深厚淤泥层上大型综合型海堤地基处理分析【已改】

深厚淤泥层上大型综合型海堤地基处理分析摘要：在深厚淤泥层上大型综合型海堤的建设施工过程中，其中非常重要的一项内容就是地基的处理，对于整个海堤的建设质量都具有非常重要的影响，在实际的地基处理过程中，能够进行深厚淤泥地基施工的方法是多种多样的，但是不同的地质条件下，所能够选择的处理方法存在一定的差别，本文就将某深厚淤泥层上大型综合型海堤地基处理作为实例来进行分析。关键词：深厚淤泥层；大型综合型海堤；地基处理由于深厚淤泥层地层特性的特殊性，在大型综合型海堤的地基处理过程中需要综合的考虑各方面的因素，这主要是因为处于软土地基上的筑堤经过了长时间的地基沉降，其变形过程非常的复杂，当堤身建筑到一定的高度之后，一旦其硬壳层受到破坏，就会导致堤下地基土体的内应力重新分布，增加了沉降的不均匀性，依据工程特点，制定出科学的地基处理方案，保证地基结构的稳定性与施工质量是非常必要的。一、某深厚淤泥层上大型综合型海堤地基处理工程概况某大型围垦工程位于浙江沿海，其堤线的总长大致为37千米，计算堤顶的高程值为7.4~7.8米，涂面高程值为-4米，在其建设沿线设置有多座的水闸及其他相关的多种配套建筑物，总体上可以将其堤线的布局划分为东堤、南堤与北堤，其中东堤的设计防潮标准为50年一遇，而南、北海堤的防潮标准为100年。通过对勘探资料进行分析发现，围垦滩涂的表面分布有一定的流泥，并且其厚度值为0.5米到0.8米不等，随着其潮流变化，其孔隙比较大，并且具有很高的含水量，性质比较差，随着与海岸线距离的增大，其厚度值会逐渐变厚，在勘探过程中，勘探孔控制的最大深度值为121米，并且在勘探深度范围中也没有见到可以作为桩基持力层的密实砂层、基岩与粉土层等，其海堤的地基30米以内主要为强度比较低、灵敏度、压缩性及含水量比较高的淤泥质土与淤泥，总体上来讲其工程地质条件非常的差，是工程施工过程中地基沉降与稳定的主要控制层。二、基于软土特性的堤段划分在实际的软土层施工过程中，由于不同位置的软土特性存在一定的差异性，这很容易导致海堤出现不均匀沉降，因此为了保证地基处理的合理性，在开展施工的过程中需要依据不同位置的软土特性来进行堤段的划分，在堤段划分过程中，将各个层的土体物理力学性能、堤线地层结构特征、围垦海域的软土特性作为主要的划分指标，主要将其划分为五个区段：（1）南堤段的河口沉积区，该堤段的砂性土与浅层粉粒的含量比较高，主要为淤泥质粉质粘土，一些堤段的深部分表现为粉质粘土、粉土与粉砂互层，浅部地层具有河口沉积物的特征；（2）东堤南段为滨海沉积区，该堤段的浅层砂性土的含量与东堤北段相比比较低，但是稍高于东堤的中段。底部粉质粘土上部普遍覆盖有淤泥质粘土，并且其土层具有静水环境下的滨海沉积的特点；（3）东堤中段为滨海沉积区，该堤段的浅层砂性土的含量比较少，主要为性质相对比较差的淤泥，并且其底部的淤泥质粘土缺失，粉质黏土层顶板相对比较高，其浅层土层具有以静水环境下的滨海沉积特征；（4）东堤北段为滨海与河口交互沉积区域，该堤段的浅层砂性土颗粒相对来讲是比较细的，主要为夹粉性土，并且在其底部粉质粘土的上部普遍覆盖有淤泥质粘土，其浅层土层具有以静水环境下滨海与河口交互沉积的特点；（5）北堤段为河口沉积区，该堤段的砂性土与浅层粉粒的含量比较高，主要为淤泥质粉质粘土，满足河口沉积区的特征。三、深厚淤泥层上大型综合型海堤地基处理设计中的关键技术在海堤建设之前，深厚淤泥层的土体在长期的运行过程中，处于先期载荷的作用下，在对其变形进行分析的过程中主要是考虑其固结性质与非线性特性，但是在工程建设的过程中，一旦其土体处于后期的载荷作用之下，在对其变形进行分析时，就需要对其线性特性予以综合的考虑，该特性对于沉降控制具有非常好的作用。同时对该软土工程进行系统性的分析发现，含水量与孔隙比之间存在明显的线性关系，并且在压缩模量与天然孔隙比及天然含量水量之间都存在比较好的线性关系，随着深度的增加，软土的粘聚力会逐渐增加，并且二者之间存在线性关系，在此基础上，对软土深度对于软土强度的影响、图的压缩性参数、物理指标等与软土的孔隙比、含水量及压缩参数之间的关系进行估算，发现其能够与勘探资料的实测值保持一致，由此可见，本区域中的软土特性具有非常好的确定性，对海堤基础的稳定性与沉降进行综合的考虑，并结合相应的软土物理力学指标，可以得到下列的处理要点：（1）由于地基土层中含有较多的粉土混淤泥、粉砂等，并且为透镜体状在北堤分布，其相对来讲分布范围比较小，厚度值为1.3米左右，比较松散，标准贯入试验的基数通常为1到3击，其含泥量为19.65%，因此可以判断，该透镜体为液化土，依据相关的防洪设计标准，该工程的级别应为1级，对工程整体的抗滑稳定性予以综合的分析，得到其正常运行条件下的安全系数为1.2，非正常运行条件下的安全系数为1.3，因此依据相关的水工建筑物的抗震设计规范，应该在本工程的局部位置应用适当的抗液化措施；（2）由于该工程中海堤的填筑高度比较大，而各个地基各层的强度值比较低，再加上其海堤的地基浅部夹杂有薄层砂性土，对于工程排水有利，因此，在本次工程施工过程中应用爆炸挤域法或者是塑料排水板插板法来对地基进行处理；（3）由于该工程的地基为很容易被淘刷的淤泥，因此在其地基处理过程中，建议设计对堤防修建之后潮流与水流淘刷堤段做必须要采取的消浪防冲措施；（4）工程建设过程中的物理性指标主要是通过算数平均值所取得，其剪切指标应该以小值平均值为基准来进行取值，并要结合图的分布特点、形状及周边的工程经验来进行适当调整；（5）依据相关规范中的要求来开展海堤的十字板的测试，并对其开展单孔及综合回归统计，由于在计算过程中所取的十字板的强度值为峰值强度与平均值，因此在开展相关设计的过程中，应该在进行折减之后开展稳定计算；（6）地基开始施工加载之后，由于其地基表层的性质为非常差的淤泥与流泥，并且地基表层的具备容易出现隆起与剪切等破坏，因此在开展施工的过程中，应该对其加载速率进行有效控制，并要加强施工过程中的观测与测试工作，在条件允许的情况下，可以选择一部分的堤段作为试验堤，并要对土体的强度岁这填筑高度、插板间距及固结时间的长短的变化适时综合性的分析，以便于保证整个工程施工的高效、安全的开展。四、深厚淤泥层上大型综合型海堤基础方案的比选结合相关的地质勘察报告，由于该地区的海堤的淤泥的强度比较低、灵敏度比较高、压缩性比较高，并且具有较高的含水量，其总体的工程地质条件是比较差的，为了保证海堤自身的稳定性与施工完成之后的沉降控制，需要对地基进行有效的处理，目前常用的海堤地基处理方法有：爆炸挤淤法、碎石桩法、塑料排水板法、钢筋砼薄壁筒桩法等几种，在实际的应用中不管是何种地基处理方法都具有各自的优缺点，要想其在实际应用中取得良好的应用效果，就需要结合其实际的地质情况及经济性因素合理选用，常用几种海堤地基处理的优缺点如表1所示：表1海堤地基处理方案比较处理方法优点缺点没延米的投资/万元爆炸挤淤工后沉降小，施工快，效果好石方用量大，石料场远28.9碎石桩地基承载力有大幅度的提升造价很高25.2塑料排水板固结快，技术成熟，环境影响小分级加载慢，堤身断面大20.1钢筋砼薄壁筒桩大幅提升承载力，施工速度较快成本高36.3钢筋砼薄壁筒桩法和碎石桩法成本太高，爆炸挤淤法在施工进度和工后沉降的控制上有一定的优势，地基处理效果好，但石方用量大，而且本工程石料场距工程地较远;塑料排水板法通过在深厚淤泥地基中垂直插入特制塑料排水板，缩短排水途径，加速地基土排水固结，使地基强度在较短的时间得增长，对周围环境的影响较小，投资省，技术成熟，施工进度快:综合比较，选择采用塑料排水板法进行基础处理。结束语在深厚淤泥层上大型综合型海堤的地基处理过程中，不仅要对上部结构的整体稳定性予以足够的重视，还需要对后期的固结沉降与不均匀沉降予以综合的考虑，本文就主要以某深厚淤泥层上大型综合型海堤地基的处理为例，对相关的地基处理方案进行了简单分析，对于实际的海堤地基处理具有一定的参考价值。参考文献[1]祝卫东,张瑛颖,吴蕾.深厚淤泥层上大型综合型海堤地基处理分析[J].南昌工程学院学报,2013(3).[2]秦志光,鲍胜国.非粘性土地基含淤泥包和夹层淤泥处理技术的分析[J].工程勘察,2011(5).[3]张新明,阳平武,程熙超.强夯在表层填土下卧深厚淤泥地基处理中的应用[J].水运工程,2014(10).