水利堤防項(xiàng)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(jiàn)的、工程地質(zhì)性質(zhì)最差的要數(shù)淤泥或淤泥質(zhì)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(chēng)為淤泥，而把孔隙比大于1.0小于1.5的粘土稱(chēng)為淤泥質(zhì)粘十:其主要特性有:

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

（2）壓縮性高。我國(guó)淤泥和淤泥質(zhì)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(fā)生較大的沉降，尤其是沉降的不均性，會(huì)造成建筑物的開(kāi)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(shù)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(xiàn)很高的孔隙水壓力，影響地基的壓密固結(jié)。

（4）抗剪強(qiáng)度低。軟土通常呈軟塑-流塑狀態(tài)，在外部荷載作用下，抗剪性能極差，根據(jù)部分資料統(tǒng)計(jì)，我國(guó)軟土無(wú)側(cè)限抗剪強(qiáng)度一般小于30kN/m2（相當(dāng)于0.3kg/cm2）。不排水剪時(shí)，其內(nèi)磨擦角幾乎等于零，抗剪強(qiáng)度僅取決于凝聚力C,C＜30kN/m2，固結(jié)快剪時(shí)，Φ一般為5～150。因此，提高軟土地基強(qiáng)度的關(guān)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(jié)。反之，若沒(méi)有良好的排水出路，隨著荷載的增大，它的強(qiáng)度可能衰減。在這類(lèi)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(jié)構(gòu)未被破壞時(shí)具有一定的抗剪強(qiáng)度，但一經(jīng)擾動(dòng)，抗剪強(qiáng)度將顯著強(qiáng)低。軟粘土受到擾動(dòng)后強(qiáng)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(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度之比）來(lái)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(shí)應(yīng)盡量避免對(duì)地基土的擾動(dòng)。

沖填土是水力沖填形成的產(chǎn)物。含砂量較高的沖填土，其固結(jié)情況和力學(xué)性質(zhì)較好；含粘粒較多的沖填土往往強(qiáng)度較低，壓縮性較高.具有欠固結(jié)性。

雜填土大多由建筑垃圾、生活垃圾和工業(yè)廢料堆填而成，因此在結(jié)構(gòu)上具有無(wú)規(guī)律性。以生活垃圾為主的填土，腐殖質(zhì)含量較高，強(qiáng)度較低，壓縮性較大。以工業(yè)殘?jiān)鼮橹鞯奶钔粒赡芎兴铮鏊笕菀装l(fā)生膨脹和崩解，使填土強(qiáng)度降低。

2軟土地基上堤防失穩(wěn)的破壞機(jī)理

引起軟土地基上堤防滑動(dòng)破壞的根本原因，在于軟弱地基中某個(gè)面上的剪應(yīng)力超過(guò)了它的抗剪強(qiáng)度，穩(wěn)定平衡遭到破壞。主要有兩方面因素:①由于剪應(yīng)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(chǎn)生滲流力；地震、打樁等引起的動(dòng)荷載等。②由于軟土地基本身抗剪強(qiáng)度的減小。例如孔隙水應(yīng)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。

對(duì)堤防工程進(jìn)行穩(wěn)定分析時(shí)，通常是將假想滑動(dòng)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(gè)滑動(dòng)面上的平均抗剪強(qiáng)度與平均剪應(yīng)力之比來(lái)定義它的安全系數(shù)，即:T1Fn=F式中:Fn----堤防穩(wěn)定安全系數(shù)；T1----滑動(dòng)面處土體的平均抗剪強(qiáng)度；T—作用于滑動(dòng)面上的平均剪應(yīng)力。

Fn＞1土體處于穩(wěn)定狀態(tài)；Fn＜1土體處于滑動(dòng)狀態(tài)或有滑動(dòng)的趨勢(shì)；Fn=1，土體處于臨界狀態(tài)。因此，要使處于滑動(dòng)狀態(tài)或有滑動(dòng)趨勢(shì)的土體達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，必須Fn＞1堤防:工程等級(jí)不同，F(xiàn)n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(qiáng)度，使孔隙水應(yīng)力充分消散，如對(duì)地基進(jìn)行加固等；②減小作用在土體上的剪應(yīng)力，如減小堤防的橫斷面積，盡量避免對(duì)堤防的擾動(dòng)等。第一種方法在工程中被廣泛采用。