河堤施工及软土地基处理分析论文_赖乙君

河堤施工及软土地基处理分析论文_赖乙君

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摘要:河堤护卫着堤内人员、设施免遭洪水侵害,而河堤施工关系堤坝质量。由于堤基多为软土地基,经过处理才能保证堤基承载力和抗渗性要求,因此本文对河堤施工及软土地基处理进行了分析。

关键词:河堤;施工;软土地基;处理

河堤是修建在河岸边的挡水建筑物,主要用于防御洪水、保护堤内人民的生命财产安全。河堤一般修建在河岸滩地上,地基多数是冲积形成的软土地基。软土地基的处理是工程上的一个难点,若处理不当会使建在这种地基上的建筑物损坏。随着人们对软土地基认识的深入,工程上产生了很多种处理方法,为了更好地了解河堤施工与软土地基的处理,本文对相关内容进行了分析和探讨。

1 河堤施工概述

1.1 堤基处理

河堤是建筑在堤基上的,稳固可靠的基础才能保证基础上面建筑物的安全。根据堤基的工程地质性质分为三类[1]:Ⅰ类为不存在问题的堤基,主要是厚度较大的黏性土或基岩;Ⅱ类是可能存在问题的堤基,该类地基中存在砂性土透镜体、软弱夹层、生物洞穴等不利地质条件;Ⅲ类是存在问题的堤基,如透水堤基(砂性土基、砂砾石基等)、软弱堤基(软黏土基、湿陷性黄土基、易液化土基、膨胀土基、泥炭土基、分散性黏土基等)。Ⅰ类堤基不需要特别的处理(渗透性较大的岩石堤基需做防渗处理,如灌浆处理),Ⅲ类堤基必须采取处理措施,Ⅱ类堤基视具体情况采取相应的处理措施。对于透水堤基来说,应根据堤基厚薄、分布情况采取相应的处理措施。《堤防工程设计规范》(GB 50286-2013)建议,表层透水堤基可采用截水槽、铺盖、地下防渗墙、灌浆截渗等方法处理,浅层透水堤基宜采用黏性土截水槽截渗,较厚且临水侧有稳定滩地的透水堤基宜采用铺盖防渗措施。对于软弱堤基,浅埋薄层软黏土宜挖除,厚度较大或挖除不经济的软黏土基可采用铺垫透水材料进行排水固结处理或采用振冲法、搅拌桩法处理,湿陷性黄土基可采用先浸水或表面重锤夯实法处理,可液化土层可采用挖除(薄层)或人工加密处理(如表面振动压密、振冲、强夯、打砂石桩等),泥炭土基可采取碎石桩、填石强夯处理,膨胀土基应采用挖除、表层防护等方法处理,分散性黏土基可在堤身防渗体下渗入石灰处理。

1.2 堤身填筑

河堤大多采用土堤,因为沿河就地取土方便,经济实用。土堤填筑必须选择适宜的土料,均质土堤宜选用黏粒含量10%~35%、塑性指数7~20的黏性土,而淤泥类土、黏粒过多的土、杂填土、膨胀土、分散性土不宜做堤身填筑土料,一定要用这些土料时必须进行相应的处理。土堤的填筑施工包括测量放线、基础开挖、基底清理、分层填筑、摊铺平整、机械碾压、边坡修整等工序[2]。根据GB 50286-2013第7.2.4条规定,土堤填筑压实度1级堤防不应小于0.95,2级堤防及堤身高度不低于6m的3级堤防不应小于0.93,堤身高度低于6m的3级堤防及3级以下堤防不应小于0.91。为满足压实度要求,应取有代表性土样进行试验,以确定最佳含水量和最佳密实度;再通过生产性试验选择碾压机械及确定摊铺厚度、压实遍数等参数。施工时,应注意搭接宽度不得小于0.5m,碾压时横向接头重叠0.4~0.5m,纵向重叠0.8~1.0m;相邻施工面应均衡升高,无法避免相邻施工段高差时,应采用斜坡面连接。边坡修整采用挖掘机和人工结合方式,并用履带拖拉机压实。

1.3 护坡施工

护坡是防止河堤遭受冲刷侵蚀、风化破坏而铺筑的设施。按照功能分为两种,一种不承受侧向土压力的护坡;另一种提供侧向抗滑力的护坡,也称为挡土墙。常见护坡形式有工程护坡和植物护坡,前者如浆砌石护坡、干砌石护坡、喷浆与混凝土护坡等,后者如铺草皮护坡、植生带护坡、三维植被网护坡、土工格室植草护坡等。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆随着生态观念不断深入人心,生态护坡获得广泛应用,以最常见的植生袋六角混凝土块护坡为例,先在坡面摆好混凝土六角空心块,再在空格中铺设3~4cm营养土并压实,然后铺设带有草种的植生袋,用竹签固定后再铺上2~3cm营养土,最后铺设草坪[3]

2 河堤软土地基处理

2.1 软土地基的处理方法

软土通常是指在静水或缓慢流水环境中沉积的,以黏粒为主并伴有生物作用的第四纪后期沉积物。软土地基具有透水性差、高压缩性、抗剪强度弱等特点,因其承载力较差,无法满足河堤施工要求,故需进行处理[4]。软土地基的处理方法很多,例如砂井法、真空预压法、塑料排水板法、砂土桩法、灰土法、振冲法、强夯法、高压旋喷桩法、深层搅拌桩法、强夯置换法、EPS轻质填料法、树根桩法、石灰桩法、刚性桩复合地基等。由于软基处理方法多样化,而且每一种方法都有其适用范围和局限性,下面以塑料排水板联合堆载预压和深层搅拌桩两种方法为例加以说明。

2.2 塑料排水板联合堆载预压法处理软土地基

某堤基(单位:m)-8.20~-6.00为特细砂,-6.00~-3.50为淤泥,-3.50~-0.90为砂质淤泥,-0.90~0.60为淤泥质砂,0.6~2.60为淤泥,2.60以上为0.5厚杂填土。堤基处理方法如下:全断面开挖杂填土,换填透水性好的砂卵石0.5m厚,并形成一定坡度的斜面,以利排水。铺设砂垫层时避免对下面软土产生过大扰动。塑料排水板以梅花形布置,间距为1.1m×1.1m,采用液压履带式插板机插入粉细砂层,平均深度8.5m。然后铺设土工格栅,要求搭接宽度不小于150mm。按照堤顶高度,采用黏性土分两级堆载,每一级堆载2m,边坡坡度为1:1.5,每级各预压4个月。堆载时控制加荷速率,避免超载。设置沉降观测标志,记录沉降和侧向位移。

2.3 深层搅拌桩法处理软土地基

某堤基从下至上依次为:⑤-2为砂质黏土、粉质黏土、中细砂等,⑤-1为黏土,④为砂质黏土、粉质黏土、中粗砂等;③为淤泥、淤泥质土;②为粉质黏土、砂层;①为人工填土。采用500水泥搅拌桩处理软基,正方形布置,间距为1.0m,桩长8~9m。采用两喷两搅、三序成墙工艺,水泥采用42.5MPa普硅水泥,成墙水泥掺入比大于15%,供浆压力0.3~1.0MPa,供浆流量45~50L/min,钻杆下沉速度0.8m/min,提升速度0.9m/min。场地整平后,测量放线,定出桩位。桩机安装就位后,调校水平、垂直度,要求桩位中心偏差不大于50mm。按水灰比1.5:1配制水泥浆。开启桩机,钻杆下沉,边喷浆、边搅拌下沉至设计深度。喷浆搅拌30s且孔口返浆后提升钻杆,边提升、边喷浆。升至设计桩顶,搅拌、喷浆5s,以保证桩头质量。然后桩机移位,进行下一桩位的施工。质量检验项目包括开挖检查、钻芯取样和注水试验。经检测渗透系数小于1×10-6cm/s,达到设计要求。

3 结语

河堤施工主要涉及堤基处理、堤身填筑和护坡施工等内容,基础稳固可靠才能保证堤身的稳定,当然这不是说堤身、护坡的施工不重要,而是说首先要处理好地基,再做好堤身、护坡等施工,这样才能使整个河堤工程质量有保障,使河堤工程发挥最佳效益。

参考文献:

[1] 李继业,张庆华,郗忠梅,等. 河道堤防工程抢险防护实用技术[M]. 北京:化学工业出版社,2013:41-42.

[2] 罗玉恒. 河堤填筑施工要点探析[J]. 江西建材,2014(2):128.

[3] 李晓波. 生态护坡在赣抚平原灌区中的应用[J]. 黑龙江水利科技,2018,46(10):177-179.

[4] 黄良渊. 河堤施工中软土地基处理技术分析[J]. 农业科技与信息,2017(19):112-113.

论文作者:赖乙君

论文发表刊物:《防护工程》2019年第4期

论文发表时间:2019/5/30

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