沿海水閘軟土地基基礎的處理方法探討

楊海軍　石磊　崔瑩瑩

【摘要】我國是一個地大物博的國家，各地區(qū)的地理位置、地形條件等都存在很大的差異，進而使得相應的建筑工程項目在實際建設過程中，必須采用一定的處理技術，才能保證安全與穩(wěn)定。如我國沿海地區(qū)的土質特征大多呈現出：壓縮性大、水量高、透水性差，強度低等特征，在這種土質條件上建設水利工程項目，其地基基礎就要通過加固處理，才能達到相應的質量標準。

【關鍵詞】沿海水閘軟土；地基基礎；處理方法

現下，在我國沿海一帶，建設有很多水利工程項目，隨著這些水工化建筑的不斷發(fā)展，對于軟土基礎施工的技術要求也越來越高，因此，要想確保水工建筑的安全性和穩(wěn)定性，使其得到長期有效的發(fā)展，在工程的設計階段，設計人員就要依據當地軟土地基特征，采取一些可行性強的處理方案，進而在保質保量的基礎上，大力提升軟土工程地基基礎的負荷承載能力和抗沉降能力，以便可以使其在日后運行時，能夠達到最大化的安全和穩(wěn)定。

1. 沿海水閘軟土地基特征分析

1.1滲透性好

從我國淤泥土質特點來看，多數地區(qū)的淤泥土和淤泥滲透性都處于10-6- 10-7cm/s范圍內，而沿海水閘軟土的滲透性則可達到10-5cm/ s，因為該地區(qū)的軟土中含有大量的粉砂，約占總土質的12%左右，且粉粒含量可達到39% 、粘粒含量達到48%。再加上水閘軟土層中還夾有不同厚度的薄層粉、粉土層、細砂等物質，所以，該地區(qū)軟土的滲透性十分良好。

1.2壓縮性高

通常，沿海水閘軟土中，都含有大量的水分，最高上限可達到100%，而液限則為35%-55%左右，一般情況下，軟土含水量都是取決于其液限大小，液限越高，含水量越大。另外，沿海水閘軟土的孔隙率也是十分明顯，飽和度可達到100%，這就使得很多微生物、腐植質以及可燃氣體存留其中，進而產生很高的壓縮性，長此以往，就會降低軟土自身的固結穩(wěn)定性。

1.3透水性小

沿海水閘軟土的透水性普遍偏低，究其原因，主要是由于軟土垂直層面不含有任何水分所致，進而使得建筑地基的排水固結受到很大的阻礙，常常出現建筑物沉降等不良現象。此外，在建筑地基加荷初期，軟土中還會形成大量的孔隙水壓力，這樣也會降低地基基礎的強度。

1.4流變性強

沿海水閘軟土的流變性，是指當土質受到較大荷載壓力時，土層結構就會出現變形情況，且隨著時間的遷移，不斷擴大，這種土質特征不僅不利于邊坡、堤岸、碼頭等相關工程項目的穩(wěn)定性，而且還會影響到水工建筑的整體施工質量，因此，應采用剪切試驗對該土質全面分析，進而根據實驗所獲取的抗剪強度值，來采取有效的加固措施進行處理。

2. 沿海水閘軟土地基主要勘探技術分析

2.1地下水位觀測技術

沿海水閘軟土地基在施工過程中，經常會受到地下水位所影響，進而出現地基滲水等不良現象，因此，一定要重視地下水位觀測技術的合理運用。首先，要明確施工現場地表海水體與地下水的關系，進而對其潮漲潮落與地下水的動態(tài)變化做到全面掌握。其次，要在現場布置多個水位觀測孔，并確保各勘察鉆孔的孔徑大小，可以滿足初見水位、分層水位以及終孔穩(wěn)定水位的準確勘測，應對整個鉆進過程進行實時的監(jiān)督和分析。

2.2鉆探技術

沿海水閘軟土地基勘探點的布置，必須結合巖土工程勘察規(guī)范要求來進行，通常都會以輪廓較密處的中心線為基準。同時，勘探深度要根據所制定的處理方案綜合確定，因為淤泥土的滲透性較低，很容易出現飽和狀態(tài)，所以鉆探方式也要盡量以全層位取芯、回轉式干法鉆進方式為主。此外，為了提升淤泥土質干法鉆進的順暢性，還要采取植物膠工藝來進行孔壁護壁，這樣就可完善縮孔效果，提高孔鉆進的施工效率。

3. 沿海水閘軟土地基處理方法

3.1置換處理

該軟土地基處理方式的工作原理，主要是將現場地基中的軟弱土或不良土，替換成物理性較好的巖土材料，進而使其形成雙層地基或改良地基，這樣才能有效增強沿海水閘軟土地基基礎的負荷承載能力和抗沉降能力。在實際運用時，置換處理方式有很多，必須依據實際情況來進行科學選擇。如：振沖置換法、擠淤置換法、換土墊層法、砂樁法、沉管碎石樁法、強夯置換法等。

3.2排水固結處理

3.2.1真空預壓軟基處理

該排水固結處理方式，是將水閘軟土地基的表面鋪設一層密封膜，然后再利用專業(yè)的真空設備進行抽真空處理，進而使密封膜下砂墊層內和土體中垂直排水通道內形成一定的負壓，這樣就可加快孔隙水的排出，使土體迅速固結，施工強度迅速提升。真空預壓固結處理方式的固結速度十分之快，比較適用于那些加固淤泥、淤泥質土以及需要進行排水固結且能形成負超靜水壓力的軟粘土。

3.2.2塑料排水板法

該排水固結處理方式，主要是利用地基中所設置的豎向排板、地表加載預壓以及建筑物自身的重量，通過對軟土質實施擠壓，來使其飽和軟土中的孔隙水得到徹底的排除，進而實現土層固結，確保其密實度和施工強度都能得到最大化增強，以免建筑工程出現不規(guī)則的沉降。

3.3固化物處理

該排水固結處理方式，主要是向水閘軟土中灌入石灰、水泥以及其他化學固化漿材等，以便在地基中形成增強體，進而提高軟土地基基礎的抗沉降力。一般情況下，固化物處理技術有很多種，常見的有：高壓噴射注漿法、滲人性灌漿法、深層攪拌法等。

3.4水泥土樁處理

該排水固結處理方式的運用必須建立在對現場淤泥質土進行物理測驗的基礎上，以便通過測驗結果，來確定最終的樁基處理技術。通常，若是現場軟土質的各項物理、化學指標都能夠滿足攪拌樁、旋噴樁的施工要求，且淤泥質土中含水量均衡，土層內部存有少量流動水，則可完全采用干法、濕法水泥土樁處理技術，而采用水泥土樁處理技術，不僅可以提升地基的固結性和穩(wěn)定性，而且還能同時對基坑進行圍護，進而達到同步施工的處理效果。

4. 工程實例

海門市東灶新河河道工程位于江蘇省海門市東灶港東側約2.1km處，為新圍墾區(qū)的兩道側堤范圍內開挖東灶新河與擬建的東灶國家中心漁港相連，并在老海堤出海處新建一座套閘。

東灶新河套閘靠近外海，且建筑場地為Ⅲ類建筑場地，主要為軟弱土～中軟土，天然地基承載力低，沉降量大，對建筑物的運行十分不利。同時閘首平面尺寸大，且為三角門型式，其沉降控制要求更高，因此為保證今后套閘的正常運行，減少因沉降而引起的套閘運行事故，需對天然地基基礎進行處理。

由于閘址位置基礎下有厚度不均的軟弱下臥層，設計時采用了樁基進行地基處理。適合的樁基處理方法有鉆孔灌注樁、深層攪拌樁法、小型混凝土沉管灌注樁、高壓噴射法。由于軟弱下臥層上位密實粉土，深層攪拌法施工會比較困難，且處理效果難以保證，而高壓噴射法在多復雜地質條件下，壓力非常難以控制，施工中容易出現問題，且不容易發(fā)現，小型混凝土沉管灌注樁處理深度不宜超過6m，施工中容易出現斷樁等問題，經綜合考慮設計采用預應力管樁對地基進行復合地基加固。

結束語：

綜上所述，為了保證沿海水閘軟土地基基礎的穩(wěn)定性和安全性，工程設計人員應結合當地土質特征，來確定最終的施工方案，并做好現場土質勘查工作，確保其各項指標滿足軟土地基基礎施工需求，在此基礎上，還要選擇正確的地基處理技術，這樣才能達到預期施工效果，確保整個水工建筑物的長期運行質量。

參考文獻：

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