談水利工程建筑中對軟土地基的技術處理

摘要：在眾多的水利工程建筑中，不可避免地會遇到淤泥軟土地基。其地基承載力低，壓縮性大，透水性差，不能滿足水工建筑物地基設計要求，因此，心須對淤尼軟土地基進行技術處埋，以改變地基承載力特性，提高抗變形能力和穩定能力。

關鍵詞：樁基法 換土法 灌漿法 排水固結法 加筋法

水利工程建筑遇到淤泥軟土地基，是常常碰到的.為采取相應的技術措施，我們有必要先探究一下淤泥土的物理性質：一是含有很多細顆粒及大量有機腐植質；二是顏色深灰色或暗綠色，有臭味；三是一般天然含水量在40%～70%之間，有的大于70%，孔隙比>1.0，天然容量在15～18kN/m3———之間。力學性質：強度極低，壓縮性大，透水性差。工程特性：地基承載力低，強度增長緩慢，加荷后易變形且不均勻，變形速率大且穩定時間長，具有滲透性小、觸變性及流變性大的特點。

鑒于淤泥軟土地基承載力低，壓縮性大，透水性差，不易滿足水工建筑物地基設計要求，故需進行處理，下面介紹淤泥軟土地基五種技術處理方法。

一、樁基法

當淤土層較厚，難以大面積進行深處理，可采用打樁辦法進行加固處理。而樁基礎技術多種多樣，早期多采用水泥土攪拌樁、砂石樁、木樁，目前很少使用，一是水泥土攪拌樁水灰比、輸漿量和攪拌次數等控制管理自動化系統未健全，設備陳舊，技術落后，存在攪拌均勻性差及成樁質量不穩定問題；二是砂石樁用以加固較深淤泥軟土地基，由于存在工期長，工后變形大等問題，已不再用作對變形有要求的建筑地基處理；三是民用建筑已禁用木樁基礎。

鋼筋混凝土預制樁（鋼筋混凝土樁和預應力管樁）目前由于具有較強承載力，投資省，質量有保證，施工速度快等特點，得到普遍運用，如龍海市角美鎮金山水閘，其地質條件覆蓋一層10m以上厚的淤泥土層，地基處理采用邊長為250mm鋼筋混凝土預制方樁，擠密淤土層并靠摩擦承載，鋼筋混凝土預制樁還具有抗水閘水壓力產生水平荷載，達到水平穩定作用。

淤土層較厚地基處理還可以采用灌注樁，打灌注樁至硬土層，作承載臺，灌注樁有沉管灌注樁和沖鉆孔灌注樁，但兩種方法灌注樁還存在一些技術難題，一是沉管灌注樁在深厚軟土中存在樁身完整性問題；二是沖鉆孔灌注樁存在泥漿污染問題，樁身混凝土灌注質量，樁底沉渣清理和持力層判斷不易監控等問題。

二、換土法

當淤土層厚度較簿時，也可采用淤土層換填砂壤土、灰土、粗砂、水泥土及采用沉井基礎等辦法進行地基處理，鑒于換砂不利于防滲，且工程造價較高，一般應就地取材，以換填泥土為宜。換土法要回填有較好壓密特性土進行壓實或夯實，形成良好的持力層，從而改變地基承載力特性，提高抗變形和穩定能力，施工時應注意坑邊穩定，保證填料質量，填料應分層夯實。

三、灌漿法

是利用氣壓、液壓或電化學原理將能夠固化的某些漿液注入地基介質中或建筑物與地基的縫隙部位。灌漿漿液可以是水泥漿、水泥砂漿、粘土水泥漿、粘土漿及各種化學漿材如聚氨酯類、木質素類、硅酸鹽類等。灌漿法對加固淤泥軟土地基具有明顯效果，如福建省龍海市角美壺嶼港水閘由于淤泥軟基不均勻，沉陷閘基沉降最大達到0.63m，加固時采用單管高壓旋噴灌漿處理，每個閘墩上、下游側和中間各設5個灌漿孔，沿閘墩軸線兩側布孔，灌注水泥漿，成樁直徑0.5m，伸入閘基礎10.5m，采用灌漿壓力為20MPa，經過處理后閘基沉降基本得到控制。高壓旋噴灌漿處理原理是通過在閘基中高壓旋噴灌漿形成水泥土摩擦樁，提高閘基承載力，達到控制沉降的目的。另一種對淤泥軟土地基閘室淘空處理通常應通過水閘上游防滲如設置水平鋪蓋或垂直防滲控制閘基滲流，然后再對閘室進行灌漿處理，如廈門市石潯水閘由于閘基滲流造成閘室底板多個部位被淘空，加固時先在閘室上游側采用帷幕灌漿防滲，灌漿帷幕布設在閘墩上游側1.0m處，孔距0.5m，灌注水泥漿，孔深5.0m，灌漿壓力10MPa。然后對閘室淘空部位采用鉆孔灌漿處理，先灌細砂，不吃砂后，再灌水泥砂漿，最后灌水泥漿，水閘除險加固后效果顯著。

四、排水固結法

排水固結法是解決淤泥軟粘土地基沉降和穩定問題的有效措施，由排水系統和加壓系統兩部分組合而成。排水系統是在地基中設置排水體，利用地層本身的透水性由排水體集中排水的結構體系，根據排水體的不同可分為砂井排水和塑料排水帶排水兩種。如福建省福清過橋山圍墾海堤淤泥軟層最深達十余米，采用塑料排水帶排水固結處理取得成功；福建省連江縣大官坂海堤則是采用了砂井排水固結法進行地基加固處理。下面介紹效益較高的塑料排水板處理淤泥軟基方法：插入軟基排水板，當填筑基礎及上部建筑物時，荷載作用軟基，地下水由于受擠壓和毛細作用沿塑料排水板上升至砂墊層內，由砂層向兩側排出，從而提高基底承載力，塑料排水板要在砂墊層完成后施工，由測量人員測量出需處理范圍，標出每根排水板具體位置，插板機對中調平，把排水板在鉆頭安放好，開動打樁機錘打鉆桿，將地面上塑料排水板截斷，并留有一定富余長度，在塑料排水板四周填砂后即完成本根施工。

五、加筋法

加筋土是將抗拉能力很強的土工合成材料埋置于土層中，利用土顆粒位移與拉筋產生摩擦力，使土與加筋材料形成整體，減少整體變形和增強整體穩定，以加速淤泥層排水固結，提高地基強度，再采用砂墊層中鋪設土工織物，由于土工織物受拉作用，調整了基底應力分布，地基側向位移和沉降卻相應減少，地基穩定性就大大提高。