已建堤防加固工程中對軟土層的勘察和評價方法探討

佴永平+杜玲+孫曉敏

摘 要：本文首先對地質(zhì)勘查的重要性進行了闡述說明，之后著重對堤防工程的軟土層勘查評價問題進行了分析研究，從而進一步加強人們對堤防加固工程的認(rèn)識。

關(guān)鍵詞：堤防加固 軟土層 勘查評價

如果在勘查評價中，未對同一軟土層所具有的不同性質(zhì)缺乏充分的認(rèn)識，那么最終的勘查結(jié)果可能會存在諸多且極為嚴(yán)重的問題，對整個工程的建設(shè)極為不利。

1.地質(zhì)勘查的重要性

地質(zhì)勘查后得出的結(jié)論資料對于科學(xué)進行堤防工程建設(shè)具有極為重要的意義。但當(dāng)前的情況是，大部分人對于堤防工程地質(zhì)勘查工作缺乏必要的重視。此種現(xiàn)象產(chǎn)生的主要原因分為兩點：第一點，在對工程地質(zhì)實行全面勘查時，由于時間因素的影響，大部分工程建設(shè)團隊為了趕工期，在規(guī)定的時間內(nèi)無法在將整個地質(zhì)條件完全查明的同時達(dá)到相應(yīng)的要求標(biāo)準(zhǔn)。之后便將地質(zhì)勘查工作放置一邊，繼續(xù)進行下一步的施工。如此一來，勘查工作的重視度大幅度降低。第二點，由古至今的幾千年來，有許多建設(shè)年代久遠(yuǎn)的堤防工程一直以來都未進行全面細(xì)致的地質(zhì)勘查，但卻在經(jīng)歷了數(shù)量極多的自然災(zāi)害后屹立不倒，未出現(xiàn)質(zhì)量問題。因此，有極大多數(shù)人認(rèn)為地質(zhì)狀況能夠通過表面觀察的方式進行準(zhǔn)確判斷，無需花費時間與精力進行勘查。正是這兩點原因致使地質(zhì)勘查工作一直以來都無法得到人們的正確認(rèn)識與關(guān)注，無法對堤防工程的安全性提供保障。為了對整個已建堤防工程的安全實用性進行全面保障，必須對地質(zhì)勘查工作給予著重關(guān)注，并針對其存在問題采用較為科學(xué)必要的技術(shù)措施，延長整個堤防工程的使用壽命，增強其建設(shè)質(zhì)量。

2.堤防工程的軟土層性質(zhì)勘查方法2.1鉆孔取樣室內(nèi)試驗法

在對堤防工程的軟土層看著勘查工作時，可以分別在不同的工程部位，運用鉆孔活塞取土器的方法對第Ⅲ層、第Ⅳ1的原土體進行取樣，之后將土樣在室內(nèi)進行物理試驗。在對某堤防工程的勘查中發(fā)現(xiàn)，位置處于老堤之外的第Ⅲ層、第Ⅳ1的土地屬于軟土，可能為淤泥或是同等性質(zhì)的粘土。Ⅲ層土體的局部部位屬于粘土，而處于老堤之下的土體可能屬于非軟土。雖然在樣土勘查中可能會受到采樣及運輸?shù)确矫嬉蛩氐囊欢ㄓ绊?，以及土工試驗相關(guān)指標(biāo)存在著較大的離散型。但是不可否認(rèn)的是，此種勘查實驗方式還是能夠?qū)ν馏w間存在的差異進行較為全面的反映。

2.2十字板剪切試驗法

室內(nèi)試驗方法在軟土層勘查中不可避免的存在著一定的局限性，如對于Ⅳ1層中的粘土及淤泥便可在工程不同部位的鉆孔內(nèi)進行十字板的剪切試驗。試驗方法為運用開口鋼環(huán)形的剪切儀器。板頭工具分為兩種規(guī)格類型：一種為50mm×100mm；另一種則為65mm×130mm。

雖然此種方式在實踐應(yīng)用中可能會受到堤防工程軟土層厚度變化及土質(zhì)透鏡體的影響，從而致使其最終的試驗結(jié)果存在的離散性偏大。但是如果在試驗中所采集的數(shù)據(jù)量較為充足，那么最終的實驗結(jié)果也是能夠?qū)μ幱谔烊粻顟B(tài)下土體的基本特點充分反映的。

在運用此方法對某堤防加固工程地質(zhì)勘查后發(fā)現(xiàn)，此工程的軟土層其老堤下具有的抗剪強度指標(biāo)與老堤之外的抗剪強度指標(biāo)相比略高一些。由此能夠表明，在堤防工程的老堤地基內(nèi)，由于受到碾壓施工操作及老堤的固結(jié)影響，處于同一層面上的土體由于其所處工程位置的不同，自身的性質(zhì)也會存在著一定的不同，整個堤防工程的地質(zhì)性質(zhì)彼此之間存在著較為明顯及突出的差別。

另外應(yīng)注意的是，此種十字板的剪切勘查方法自身具有相應(yīng)的適用范圍，主要的勘測對象為飽和型的軟粘土不排水抗剪強度。對于一些其它類型性質(zhì)的粘土，在十字板剪切法的應(yīng)用中，其最終的實驗結(jié)果與真實情況相比存在著極大的差異。因此，在此種方法的實踐應(yīng)用中應(yīng)注意勘查對象的針對性。某項工程各堤段Ⅳ1十字板剪切試驗結(jié)果如表1所示。

3.堤防工程的勘查評價

3.1堤防工程的軟土層的勘查評價方法

在已建型的堤防加固工程中，處于老堤之下的地質(zhì)層內(nèi)部存在力主要為自重應(yīng)力及因堤身荷載所產(chǎn)生的附加力。而處于堤身之外的土體所存在的力則僅為自重應(yīng)力。一般情況下，屬于正常固結(jié)形成的土體其因自重應(yīng)力而發(fā)生的壓縮變形活動早已完成，土質(zhì)自身存在的自重型應(yīng)力不會對整個地基造成什么太大影響，致使其發(fā)生變形。而如果是附加應(yīng)力，則能夠?qū)φ麄€地基土體進行壓實固結(jié)，從而促使整個堤防地基進一步發(fā)生變形。由此表明，附加型應(yīng)力對于整個堤防工程的軟土體將會產(chǎn)生較大的壓實作用，且此作用影響要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其自重應(yīng)力的壓實作用。

一般已建的堤防工程其堤身高度相對較低，因此自身所產(chǎn)生的附加荷載力偏小，對于存在差異土質(zhì)、固結(jié)度的軟土體，其所產(chǎn)生的壓固作用效果也會存在著極大的不同。如屬于砂性土及固結(jié)度較高的粘土，其所產(chǎn)生的壓固性效果便相對較差；相應(yīng)的，對于一些固結(jié)度較低的軟土，其所表現(xiàn)出的壓固效果則較為明顯。在軟土地域進行建設(shè)的堤防加固工程，其堤身對于軟土層的排水固結(jié)作用發(fā)揮經(jīng)過了較長的一段時間，從而使得整個處于堤基之下的軟土層（主要包括淤泥及相關(guān)性質(zhì)的粘土）其自身的土質(zhì)類型性質(zhì)產(chǎn)生了較大程度上的變化。也正是因為此，處于同一原始狀態(tài)的軟土層，由于其所處的堤防工程位置不同，其整個土質(zhì)的類型及相關(guān)的物理性質(zhì)也存在著極大的不同。

在已建成的堤防工程中，如果相關(guān)建設(shè)管理人員對于處于同一狀態(tài)下軟土層因位置不同而產(chǎn)生差異認(rèn)識不夠充分的話，那么在對整個工程軟土層的勘查評價中，極易出現(xiàn)誤差及缺陷疏漏問題。致使對整個堤防工程的建設(shè)使用產(chǎn)生極為不利的影響。如果依照常規(guī)的對整個堤防工程進行分段或是依照其地質(zhì)單元對其進行劃分的方法進行勘查工作，以及在勘查數(shù)據(jù)的統(tǒng)計整理中依舊依照相應(yīng)的原則進行地質(zhì)評價，那么則無法對軟土層土質(zhì)彼此之間存在的差異充分認(rèn)識考量，最終致使整個工程的地質(zhì)勘查及評價結(jié)論缺乏必要的科學(xué)準(zhǔn)確性，存在著一定的偏差。

在地質(zhì)勘查工作的布置中，需對老堤地基外的勘查工作著重關(guān)注，給予其充分的重視。與此同時還需在對勘查數(shù)據(jù)資料進行統(tǒng)計分析時，將老堤之外與老堤之下的軟土層數(shù)據(jù)進行分開式的整體、分析。

3.2軟土層的勘查評價結(jié)論

第一，一些處于已建成的堤防工程堤基以下的軟土層由于受到較長時間的排水固結(jié)影響。因此，處于堤基之下及之外的同一種土層，其自身的物理性質(zhì)存在著極大的不同。所以，在進行堤防加固建設(shè)時，如果對其存在的差異問題完全忽略，則極易致使整個堤防的軟土層遭受剪切型破壞，不利于工程質(zhì)量的保證。

第二，在對已建成堤防工程進行整體勘查時，對于勘查工作的設(shè)置以及相應(yīng)的評價，需對處于堤防工程上部的建筑物帶來的影響充分考量分析，盡可能地促使整個勘查結(jié)果與實際狀況相一致。

4.結(jié)論

近些年來洪澇災(zāi)害發(fā)生率逐漸呈現(xiàn)出明顯上升的趨勢，其所帶來的不利影響也越發(fā)巨大，對廣大人民的生命財產(chǎn)安全均造成了嚴(yán)重的威脅，堤防工程的建設(shè)質(zhì)量的重要性在現(xiàn)今社會越發(fā)突出。在一件堤防工程建設(shè)中，軟土層的勘查問題可謂重中之重。在對堤防工程的軟土層進行科學(xué)正確的勘查評價時，需對其自身存在的差異性問題充分考量，且還需進行全面細(xì)致的科學(xué)分析，以此得到最為科學(xué)準(zhǔn)確的勘查結(jié)果，為堤防工程的建設(shè)質(zhì)量提供強有力的保障。

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