沿海水閘軟土地基基礎(chǔ)的處理方法探討

1、    沿海水閘軟土地基基礎(chǔ)的處理方法探討    楊海軍石磊崔瑩瑩【摘要】我國(guó)是一個(gè)地大物博的國(guó)家，各地區(qū)的地理位置、地形條件等都存在很大的差異，進(jìn)而使得相應(yīng)的建筑工程項(xiàng)目在實(shí)際建設(shè)過(guò)程中，必須采用一定的處理技術(shù)，才能保證安全與穩(wěn)定。如我國(guó)沿海地區(qū)的土質(zhì)特征大多呈現(xiàn)出：壓縮性大、水量高、透水性差，強(qiáng)度低等特征，在這種土質(zhì)條件上建設(shè)水利工程項(xiàng)目，其地基基礎(chǔ)就要通過(guò)加固處理，才能達(dá)到相應(yīng)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)?！娟P(guān)鍵詞】沿海水閘軟土；地基基礎(chǔ)；處理方法現(xiàn)下，在我國(guó)沿海一帶，建設(shè)有很多水利工程項(xiàng)目，隨著這些水工化建筑的不斷發(fā)展，對(duì)于軟土基礎(chǔ)施工的技術(shù)要求也越來(lái)越高，因此，

2、要想確保水工建筑的安全性和穩(wěn)定性，使其得到長(zhǎng)期有效的發(fā)展，在工程的設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)人員就要依據(jù)當(dāng)?shù)剀浲恋鼗卣?，采取一些可行性?qiáng)的處理方案，進(jìn)而在保質(zhì)保量的基礎(chǔ)上，大力提升軟土工程地基基礎(chǔ)的負(fù)荷承載能力和抗沉降能力，以便可以使其在日后運(yùn)行時(shí)，能夠達(dá)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(guó)淤泥土質(zhì)特點(diǎn)來(lái)看，多數(shù)地區(qū)的淤泥土和淤泥滲透性都處于10-6- 10-7cm/s范圍內(nèi)，而沿海水閘軟土的滲透性則可達(dá)到10-5cm/ s，因?yàn)樵摰貐^(qū)的軟土中含有大量的粉砂，約占總土質(zhì)的12%左右，且粉粒含量可達(dá)到39% 、粘粒含量達(dá)到48%。再加上水閘軟土層中還夾有不同厚度的薄層粉

3、、粉土層、細(xì)砂等物質(zhì)，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(dá)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(dá)到100%，這就使得很多微生物、腐植質(zhì)以及可燃?xì)怏w存留其中，進(jìn)而產(chǎn)生很高的壓縮性，長(zhǎng)此以往，就會(huì)降低軟土自身的固結(jié)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(jìn)而使得建筑地基的排水固結(jié)受到很大的阻礙，常常出現(xiàn)建筑物沉降等不良現(xiàn)象。此外，在建筑地基加荷初期，軟土

4、中還會(huì)形成大量的孔隙水壓力，這樣也會(huì)降低地基基礎(chǔ)的強(qiáng)度。1.4流變性強(qiáng)沿海水閘軟土的流變性，是指當(dāng)土質(zhì)受到較大荷載壓力時(shí)，土層結(jié)構(gòu)就會(huì)出現(xiàn)變形情況，且隨著時(shí)間的遷移，不斷擴(kuò)大，這種土質(zhì)特征不僅不利于邊坡、堤岸、碼頭等相關(guān)工程項(xiàng)目的穩(wěn)定性，而且還會(huì)影響到水工建筑的整體施工質(zhì)量，因此，應(yīng)采用剪切試驗(yàn)對(duì)該土質(zhì)全面分析，進(jìn)而根據(jù)實(shí)驗(yàn)所獲取的抗剪強(qiáng)度值，來(lái)采取有效的加固措施進(jìn)行處理。2. 沿海水閘軟土地基主要勘探技術(shù)分析2.1地下水位觀測(cè)技術(shù)沿海水閘軟土地基在施工過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)受到地下水位所影響，進(jìn)而出現(xiàn)地基滲水等不良現(xiàn)象，因此，一定要重視地下水位觀測(cè)技術(shù)的合理運(yùn)用。首先，要明確施工現(xiàn)場(chǎng)地表海水體與地下

5、水的關(guān)系，進(jìn)而對(duì)其潮漲潮落與地下水的動(dòng)態(tài)變化做到全面掌握。其次，要在現(xiàn)場(chǎng)布置多個(gè)水位觀測(cè)孔，并確保各勘察鉆孔的孔徑大小，可以滿(mǎn)足初見(jiàn)水位、分層水位以及終孔穩(wěn)定水位的準(zhǔn)確勘測(cè)，應(yīng)對(duì)整個(gè)鉆進(jìn)過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)督和分析。2.2鉆探技術(shù)沿海水閘軟土地基勘探點(diǎn)的布置，必須結(jié)合巖土工程勘察規(guī)范要求來(lái)進(jìn)行，通常都會(huì)以輪廓較密處的中心線為基準(zhǔn)。同時(shí)，勘探深度要根據(jù)所制定的處理方案綜合確定，因?yàn)橛倌嗤恋臐B透性較低，很容易出現(xiàn)飽和狀態(tài)，所以鉆探方式也要盡量以全層位取芯、回轉(zhuǎn)式干法鉆進(jìn)方式為主。此外，為了提升淤泥土質(zhì)干法鉆進(jìn)的順暢性，還要采取植物膠工藝來(lái)進(jìn)行孔壁護(hù)壁，這樣就可完善縮孔效果，提高孔鉆進(jìn)的施工效率。3.

6、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(xiàn)場(chǎng)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(jìn)而使其形成雙層地基或改良地基，這樣才能有效增強(qiáng)沿海水閘軟土地基基礎(chǔ)的負(fù)荷承載能力和抗沉降能力。在實(shí)際運(yùn)用時(shí)，置換處理方式有很多，必須依據(jù)實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行科學(xué)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(qiáng)夯置換法等。3.2排水固結(jié)處理3.2.1真空預(yù)壓軟基處理該排水固結(jié)處理方式，是將水閘軟土地基的表面鋪設(shè)一層密封膜，然后再利用專(zhuān)業(yè)的真空設(shè)備進(jìn)行抽真空處理，進(jìn)而使密封膜下砂墊層內(nèi)和土體中垂直排水通道內(nèi)形成一定的負(fù)壓，這樣就可加快孔隙水的排出，使

7、土體迅速固結(jié)，施工強(qiáng)度迅速提升。真空預(yù)壓固結(jié)處理方式的固結(jié)速度十分之快，比較適用于那些加固淤泥、淤泥質(zhì)土以及需要進(jìn)行排水固結(jié)且能形成負(fù)超靜水壓力的軟粘土。3.2.2塑料排水板法該排水固結(jié)處理方式，主要是利用地基中所設(shè)置的豎向排板、地表加載預(yù)壓以及建筑物自身的重量，通過(guò)對(duì)軟土質(zhì)實(shí)施擠壓，來(lái)使其飽和軟土中的孔隙水得到徹底的排除，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)土層固結(jié)，確保其密實(shí)度和施工強(qiáng)度都能得到最大化增強(qiáng)，以免建筑工程出現(xiàn)不規(guī)則的沉降。3.3固化物處理該排水固結(jié)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(xué)固化漿材等，以便在地基中形成增強(qiáng)體，進(jìn)而提高軟土地基基礎(chǔ)的抗沉降力。一般情況下，固化物處理技術(shù)有很多種，

8、常見(jiàn)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(jié)處理方式的運(yùn)用必須建立在對(duì)現(xiàn)場(chǎng)淤泥質(zhì)土進(jìn)行物理測(cè)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以便通過(guò)測(cè)驗(yàn)結(jié)果，來(lái)確定最終的樁基處理技術(shù)。通常，若是現(xiàn)場(chǎng)軟土質(zhì)的各項(xiàng)物理、化學(xué)指標(biāo)都能夠滿(mǎn)足攪拌樁、旋噴樁的施工要求，且淤泥質(zhì)土中含水量均衡，土層內(nèi)部存有少量流動(dòng)水，則可完全采用干法、濕法水泥土樁處理技術(shù)，而采用水泥土樁處理技術(shù)，不僅可以提升地基的固結(jié)性和穩(wěn)定性，而且還能同時(shí)對(duì)基坑進(jìn)行圍護(hù)，進(jìn)而達(dá)到同步施工的處理效果。4. 工程實(shí)例海門(mén)市東灶新河河道工程位于江蘇省海門(mén)市東灶港東側(cè)約2.1km處，為新圍墾區(qū)的兩道側(cè)堤范圍內(nèi)開(kāi)挖東灶新河與擬建的東灶國(guó)家中心

9、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(chǎng)地為類(lèi)建筑場(chǎng)地，主要為軟弱土中軟土，天然地基承載力低，沉降量大，對(duì)建筑物的運(yùn)行十分不利。同時(shí)閘首平面尺寸大，且為三角門(mén)型式，其沉降控制要求更高，因此為保證今后套閘的正常運(yùn)行，減少因沉降而引起的套閘運(yùn)行事故，需對(duì)天然地基基礎(chǔ)進(jìn)行處理。由于閘址位置基礎(chǔ)下有厚度不均的軟弱下臥層，設(shè)計(jì)時(shí)采用了樁基進(jìn)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(shí)粉土，深層攪拌法施工會(huì)比較困難，且處理效果難以保證，而高壓噴射法在多復(fù)雜地質(zhì)條件下，壓力非常難以控制，施工中容易出現(xiàn)問(wèn)題，且不容易發(fā)現(xiàn)，小型混凝土沉管灌注樁處理深度不宜超過(guò)6m，施工中容易出現(xiàn)斷樁等問(wèn)題，經(jīng)綜合考慮設(shè)計(jì)采用預(yù)應(yīng)力管樁對(duì)地基進(jìn)行復(fù)合地基加固。結(jié)束語(yǔ)：綜上所述，為了保證沿海水閘軟土地基基礎(chǔ)的穩(wěn)定性和安全性，工程設(shè)計(jì)人員應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)赝临|(zhì)特征，來(lái)確定最終的施工方案，并做好現(xiàn)場(chǎng)土質(zhì)勘查工作，確保其各項(xiàng)指標(biāo)滿(mǎn)足軟土