软弱地基处理技术在尼日利亚防洪生堤施建中的研究与应用.docVIP

软弱地基处理技术 在尼日利亚防洪堤施建中的研究与应用 任建德 （山西省晋中市水利局，晋中　030600 ） 摘要：针对如何在软弱地基上设建防洪堤的问题，在2003-2006年南南合作中，中国技援组在尼日利亚认真调研后研究设计了适合在软弱地基上建筑防洪堤的形式、并采用与之相适应的护面结构，不但可节省工程投资、而且加快了施工进度。 关键词： 防洪堤 结构形式 设计研究 洪涝是尼日利亚国家主要的自然灾害之一。全国自然灾害损失中，洪灾损失占总损失的65%。洪灾的形成因素主要是在大、中、小河流上控制性工程设施少且多年平均降雨量在1500～2500mm,且主要分布在6、7、8、9四个月，在尼国没有四季，只分雨季和旱季，两季时间基本相等均为半年。雨季期三天两场雨，时间短强度大易产流造峰形成洪灾，旱季期滴雨不见草木皆枯，地面干裂。针对尼国水利工程现状和洪泛灾害的影响，南南合作技组认真调查研究后选定在首都南郊无苏马河径流的洪泛区内设堤建坝 在中国赴尼日利亚南南合作技术援助组指导下兴建的呜苏马河（Uosma river）防洪堤位于尼日利亚首都阿布贾南郊嘎嘎拉塔镇（gwagwalata），设计堤身为砂卵石填筑，堤高5～8m，总长2460m。迎水坡采用25cm厚浆砌预制混凝土块护面，设纵横混凝土梁格加强整体性，坡比为1：1.0～1：1.5，背水坡采用梁格固坡，坡比为1：1.5，堤顶宽4m，2004年4月开工，10月底竣工经南南合作粮农组织与尼日利亚国家水利部验收为优质工程交付使用。 1、结构形式确定及堤基处理 堤型选择是否合理，直接影响工程投资大小，结构的安全稳定和施工的难易程度。设计时主要依据堤线布置、地质情况、城市总体规划，本着安全可靠、经济合理、因地制宜的原则，通过分析比较三个方案后选定为适应堤基变形的柔性砂卵石堤身。 1、1工程地质情况 该段防洪堤主要沿I级阶地前缘的斜坡和漫滩布置，是人工堆积层的主要地段之一，地层主要由建筑垃圾、粉土和砂卵石组成。其建筑垃圾由破瓦、坏土、生活垃圾等组成，厚度一般为2.0～5m，结构松散，架空现象严重。承载力低，粉土层一般厚度为2.0～6.0m，呈褐色、褐黄色、灰褐色，湿软可塑状，土性不均一，其间夹0.05～0.3m的亚黏土透镜体，延伸数厘米至数十米不等；卵石层位于粉土层之下厚3.0～6.0m，呈稍密状，很湿～泡水，卵石粒径一般为2～8cm，含8～18cm的漂石，层中夹卵砾石，漂石层透镜体；因此，地质基础应置于承载力相对较高的粉土层或卵石层的下方 1.0～2.0m。 起止桩号 地质情况 厚度 承载力 摩擦系数 0+550～0+950 建筑垃圾 2.0-4.5 50-60 0.28 粉土层 3.5-4.8 100-120 0.33-0.35 卵石层 5.0-8.8 220-250 0.4-0.45 0+950～1+400 建筑垃圾 2.9-3.9 60-70 0.28 粉土层 2.5-5.5 100-120 0.33-0.35 卵石层 3-5.5 220-250 0.4-0.45 1+400～1+720 建筑垃圾 3.5-5 60-70 0.28 粉土层 2.4-4.1 100-120 0.33-0.35 卵石层 2.9-4.8 220-250 0.4-0.45 建筑垃圾 2.2-4.9 60-70 0.28 粉土层 3.8-6.1 100-200 0.33-0.35 卵石层 3.5-6 220-250 0.4-0.45 2+058～3+010 建筑垃圾 4.2-5.1 60-70 0.28 粉土层 3.2-5.8 100-200 0.33-0.45 卵石层 4.3-6.2 220-250 0.4-0.45 1.2堤身结构的选定 根据工程布置及结构设计，若将基础置于粉土层或卵石层上，平均开挖深度在4m左右，而实际地面高程与堤顶高程差3～8m，所以有近50%堤身地下埋深大于地面以上的高度，且施工难度增大，工程量和投资增大，工程进度不能满足要求。但由于杂填土厚度较大，承载力低，变形较大，所以必须采用适应变形结构形式和筑堤材料。经认真研究比较后，选定砂卵石填筑堤身，浆砌混凝土预制块护面的结构形式。 1.3堤基的具体处理 由于采用了柔性堤身，所以对堤基只作如下简单处理，施工时清除表层1.0～2.0m杂填土，碾压密实后填筑砂卵石，若发现生活垃圾，则全部清除。对于局部松散地段，填筑0.2-0.25m厚大卵石，用16t振动碾碾压加密处理。 对于2+058～3+010段的堤基，表层1.5-2.0m粉土下有1.1-3.1m厚粉质黏土（即淤泥）层，通过钻探揭示，颜色为深灰色，呈软流塑状，不均匀，承载力标准值为fk=35～50KPa,承载力低，变形大，必须处理。若换填砂卵石，则