河道淤泥軟基礎處理施工的技術探究

傅春露

(樂清水利局，浙江樂清325600)

河道淤泥軟基礎處理施工的技術探究

傅春露

(樂清水利局，浙江樂清325600)

改革開放以來，城市發展日新月異，城市河流的作用也正在慢慢發生變化，這對治理城市河道而言顯得十分關鍵。浙江地區河道普遍淤積嚴重，疏浚與淤積尚未達到平衡。河道疏浚所遇到的難題除了資金投入不足，主要是淤泥的利用和處置比較困難，為此，文章結合工作實踐分析了河道整治中軟基處理的作用及原理，并探究河道整治工程當中軟基處理策略和方法。

河道;淤泥;軟基礎;施工;技術探究

1 河道淤泥軟基礎施工工程

軟基具有以下6大特性:

1)通常軟基有刺激性氣味，顏色為暗綠色或灰色。

2)在淤泥內有大量有機物腐殖質與細小顆粒，其中，在干燥環境下，有機物腐殖質的硬度會增加。

3)壓縮性強大，在許多區域淤泥的含水量可達60%。

4)軟基內含大量水分與孔隙，然而其沒有太大的容量，因此在通常情況下其天然含水量只有40%～70%。

5)軟基具有很小的滲透性，因此要想其結實程度增加的話就必須耗費大量時間。

6)軟基的承載力小、強度低、但靈敏度很高。因此，在軟基土層內部開展施工的過程中，軟基很容易影響到地基施工，極易沉降進而造成在外力影響下建筑物倒塌的情況，故要先處理地基。

2 河道整治中軟基處理的作用和原理

2.1 改善軟土地基的滲透性

對河道工程而言，一旦地下水開始運動，就會造成堤壩等水利工程發生局部區域滲水的情況。抑或是因為基坑開挖的緣故讓土層出現管涌或流砂等現象，導致地基的承載力甚至是邊坡的穩定性受到影響。但是，不管是管涌，還是流砂、滲漏等均與土體的滲透性緊密相關聯。因此，使軟土滲透性降低能夠在一定程度上增強土體的抗剪強度，有效確保水利工程地基的穩定性。

2.2 提升土地基的密實性

因地基處理未達到指標規定，因此在振動抑或是外界壓力的作用下，地基的部分區域會出現沉降，影響水利工程的功能的正常發揮。因此，在處理軟土地基的過程中，務必要關注強化地基密實性，從而才能降低外界對地基的影響力度。

2.3 提升土質抗剪強度

在荷載作用下地基會形成剪應力，造成土體被剪切。若地基內某點的剪應力為極限值，此點的土體會順著剪應力的方向滑移，給地基強度造成一定的影響。若外界的荷載效果在持續提升，則地基內受損的點的數量就會愈來愈多，進而造成工程地基的整體穩定性喪失以出現滑動破壞。這就需要強化土地基的穩固程度，以確保人工自然邊坡與河道地基承載力的穩定性。

3 河道淤泥軟基礎處理施工的技術策略

3.1 樁基法

當遇到有著很厚的淤土層且進行大范圍深處理難度大的河道時，可采取打樁手段實施加固處理。然而樁基礎技術有很多種，以前大部分是采取砂石樁、水泥土攪拌樁、木樁，但是現在使用頻率小:①砂石樁主要用于加固較深淤泥軟土地基，但因有工后強烈變形、工期長等問題故不被用于對變形有要求的建筑地基處理;②目前尚未完善水泥土攪拌樁輸漿量、水灰比、攪拌次數等控制管理系統，加之技術水平不高、設備老化，因此易出現成樁質量不穩定、攪拌不夠均勻的問題;③民用建筑嚴格禁止使用木樁基礎。如今因為鋼筋混凝土預制樁具備承載力較強、節約投資、質量可靠、施工速度迅速等優勢，因此運用較為廣泛。遇到淤土層厚的地基處理也可選用灌注樁，將其打至硬土層作承載臺。然而，灌注樁包括沖鉆孔灌注樁與沉管灌注樁兩種，但不管是哪種均有技術上的難題，即:前者有泥漿污染、樁底沉渣清理樁身混凝土灌注質量、持力層判斷監控難度大等問題，而后者則存在樁身完整性問題［1］。

3.2 墊層法

假使建筑物底部的持力層無法滿足設計當中淤泥、軟黏土等軟弱的土層的相關要求，加之其厚度≤2 m，那么即可挖出淤泥、軟黏土等比較軟弱的土質以將建筑物地基建于此硬土層上方。但是，若建筑物底部的持力層內的軟土層的厚度符合設計要求，那么就得想另外一種辦法進行處理。這是因為其無法將淤泥以及軟黏土等挖出來，要挖出來也與實際相違背。

筆者將就墊層法的施工方案進行詳細的介紹、研究與討論。將一層厚度大約處在0.5～1.2 m的范圍內的墊層鋪設于軟基之上，在針對墊層開展施工的過程中務必要確保墊層在鋪設過程中的均勻程度，與此同時還需嚴禁產生較大的且集中的載荷。選用碎石加以墊層，不僅僅能依靠碎石層愈加均勻地、有效地擴散建筑物的荷載，從而減少軟土層獲取到的應力，進而嚴防坍塌情況產生，當然還能處理好建筑物基礎不太深的情況。除此之外，它還可防止由于地基內應力較為集中而造成深層滑動現象的情況出現，這是由于碎石墊層與軟基底部間具備較大摩擦力，因此碎石層能使得其穩定性增大。而對塊石而言，由于其是主骨料，因此需多使用填隙料從而促使其穩定性與密實度增強。該結構形式多用于部分缺水區域與石塊資源豐富的地區，此類處理手段也需會因碾壓、振動產生噪音，而別的人工作業根本不會產生噪音，滿足城市建設要求。

3.3 加筋法及其他處理技術

當前，像土工格柵加筋軟基處理技術這樣的加筋法已轉變成一類新型處理技術。而其成本因素在內河航道的處理過程中是不是很合理且該新型技術的理論憑證等均具備極高的探討價值。本文筆者以實驗的形式對該新型技術展開了探索與討論。

表1 土工格柵加筋土的壓縮特性指標

圖1 e-p壓縮曲線圖

觀察圖1可知:①一層土工格柵有著相當顯著的加筋效果，且二層與一層的土工格柵的加筋效果差異并不大;②加進土工格柵后，會大大降低其壓縮系數，提升壓縮模量，同時還會大幅提升其承載能力與抵抗變形的能力;③不加筋和加筋間的孔隙比所產生的差值主要取決于荷載，荷載增大，其差值也隨之增大。

表2 土工格柵加筋土的抗剪強度指標

表2是筆者嚴格按照抗剪強度的特征所做的試驗，由于孔網、土工格柵等使土顆粒緊密相連，促使土工格柵和土層間的土層凝成一個緊固而又結實的整體，這無疑會增加土顆粒間的接觸范圍與連接強度、結構強度，進而促使其抗剪強度大幅提升。對比土工格柵技術和傳統技術，不難發現傳統技術有許多弊端，而土工格柵技術的關注度愈來愈高，然而，由于理論依據匱乏其尚處在起步階段。與此同時，實驗結果表明土工格柵技術能促使地基的抗變形能力及地基的承載能力顯著提升。

［1］黎榮，趙新華，從月賓，等.城市水體沉積物的疏浚及處置［J］. 中國給水排水，2006，22(04):13-17.

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2014-01-09

傅春露(1977-)，女，浙江樂清人，工程師。