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工程實例分析

1工程概況

文中選用較深厚淤泥地基上填筑堤防的工程實例，實際設計過程中選用了多種處理措施組合。工程為沿海地區一段淤泥層較深厚的堤防工程，堤身高程約4.5m，采用斜坡式堤形，堤身結構為土石混合式，由于堤身較寬，且淤泥層深厚程度不一致，且背水側堤坡有規劃道路，故地基處理較為復雜，需根據地形地質條件，結合堤身特點及運用要求，采取靈活多樣的地基處理形式。最終地基處理采用堤基鋪設砂墊層施打塑料排水板，結合堤身外抗滑樁，并在堤腳采用拋石換填、反壓平臺的措施。

2地基設計資料

工程多年平均高潮位為0.8m，平均低潮位為-0.3m，設計潮水位為3.6m。臨水側灘地地面底高程約為-0.2m，背水側規劃道路頂高程為3.0m。地基主要地層特性如下：①淤泥質黏土層：主要由淤泥、淤泥質黏土組成，局部夾淤質粉細砂，流塑狀，層厚2.3～5.3m，②淤泥層：由淤泥組成，深灰、黑灰色，質較純，具腐臭味，局部含少量貝殼碎片或粉細砂，飽和，流塑-軟塑狀。廣泛分布于場區范圍內，厚度變化較大，局部地段夾有粉質黏土夾層。層厚5.0～20.4m，平均厚約13m，③粉質黏土、黏土層：土質一般較均勻，黏性好，局部含少量砂質，可塑狀，層厚0.40～12.70m，平均4.33m。④粉細砂、中細砂：主要由粉細砂，中細砂等組成，砂質不均，含有較多泥質或淤質，稍密狀。分布不連續，僅部分鉆孔有揭露，層厚2.10～4.40m，平均3.25m。⑤中粗砂、砂卵礫層：主要由泥質礫砂和泥質中粗砂組成，成分不均勻，局部含淤質或卵石，飽和，稍密-中密狀。層厚0.50～12.70m，厚度變化較大，平均4.00m。堤身底部及靠外側淤泥層較厚，最大厚度約22m，規劃公路側淤泥層稍薄，平均厚度約10m。

3斷面及地基處理設計

（1）斷面設計思路

對于軟土地基的堤防填筑，一般思路是采用分級鎮壓的辦法，淤泥層較薄的，可以通過設置一級反壓平臺，淤泥層較深厚的，可以采取多級平臺鎮壓。本工程淤泥層較深厚，且分布較廣泛，故采用多級平臺的斜坡式堤形。

（2）地基處理設計

根據本工程地基的特點，在淤泥層較深厚，且堤身斷面較高的地方設置排水板，進行排水固結，排水板頂部鋪設80cm厚的砂墊層，作為排水通道；規劃道路考慮到使用要求，需考慮加載，且該處淤泥層較薄，10m左右，故采用水泥土攪拌樁作為復合地基，即可提高地基承載力，又有利于控制道路沉降及堤身滑動；臨水側堤腳采用拋石換填淤泥，進行護底，對穩定和沉降均有利。堤身及地基處理設計斷面如圖1。

4地基處理后堤身穩定及沉降分析

（1）堤身穩定分析

根據地基處理后的設計斷面，選取最危險工況進行邊坡穩定計算，即外海水位由設計潮水位降落至灘涂地面時，堤身仍為設計水位的工況，邊坡穩定計算采用瑞典圓弧滑動法，根據選取的計算工況，采用有效應力法進行計算。根據計算，穩定系數為1.32，滿足規范要求。通過滑弧面可以看出，滑動面穿過淤泥層1層和2層，最大滑弧深度約21m，屬深層滑動。圓弧滑動面如圖2所示。

（2）堤身沉降分析

根據《海堤工程設計規范》推薦的分層總和法采用地基各土層的e-p曲線計算堤基最終沉降量。本次計算分3級加載，每級加載時間為3個月，每級加載厚度1.5～1.7m。計算得堤身最終沉降最大為1.8m，竣工期沉降約為1.2m，工后沉降約為0.3m。根據《公路軟土地基路堤設計與施工技術規范》中規定，公路軟土地基路堤在基準期內的殘余沉降量不應超過0.5m。根據本工程采取的地基處理措施，工后沉降滿足規范要求。沉降變形曲線如圖3。

5施工后堤身運行狀況

根據監測資料，填筑完成正常運行3個月后，堤身軸線位置日平均沉降在3mm以內，堤身地基處于穩定狀態。

軟土填筑建設環節需要注意的其他問題

軟基上堤防滑坡、塌陷等事故屢見不鮮，事故的原因往往是多方面的，眾多不起眼的不利因素同一時刻共同作用下也能夠引起滑坡。因此，在軟基上填筑時，除了進行必要的地基處理以外，從設計到施工以及運行管理等各個環節中都要引起足夠的重視。勘察時，往往采用取以點代面的方法，容易忽略對一些特殊地形、地貌的勘探，因此，在勘探過程中，對于地質條件較差的地段和一些特殊地段，應加密鉆孔，以便查明地質情況；設計時，除了規范上規定的計算工況外，還應考慮可能對堤身穩定造成影響的極端不利工況；在施工過程中，應注意施工工序，并及時理坡，以免超填土方積壓形成不利荷載；施工過程中以及施工完畢后，應加強對堤防的管理，從源頭上杜絕可能對堤防穩定產生不利影響的事件發生，并同時做好堤身的沉降觀測，以便在事故發生前及時采取應對措施，避免事故的發生。

結論及建議

近年來，隨著軟基填筑事故的發生，人們越來越重視軟基的處理措施，各地因地制宜發展了許多處理方法，綜合應用水平和適應性也越來越強，地基處理是軟基建設的一個重要領域，也是非常有挑戰性的領域，隨著施工方法和科技的發展，處理措施也隨之越來越完善，為工程的可靠性和經濟性提供重要的技術支持。（本文作者：魯小兵、徐剛單位：廣東省水利電力勘測設計研究院、長江勘測規劃設計研究院）