水利堤防工程软土地基处理环节的优化措施

林添勋

广东省水利水电第三工程局有限公司，广东 东莞 523710

近年来，水利堤防建设数量逐渐增加，为保证堤防工程完工后可长时间正常运用，需做好地基处置工作，避免地基出现丧失平稳现象，充分保障堤防的稳定性。软土地基存在一定特殊性，在水利堤防项目施工中需注重此类地基处理作业质量，保证此类地基处理后可符合规定要求，进而确保堤防项目工程施工效果，延长应用周期。

1 水利堤防工程中软土地基特征表现及其丧失稳定性的机制

1.1 软土地基特征表现

水利堤防项目作业场地常处于特殊地理环境中，多数施工场所土质是比较软同时湿度较高的黏性土质，以淤泥土质为主。淤泥土质中软黏土质量不佳，孔隙率常在1.5%及以上，属于黏性土质，给水利堤防建设过程中地基施工作业带来了一定难度，故孔隙率常在1.5%及以上的淤泥土质常不被用作堤防工程地基。

水利堤防项目地基常选择孔隙率在1.0%～1.5%的淤泥黏土类土质，此类土质存在优势与不足。此类土质孔隙比较大，土壤水分含量比较多，土壤压缩性能较高。因此，若未针对地基实行处理而用于水利堤防建设，容易引发堤防工程发生下沉下降表现，且易于出现分层式非均匀性下沉下降现象，导致堤防出现裂缝及受损，无法确保工程项目建设质量。软土具有较多水分，且透水情况较差，导致地基稳定及牢固程度受损，而抵抗剪切力强度较弱同样会导致堤防工程施工质量受到干扰。但是淤泥黏土类土质具有较高的灵敏性，即用于水利堤防项目工程建设地基中的此类土质没有被损害之前，存在良好的抵抗剪切力强度，但在被破坏之后，其抵抗剪切力强度明显降低，可采取灵敏性进行表示。一般状况下，软土层的灵敏性处于3～4，或具有更高的灵敏性。因此，针对水利堤防建设项目中的软土地基需进行有效处理，且作业时不可损害地基底处的软底层，做好保护工程，进而维持水利项目施工作业质量，维持堤防建设工程稳固性。

1.2 软土地基丧失稳定性的机制

软土地基容易丧失稳定性，因此针对水利堤防项目建设质量需加强重视，做好工程质量检验工作，避免堤防建设出现质量明显受损现象，规避地基发生滑动受损丧失稳定性现象。地基发生滑动受损的重要影响因素是某层面抵抗剪切力强度被损害，致使地基构成所担负的力度大于之前抵抗剪切力强度的要求数据范围，从而引发滑动失稳表现。

淤泥质地黏土在地基内抵抗剪切力相对较低，可能导致水利堤防项目工程投入使用后，因为外部压力带来的影响而导致堤防稳固性受到干扰。加上堤防大坝水位时刻会发生变化，在水位上升及下降、水体流动时，均会对会水利堤防结构形成一定程度的压力影响。在外界压力影响下，同样会对堤防工程地基带来干扰。另外，地震、下雨等外部因素也有可能干扰水利项目质量。对于水利堤防项目，常需研究其稳固性，多依据堤防稳定性安全系数指数分析。若堤防稳定性安全系数指数大于1，则代表土体相对稳定牢固；若堤防稳定性安全系数指数小于1，则代表土体非常容易发生滑动失稳表现。因此，为规避堤防工程项目发生严重质量安全问题，需做好堤防稳定性安全系数指数及时监测及统计分析。另外，需注意的是，水利堤防项目工程等级不同时，堤防稳定性安全系数指数也不同，一般要求堤防稳定性安全系数指数处于1.05～1.30。为保证堤防稳定性安全系数指数符合有关规定要求，需做好有效控制干预，例如积极控制地基孔隙内水分含量，增加抵抗剪切力强度值；或是尽量降低堤防结构横断面积大小，有效规避堤防项目地基被外部环境所影响等。

2 水利堤防工程中软土地基处理环节的优化措施

2.1 抛入块石挤出淤泥优化措施

抛入块石挤出淤泥优化措施是将一些粒径适当的块石抛入堤防建设中的淤泥土质地基内，实施有效处置，使淤泥土挤出，促使堤防结构地基稳定及牢固性明显增加。采用抛入块石挤出淤泥方法施工作业时，需做好以下工作：（1）选择不容易受到风化作用的石料，采取抛入充填方式置入地基内，需注意维持抛入充填方向符合规定需要，应参考软土下处结构横坡部位情况实施操作，若横坡部位相对较平，应分别实行抛入充填及扩展操作；若横坡位置相对较陡，自高处往低处实行抛入充填作业。（2）在地基上处铺放反滤层，提升地基稳固性。抛入块石挤出淤泥优化措施并不复杂，操作成本花费不多，在堤防项目地基处置中较为常用。

2.2 增加堤身自重挤出淤泥优化措施

增加堤身自重挤出淤泥优化措施是通过处理地基，提升堤身重量，促使堤身地基中淤泥维持流塑表现，或是使淤泥往外挤压。在增加堤身重量的基础上，消除淤泥或是淤泥黏土内水分，然后提升总体有效应力，进而改善地基抵抗剪切力强度。但是运用增加堤身自重挤出淤泥方式时存在一定限制，并非全部水利堤防项目建设工程均可运用此处理方法。这种处理手段主要使用在水利堤防施工进程不紧张的建设项目，也可使用在地基中土质维持流塑现象或是淤泥土质表现的堤防项目工程。同时，采取这种优化方式实行挤出淤泥处置时，需使堤坡对应坡度值相对较缓，降低堤身填筑速率。此类处理方式有助于降低资金投入，但是消耗时间比较长。

2.3 排水加压稳固优化措施

针对水利堤防项目软土类地基实施施工作业时，为减少稳定性丧失情况及下沉下降表现，还可采取排水加压稳固优化措施，可获得较佳加固效果。实行地基排水加压稳固优化时，需做好排水操作及加压处理。常采取的排水设施包括塑料管类排水装置、沙井类排水装置，安装及操作均较简便。采取排水加压稳固优化方式针对地基实施处置时，通过排水体系和加压体系之间的有效协调，改善排水效果，增加荷载性能，提高地基稳定程度。经过自地基砂层往双侧排水，提高基底位置承载能力。在完成砂垫层处理后，可采用塑料排水板实施操作，检测后明确需要处置的范围大小，详细标识各个排水板对应部分，对插板机实行调整，使排水板在钻头位置安装好，采用打桩机对钻杆实行锤击操作，割断地表上面塑料排水板，且留出部分长度，在塑料排水板周围进行填砂操作，进而完成排水加压稳固作业。排水加压稳固优化方式主要是依据排水体系透水性优势，进而增加堤防建设稳固性，在水利堤防建设项目地基施工处理过程中逐渐被推广使用。

2.4 回填垫层优化措施

回填垫层优化措施涉及处理作业工艺比较简便，在接近堤防建设结构根基位置，针对不符合规范的软土，需要对其进行挖掉清除，之后开展人工回填垫层操作。所采用的回填材料常是强度比较大的碎石、砂、石渣等，有助于提升基层支撑力量，增加地基强度，改善透水性能，增强压实效果等。回填垫层优化措施采用的材料购入较便捷，花费较少，能够在作业场所收集获取，且施工操作较为便捷，常使用在软土埋入深度并不深的堤防建设项目，或是使用在土层开挖量相对较少的水利工程。

2.5 旋喷机喷射优化措施

旋喷机喷射优化措施是依据旋喷机设备开展喷射，针对地基实行有效处置，有助于改善地基所承载能力大小。但是此类旋喷机喷射优化处置方法存在一定限制，部分水利堤防建设作业过程中，软土类地基组成成分以有机质为主，但对含此类组分的地基并不适合采取此类处理方法。同时，针对含有泥炭土、塘泥土等有机组分较多的软土类地基也不可采取这种优化处理方式。

2.6 强力碾压夯实

强力碾压夯实优化措施是采取一些设施协助完成地基处理，常采用重量适当的碾压仪器完成地基夯实作业。实施夯实时由于碾压仪器自身重量，能够挤压土壤中缝隙，降低缝隙值至要求范围，提高地基稳定度。采取碾压仪器对地基实施碾压夯实时需操作多次，通过增加稳固程度，减少水利堤防项目投入使用后产生缝隙的情况。采用强力碾压夯实手段实行地基处理时，操作较为方便且快捷，具有比较高的施工效率，有助于明显增加地基稳定程度。开展碾压夯实后，可保持软土类地基维持相对均匀，并增加排水操作，能够减少土质中所含水分。同时，应注意做好碾压仪器及时检测维护工作，尽量维持碾压设备正常运转，规避由于设施出现运行故障而干扰项目施工进程。

3 结束语

综上所述，水利堤防建设工程中软土地基具有一定特征表现，例如水分含量较多、透水性能较差、抵抗剪切力强度较小、灵敏性较高等。此类地基容易丧失稳定性，因此需做好地基有效处理，通过抛入块石挤出淤泥、增加堤身自重挤出淤泥、排水加压稳固、回填垫层、旋喷机喷射、强力碾压夯实等优化改进措施，从而确保地基施工质量满足规范要求，提升堤防结构稳定程度，改进水利堤防整体施工质量。