沿海地區(qū)海堤工程軟土地基處理實(shí)例分析

【摘要】本文主要針對沿海地區(qū)海堤工程軟土地基處理的實(shí)例展開了分析，結(jié)合具體的工程實(shí)例，對工程實(shí)例的解析作了詳細(xì)的闡述和系統(tǒng)的探討，以期能為有關(guān)方面的需要提供有益的參考和借鑒。

【關(guān)鍵詞】軟土地基；處理；分析

軟土地基的處理一直以來都是沿海地區(qū)海堤工程施工中需要高度重視的難點(diǎn)。因此，為了保證海堤工程的施工質(zhì)量，施工方必須要做好軟土地基處理這一重要前提，借鑒優(yōu)秀的施工案例，采取有效的措施積極進(jìn)行相關(guān)的施工。基于此，本文就沿海地區(qū)海堤工程軟土地基處理的實(shí)例進(jìn)行了探討，相信對有關(guān)方面的需要能有一定的幫助。

1、工程概況

某海堤在河流的出海口加固達(dá)標(biāo)工程，因被海潮頂托在成影響，進(jìn)而使其在河口的地帶產(chǎn)生了較為緩慢或者保持為靜水的流水環(huán)境，最終導(dǎo)致了極為深厚的淤泥質(zhì)粘土以及淤泥沉積。經(jīng)研究相關(guān)資料得出，其區(qū)域內(nèi)的軟土構(gòu)成主要為淤泥質(zhì)粘土以及淤泥，厚度平均在20cm上下，最厚可達(dá)40m，由于區(qū)內(nèi)穿堤建筑物以及堤防及均座落軟土層上，且其具有在巨厚層以及層厚等特點(diǎn)，因而本工程的技術(shù)難點(diǎn)便是淤泥質(zhì)軟土地基的設(shè)計(jì)以及處理，由于處理軟土地基質(zhì)量的優(yōu)劣將會對上部建筑物的安全產(chǎn)生直接性的影響。

2、工程軟土地基應(yīng)用實(shí)例解析

2.1 反壓平臺+堆載預(yù)壓+排水固結(jié)聯(lián)合處理基礎(chǔ)實(shí)例分析

2.1.1 通過實(shí)例進(jìn)行具體解析

海堤加固達(dá)標(biāo)工程，其新建堤的應(yīng)急項(xiàng)目樁號為JA0+180～JA0+539段，堤頂設(shè)計(jì)的高程在3.6米，水下地形在負(fù)6至負(fù)8m，最大堤身填土的高度在7.1米、淤泥厚度在30米、填土最大高差在11米。在此種深度的淤泥前提下對高度為十幾米的海堤堤身進(jìn)行填筑，并且要求的水上進(jìn)行施工，其設(shè)計(jì)施工的整個(gè)難度都比較大。而基礎(chǔ)處理方式的選取至關(guān)重要，僅僅由技術(shù)層面來考慮，可適用堤基處理手段包括設(shè)置反壓平臺、CFG樁、爆破擠淤、排水固結(jié)結(jié)合堆載預(yù)壓、碎石樁復(fù)合地基等等，但由于被施工難度以及區(qū)域環(huán)境等客觀因素的影響，上述處理手段中的爆破擠淤、碎石樁復(fù)合地基以及CFG樁都較難實(shí)現(xiàn)，因此經(jīng)綜合性考慮，最終明確本次設(shè)計(jì)的方案，即堆載預(yù)壓+排水固結(jié)+反壓平臺處理方案，同時(shí)對加載計(jì)劃進(jìn)行了嚴(yán)格的設(shè)定，主要是利用分級加載的形式確保達(dá)到基礎(chǔ)排水固結(jié)的要求，詳細(xì)內(nèi)容如下所述：

依照堤身內(nèi)側(cè)以及外側(cè)地形的具體情況，堤內(nèi)側(cè)依次為負(fù)5.5米、負(fù)3.5米、負(fù)1.0米以及1.5米是對四級反壓平臺進(jìn)行設(shè)置；堤外側(cè)依次在負(fù)3.5米、負(fù)1.0米以及2.0米時(shí)對3級反壓平臺實(shí)施設(shè)置，每一級反壓平臺寬度保持在三至十米范圍內(nèi)，斷面底寬最大在125米，邊坡均保持在1：3。基礎(chǔ)通過塑料排水板水上施打進(jìn)行，利用堤身填土荷載分別排水固結(jié)淤泥基礎(chǔ)，對基礎(chǔ)條件進(jìn)行改善。詳細(xì)斷面設(shè)計(jì)的內(nèi)容見圖1所示。

2.1.2 評價(jià)實(shí)施的效果

此段海堤真實(shí)施工的周期僅為一年，即2010年11月16日開工，到2011年11月17日竣工，與設(shè)計(jì)工期相比，減少了大約半年，其加載的整個(gè)過程均是依照設(shè)計(jì)方案中的要求來加載分級的，但與設(shè)計(jì)方案的速率詳細(xì)，加載明顯要快。每級加載時(shí)間在30天左右，并且與設(shè)計(jì)相比，各級之間的間歇時(shí)間較短，僅為60天。因施工中觀測水下沉降的過程具有較大的難度，因而未能獲取到施工期的沉降數(shù)值，通過對竣工之后的沉降觀測資料進(jìn)行分析得出：由2010年11月11日到2011年11月的一年多時(shí)間里，完工后的沉降在27.2厘米，明顯要小于設(shè)計(jì)方案中的竣工一年時(shí)的沉降值，其沉降值在36厘米，同時(shí)其已接近穩(wěn)定狀態(tài)，這表明施工期固結(jié)沉降得到了極好的完成，不僅達(dá)到設(shè)計(jì)的預(yù)期效果，甚至有超過預(yù)期的趨勢。運(yùn)行幾年后，通過觀察其情況，得出此海堤后期沉降同樣較為均勻，與設(shè)計(jì)預(yù)留的竣工1年后相比，其要小于殘余沉降34厘米。

2.2 粉噴樁復(fù)合地基的主要應(yīng)用案例

2.2.1 粉噴樁復(fù)合地基的含義

作為深層攪拌樁當(dāng)中的組成部分，粉噴樁固化劑的主劑主要是通過石灰以及水泥等材料構(gòu)成的，利用深層攪拌機(jī)械，可于地基深處強(qiáng)制攪拌軟土粉體，并且通過軟土以及固化劑形成的諸多化學(xué)物理反應(yīng)，使軟土硬結(jié)成良好的復(fù)合地基，同時(shí)保持強(qiáng)度較好，穩(wěn)定性較佳以及整體性特點(diǎn)。

2.2.2 通過實(shí)例進(jìn)行具體解析

穿堤船閘，其總長在0.469km左右，且樁號主要為PSX12+300至PSX12+769，河口處的寬度大約保持在140m，出口河涌為水道。工程級別為2級，其中水閘應(yīng)急建設(shè)為距離河口160米位置新建的加固引堤以及水閘，其主要是遵循五十年一遇防洪或者防潮的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)的。新建的水閘主要是由排水閘（6孔10米）、空箱以及船閘外閘首（16米）連接構(gòu)成，總寬度保持在135.15米。

閘地基厚度較大的淤泥軟土（10.3m-18.8m），承載力較低，且含水量過大，同時(shí)其承載力的孔隙比在1.7，表現(xiàn)值在45kPa，與液限相比，天然含水量過大，變形沉降情況較大，壓縮模量保持在1.8MPa。但是為了能夠?qū)Φ鼗鶙l件適應(yīng)，船閘閘室以及水閘的設(shè)計(jì)可通過輕型結(jié)構(gòu)進(jìn)行，對沉降變形要求較為嚴(yán)格的剛性建筑物地基可利用換填砂墊層輔助粉噴樁復(fù)合型地基處理手段。可將粉噴樁樁徑保持在φ50cm左右，布樁型式保持正方形，即（1×1）m2，將樁長保持在15m～18m，而置換率則設(shè)定在19.6%，粉噴樁必須穿透軟土層同時(shí)深入至持力層，厚度保持在0.5m～1m。沉降控制要求的設(shè)計(jì)應(yīng)不高于10cm。具體布置情況見圖2。

2.2.3 評價(jià)實(shí)施的效果

針對變形沉降嚴(yán)格要求的地基（閘室、防洪墻、空箱以及翼墻）利用復(fù)合地基（換填砂墊層+粉噴樁）實(shí)施處理后，最終得出完工后的水閘工程其最高沉降值在14毫米，而最低沉降值在4毫米；完工后的船閘工程其最大沉降值保持在20毫米，最小沉降值則維持在3毫米，無不均勻變形的情況出現(xiàn)，與設(shè)計(jì)預(yù)期的效果對比，實(shí)施的效果要更好。

2.3 淺層粉噴樁結(jié)合預(yù)制管樁處理實(shí)例

2.3.1 通過實(shí)例解析

由于水閘基礎(chǔ)于淤泥質(zhì)土層以及粉細(xì)砂上坐落，且其厚度在10m厚左右，具有極差的地基承載力，對此，可將水閘設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成平底開敞式，并對沉降變形（空箱、水閘閘室、內(nèi)外翼墻等）嚴(yán)格要求的建筑物通過復(fù)合地基的方式進(jìn)行處理，即換填土墊層與水泥攪拌法。經(jīng)現(xiàn)場試樁得出僅上部6m處成樁的質(zhì)量能夠得到保證，而下部則極難成樁。對此，通過對比選擇諸多方案，最終選定淺層攪拌樁結(jié)合預(yù)制混凝土管樁結(jié)合的處理方案。

2.3.2 應(yīng)用效果的評價(jià)

針對內(nèi)外消力池、閘室以及空箱等變形沉降要求較為嚴(yán)格的地基，通過淺層粉噴樁結(jié)合預(yù)應(yīng)力混凝土管樁處理后，此項(xiàng)工程在竣工一年之后其最大的沉降值在35mm左右，未發(fā)生不均勻變形的現(xiàn)象，因此滿足方案設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)期的效果。此種案例指出，當(dāng)通過粉噴樁復(fù)合地基遭遇成樁質(zhì)量問題時(shí)，能夠和剛性樁結(jié)合。

3、結(jié)語

綜上所述，由于沿海地區(qū)地質(zhì)條件多為軟土地基，所以在海堤工程的施工中，對軟土地基進(jìn)行處理是最為重要的前提。因此，我們需要認(rèn)真分析實(shí)際施工所在地的地基情況，并采取有效的措施進(jìn)行處理，以為海堤工程的進(jìn)行打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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