同的条件做出多种方案，并经过充分论证，从中选择最优的方案，才能达到最经济、安全和合理，使得防洪堤成为真正的保护国家和人民生命财产的生命线工程。