動力排水固結加固軟土地基技術分析

摘要：動力排水固結加固軟土地基技術是一種先進行排水系統的鋪設，接著實行堆載預壓，最后再進行強夯的復合型軟土地基處理方法，這種方法在處理含水量和壓縮性高的軟土地基工程施工方面，具有工程造價低、工程工期短、安全可靠、效果良好的優點。本文將在結合某地基礎工程軟土地基施工過程的基礎上，分析動力排水固結法在加固基礎工程軟土地基處理方面的具體運用。

關鍵詞：動力排水固結法;加固;軟土地基;技術

動力排水固結法概念的產生主要是基于對動力固結法的改進和補充，它主要是針對軟土的結構特性、運用動力排水固結對軟土地基加固的原理，再結合動力固結法的基本方法而產生的。動力固結法無法解決的對高飽和度粘性土，特別是淤泥和淤泥質土這些滲透性不高，含水量很高的的土質構成的軟土地基的處理，動力排水固結法就可以在很大程度上實現，可以減小對軟土結構的破壞，降低強夯時產生的孔隙水壓力，從而起到對軟土地基加固的目的。

1動力排水固結法加固軟土地基的基本原理

為了改善軟土地基的排水邊界條件，動力排水固結法在加固軟土地基時，就要把排水體鋪設在工程的軟土中，常見的排水體主要有：袋裝沙井、砂墊層以及塑料排水板。為了更好地產生堆載靜壓的效果和防止鋪設夯擊時，對軟土地基的結構造成直接性的破壞，需要把一定量和一定厚度的土層填埋在砂墊層上。同時為了能夠使高強度的孔隙水壓力在軟土地基上形成，在強度夯擊時，就需要借助豎向排水體向土層更深處傳遞夯擊形成的強大動應力。因為在強度夯擊動應力作用下會有水力劈裂的現象發生，再結合在軟土地基中鋪設的豎向排水體，這樣動，靜荷載就會有效地聯合起作用，使得在不長的時間里孔隙水壓力就可以完全消散，在此基礎上，合理應力也會隨之加強，相應地，土層固體的強度逐漸增強，就可以實現對工程軟土地基的加固[1]。

2動力排水固結法在基礎工程軟土地基施工中的運用分析

下文主要結合某地基礎工程施工中運用動力排水固結法對工程軟土地基進行加固的過程，分析和探究動力排水固結法的實際施工技術和施工時應該注意的事項。

（一）某地基礎工程施工概況

為了使當地的基礎工程施工更加完善和合理，就要在以往工程施工的基礎上，對其進行一定程度的擴展和修復，目前的基礎工程施工就是對以往工程施工的擴展和完善，施工地點在某會議展覽中心南側的空地處，與河靠近，且此地實際施工的地質狀況比較復雜，基礎工程施工的工期很緊急。

由相關的地質資料得知，基礎工程施工南面的河流寬為20米，河流地勢相對平坦，基礎工程施工的路基下土層自下而上依次是：中度粗的砂層、沖積或洪積形成的粉細砂層及淤泥土質的粘土、淤泥或者是雜填土以及素填土。其中粉細砂層是松散狀的、可以進行液體化的土層，它的平均厚度約為4.68米。淤泥土質的粘土層和淤泥都屬于高壓縮性的土質層，其承載力的基本值不大于55kpa，土質層平均厚度是2.89米。雜填土和素填土的平均厚度是最小的，為2.6米，主要是松散狀分布，壓實的不夠嚴緊。季節和當地河流潮水的漲落對地下水的影響非常嚴重，導致其水位的漲幅是2.4-2.8米，地下水的下埋深度是1米，流動性比較大[2]。

（二）動力排水固結法在基礎工程軟土地基施工中的技術要點

因為以上土層的承載力完全不符合基礎工程施工沉降和地基堅固穩定的標準，就需要對此基礎工程施工路基根底不穩的施工路段進行軟土地基的處理，以更好地使基礎工程施工路基的承載力符合要求，路基施工后的沉降和滑動更加穩定。

根據以上分析，針對此地基礎工程施工位置靠近河流，淤泥層很薄和填土層很厚，地下水位流動性大，各土層的壓縮性高和含水量很大的施工特點，再加上對基礎工程施工具體位置和工期的要求，施工單位在對基礎工程軟土地基進行施工時，就運用動力排水固結法。

采用動力排水固結法對基礎工程軟土地基進行施工，就是把豎向塑料排水板鋪設在軟土地基基礎工程段，在相對的時間范圍內，持續有重量地強度夯擊該道路軟土地基，經過這樣的持續振動，能夠使土層中的水體快速地沿豎向塑料排水管流出，土層可以迅速堅固凝結，進而提高基礎工程施工軟土地基的承載力[3]。具體如下：

1、在實際施工前，要測取動力排水固結法的重要施工參數，選用21m×21m的試驗段來測取，參數主要有：地基最后沉降量、地基底面的直徑、總體的土層下沉量、夯擊質量、土體的最合適含水量。

2、首先把土體表面的填土挖到施工設計要求的高度，再把0.9米的粉細砂排水墊層鋪設在上面，接著就運用豎向塑料排水板進行排水，依據設計參數，選用800-1200kN.m的能量對軟土地基實行連續的夯擊。

3、在少擊多遍、從輕到重、逐漸變重的原則下，總共對軟土地基夯擊五遍，第五遍的夯擊能量是500kN.m，第四遍的夯擊能量是1200kN.m，第二和三遍的夯擊能量是1000kN.m，第一遍的夯擊能量是800kN.m，前面的四遍都要求連續夯擊兩遍，且間距保持在3.6米，最后一遍運用搭接夯擊，其范圍是夯錘范圍的四分之一。

4、要把單點總體的夯擊沉量把握在0.7米范圍內，一般把最后的土層下沉量控制在1-2cm，并且把兩遍之間的時間間隔設定為2d.

（三）軟土地基強度夯擊施工要點

1、在基礎工程施工周邊挖一條簡單的臨時隔絕振動的溝渠，寬是3米，深是2.5米，避免施工夯擊時對附近建筑物和防護堤的振動。

2、要在最合理含水量的條件下操作夯擊，要保證錘重力在底面積上的單位靜壓力是16-22KPa，同時也要保證符合800-1200KN.m的強夯能量[4]。

3、強夯操作的具體順序是，先周圍再中心，分層次夯擊，前后兩次的循環夯擊的錘底直徑應該錯開一半。

4、強夯施工后，應進行質量檢驗，要求最后達到的地基底面的總下沉量大于試驗總量的80%，如果發現不合格的現象，應及時補夯。

（四）檢驗動力排水固結法的施工效果

1、進行室內和現場各項施工的試驗，以保證動力排水固結法對軟土地基的施工質量，結果如下：

由上表可知，用固結法強夯后土體承載力增加到了135kpa，符合不小于120kpa的要求。此地基礎工程施工完成后，還對基礎工程施工地基觀測了3個月的時間，發現路基施工后的沉降符合設計參數的要求[5]。

2、此地基礎工程施工軟土地基運用動力排水固結法進行處理，從開始的鋪設豎向塑料排水管直到強度夯擊，時間控制在施工要求的范圍內。

由上例分析證明，針對軟土地基含水量和壓縮性高，地下水位流動性強的特點，動力排水固結法可以很很好地運用在其中，并發揮非常重要的作用。

結束語

動力排水固結法已在大量工程實踐中得到證明，但是作為在軟土地基處理方面的新技術，在夯擊強度、施工工藝、效果檢驗等方面都需要對其進一步的革新，使其發揮更大的作用。

參考文獻：

[1]陳曉斌.動力排水固結加固軟土地基技術研究[D].中南大學，2014，39（6）：48-50.

[2]張大軍，李彰明，劉俊雄等.超軟土地基靜動力排水固結法處理的豎向排水體系影響因素分析[J].施工技術，2014，43（4）：97-100.

[3]薛茹，楊桂華.動力排水固結法軟基加固效果數值分析[J].施工技術，2010，39（5）：58-60.

[4]張麗娟，韓江，李彰明等.動力排水固結加固淤泥地基的關鍵技術研究[J].遼寧工程技術大學學報（自然科學版），2010，29（1）：59-62.

[5]楊玉林.高真空強排水復合型動力固結法在鐵路路基軟基加固中的應用[J].城市建設理論研究（電子版），2012，5（35）：97-100.