水利堤防項目軟土地基修理

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1水利工程軟土地基的特性

軟粘土中最常見的、工程地質性質最差的要數淤泥或淤泥質土，通常工程上把天然孔隙比大于或等于1.5的亞粘土、粘土稱為淤泥，而把孔隙比大于1.0小于1.5的粘土稱為淤泥質粘十:其主要特性有:

（1）孔隙比和天然含水量大。我國軟土的天然孔隙比一般e=l～2之間，淤泥和淤泥質土的天然含水量w=50～70％，一般大于液限，高的可達200％。

（2）壓縮性高。我國淤泥和淤泥質土的壓縮系的一般都大于O.5MPa-1，建造在這種軟土上的建筑物將發生較大的沉降，尤其是沉降的不均性，會造成建筑物的開裂和損壞。

（3）透水性弱。軟土含水量大，可是，透水性卻很小，滲透系數k≤1（mm/d）。由于透水性如此微小，土體受荷載作用后，往往呈現很高的孔隙水壓力，影響地基的壓密固結。

（4）抗剪強度低。軟土通常呈軟塑-流塑狀態，在外部荷載作用下，抗剪性能極差，根據部分資料統計，我國軟土無側限抗剪強度一般小于30kN/m2（相當于0.3kg/cm2）。不排水剪時，其內磨擦角幾乎等于零，抗剪強度僅取決于凝聚力C,C＜30kN/m2，固結快剪時，Φ一般為5～150。因此，提高軟土地基強度的關鍵是排水。如果土層有排水出路，它將隨著有效壓力的增加而逐步固結。反之，若沒有良好的排水出路，隨著荷載的增大，它的強度可能衰減。在這類軟土上的建筑物盡量采用“輕型薄壁”，減輕建筑荷重。

（5）靈敏度高。軟粘土中尤其是海相沉積的軟粘土，在結構未被破壞時具有一定的抗剪強度，但一經擾動，抗剪強度將顯著強低。軟粘土受到擾動后強度降低的特性可用靈敏度（在含水量不變的條件下，原狀土與重塑土無側限抗壓強度之比）來表示，軟粘土的靈敏度一般在3～4之間，也有更高的情況。因此，在高靈敏度的軟土地基上筑堤時應盡量避免對地基土的擾動。

沖填土是水力沖填形成的產物。含砂量較高的沖填土，其固結情況和力學性質較好；含粘粒較多的沖填土往往強度較低，壓縮性較高.具有欠固結性。

雜填土大多由建筑垃圾、生活垃圾和工業廢料堆填而成，因此在結構上具有無規律性。以生活垃圾為主的填土，腐殖質含量較高，強度較低，壓縮性較大。以工業殘渣為主的填土，可能含有水化物，遇水后容易發生膨脹和崩解，使填土強度降低。

2軟土地基上堤防失穩的破壞機理

引起軟土地基上堤防滑動破壞的根本原因，在于軟弱地基中某個面上的剪應力超過了它的抗剪強度，穩定平衡遭到破壞。主要有兩方面因素:①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；水位降落產生滲流力；地震、打樁等引起的動荷載等。②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。

對堤防工程進行穩定分析時，通常是將假想滑動面以上土體看作剛體，并以它為脫離體，分析在極限平衡條件下其上各種作用力，并以整個滑動面上的平均抗剪強度與平均剪應力之比來定義它的安全系數，即:T1Fn=F式中:Fn----堤防穩定安全系數；T1----滑動面處土體的平均抗剪強度；T—作用于滑動面上的平均剪應力。

Fn＞1土體處于穩定狀態；Fn＜1土體處于滑動狀態或有滑動的趨勢；Fn=1，土體處于臨界狀態。因此，要使處于滑動狀態或有滑動趨勢的土體達到穩定狀態，必須Fn＞1堤防:工程等級不同，Fn取值也不同，通常1.05～1.30之間），通常有兩種方法:①提高土體的抗剪強度，使孔隙水應力充分消散，如對地基進行加固等；②減小作用在土體上的剪應力，如減小堤防的橫斷面積，盡量避免對堤防的擾動等。第一種方法在工程中被廣泛采用。