淺談地基處理和基坑支護在淤泥中的復合應用

陳德營

摘 要：建筑安全問題一直以來都是社會各界的關注重點，而建筑工程的整體質量往往會受到施工階段地基等基礎施工環節的質量影響。基于此，本文就地基處理和基坑支護在淤泥中的復合應用展開分析，首先對現階段建筑工程中地基處理與基坑支護在淤泥地質條件下存在的問題進行了簡要介紹，然后進一步提出了能夠解決此類問題的復合支護形式。

關鍵詞：地基處理；基坑支護；淤泥地質

1 前言

地基處理是建筑工程施工階段的第一環節，在施工環境等自然因素的影響下，基坑處理的順利性會受到制約。若在基坑開挖過程中發生邊坡坍塌等現象，就需要及時采取基坑支護技術，以保證地基施工環境的安全性與穩定性。在淤泥地質這種特殊的施工環境當中，地基處理與基坑支護的復合應用研究，對提升工程整體建設質量具有重要意義。

2 地基處理和基坑支護在淤泥地質條件下存在的問題

淤泥地質條件下的地基屬于軟土地基中的一種，具有高水位、流動性大、壓力大、土質彈性較強的地質特點，難以直接承受工程荷載，必須對其采取相應的地基加固與基坑支護處理等措施，才能更好的保障安全施工的順利進行。在淤泥地質條件下，建筑工程施工項目的基坑支護設計與實施都存在較大困難，主要表現在以下幾個方面：第一，在淤泥土質的影響下，基坑支護結構的嵌固力難以達到相應的支護標準，與土體產生的摩擦力較小，無法保障支護結構的穩定性，這樣一來，在地基施工過程中，支護結構極易發生變形或坍塌，威脅施工人員的生命安全與建筑工程的順利實施。第二，在淤泥地質條件下的基坑結構，難以獲取到有效的測評準則，從而影響相關評估工作。第三，土體自身就具有較大壓力，而抗形變能力與負載性能卻較弱，導致淤泥地質條件下的基坑容易受到自身重力作用發生形變，進而影響支護結構無法實現預期作用目標。第四，淤泥土質的持力性能都較差，在建筑工程中，難以維持地面對持力層的相關標準要求。

3 地基處理和基坑支護的復合應用分析

為保證在淤泥地質條件下相關基坑支護工程的效用性提升，并進一步促進地基處理工作的順利、安全執行，需要以淤泥地質特點為基礎，采用復合支護形式，具體應用內容如下。

3.1 復合應用設計方案

地基處理工作中，基坑開挖后會形成一個高度約為5-20m的直立邊坡，受到淤泥地質的影響，邊坡土體易流動，導致支護結構發生滑動甚至失效，因此，應針對這一土質特點設計擋土與擋水支護結構；可采用深層攪拌水泥墻、鋼板墻、連續墻等結構，以高強度水泥建設而成的攪拌墻作為主體結構進行復合性處理[1]。另外，由于淤泥土體自重較大而抗形變能力較弱這一特點，為避免基坑開挖后發生豎向變形，需要在支護結構設計中注意提升豎向承壓。

淤泥土體具有持力層深厚的特點，導致承載能力難以滿足地面建筑對地基承載功能的相應需求，因此，在進行地基處理施工過程中，需要配合相應的加固方案。例如，設置深層水泥樁或高壓噴射樁，提升淤泥地質條件下地基的承載能力，這種支護技術與加固技術的復合應用形式，是復合處理方案中最重要的應用形式之一。一般來說，淤泥地質條件會使建筑工程存在地基震陷的安全隱患，因此，需要采用地基處理與基坑支護相結合的復合應用形式，強化地基抑制震陷的功能。可采用深層水泥攪拌樁對基層深厚的淤泥進行有效處理，在這一過程中，需要以震陷要求以及淤泥的承載能力為基礎，對樁長度、設置范圍與置換率等進行科學設計與實施。與此同時，可配合壁式布樁的方式針對基礎底部施工進行有效防護，提升支護結構的嵌固能力，嚴格控制坑頂位移在10mm以內。針對基坑土體維護部分，利用深層水泥土攪拌樁，以復合土體的入土深度、結構、寬度、強度等為參考依據，科學計算并設計邊坡模式。

為了對淤泥地質條件下支護結構變形問題進行有效處理，需要為深層水泥攪拌樁設置合理間距，并在攪拌樁的內部增設鋼管、頂部設置鋼管桁架，并在底部位置利用其內部結構進行支撐結構的有效設置，完善整體支護體系。

3.2 技術保護措施

在復合支護方案的完善設計的前提下，還需對技術保護措施進行慎重考慮，在諸多淤泥地質的建筑工程當中，都出現過深層水泥攪拌樁不易成樁等現象，因此，在復合支護方案的設計過程中，應對相應的技術保護措施進行重點考量，以保障技術應用的效用性以及工程施工的穩定性。在實際施工之前，相關人員應進行工地實勘，并與設計單位進行有效的交流與溝通，優化施工方案、完善相關施工技術；在支護工程展開之前，應對水泥樁進行配合比試驗，一般來說水泥摻入比為1：1，必要時可適當增加水泥摻量2%-4%；最優設置添加劑以及噴粉的使用量，控制土壓對支護結構的影響作用降到最低，杜絕由于淤泥土質原因導致的結構性變形或失效現象[2]。除此之外，對復合支護技術的應用效果進行現場檢驗，以《高層建筑巖土工程勘察規程》中的相關規定為依據，對建筑物沉降量進行有效觀測；觀測選用的儀器應符合《建筑地基基礎設計規范》（GBJ-7-89）。

3.3 基坑施工過程

針對淤泥土質條件下的基坑施工采用復合支護技術，本文以濱海地區的回填工程為例對其進行相關分析，支護過程中涉及到的旋噴樁止水施工，可采用三重管高壓尋噴樁施工工藝，相較于雙重管能夠取得更好的支護效果，成樁之后，在回填土中的成樁直徑更大，穩定性更好。

由于淤泥土質條件的特殊性，需要著重考慮基坑止水帷幕的質量，在對高壓旋噴樁進行間距調整的過程中，以0.9 m的間距為宜，止水帷幕旋噴樁試樁如圖1所示。

試樁過程中，施工單位應重視施工技術的有效應用，準確控制成空垂直度，并對相關施工參數、成孔、孔斜、旋噴過程出現的異常狀況進行詳細記錄；在淤泥層進行試樁操作時，應嚴格控制提升速度，也可采用復噴方法來有效保證成樁質量；另外，在試樁過程中，高壓旋噴樁的水泥用量至少要在600 kg/m以上，水灰比嚴格控制為1：1，試樁環境中風壓0.7 MPa、漿壓1.0 MPa、水壓38MPa為宜，控制提升速度在10 cm/min以下，轉速小于8.0 r/min。

在施工過程中采用強夯置換法進行淤泥排開，夯如塊石、砂石以及碎石等顆粒材料，最終形成穩定的塊石墩，采用此種方法，促使塊石墩與相近位置夯間土形成穩定的復合加固土體結構。此種結構的形成，能夠有效改善周圍土體的排水條件，結合土體外側的止水帷幕，能夠有效降低土體內部的空隙水壓力，同時還能更好的提升復合土體的抗剪強度，十分適用于濱海地區的淤泥土質條件。具體的強夯置換法包括樁式置換與整式置換，在本文所提濱海地區回填土工程中，采用了樁式置換法，此種置換法利用了強夯過程所形成的夯坑，將其作為樁孔，向內部填入散體材料，并不斷對其進行夯實操作，通過此種操作形成約直徑2 m，深度3-6 m的粗顆粒材料樁，進而與樁間土共同形成一個基坑側壁復合支護結構；在施工過程中，注意墩間與墩下的排水與加密，有效改善其密度狀態，強夯置換法的現場施工如圖2所示。

在實際施工過程中，部分位置的基底出現了涌水現象，初步原因分析，認為是止水帷幕內的隔水層局部出現的鉆探擾動，鑒于涌水位置的粘性土粗砂層在止水帷幕之下，導致相應的深井降水效果不佳，對其基底充填材料進行更換，采用透水性材料，并在基坑邊坡的底部與建筑物之間的位置進行集水排水井的設置，由此對基坑內涌出的地下水進行有效疏排。排水井設置間距以100 m為宜，井深2m、直徑0.5m為最佳，井壁位置可采用無砂砼管，若無法一次性滿足相關排水要求，可適當加密排水井。

4 結束語

綜上所述，對地基處理與基坑支護在淤泥中的復合應用進行相關分析，有利于建筑工程地基處理技術及水平的共同提升。通過相關應用方案的上順利實施，能夠有效改善淤泥地質條件中基坑支護結構易變形、失效等問題，從而維護建筑與施工人員的安全。因此，在針對淤泥地質條件下的地基處理與基坑支護進行相關研究中，應重視復合支護技術的應用，并不斷創新與完善相應的技術保護措施，推動建筑工程中地基處理技術水平的不斷提升。

參考文獻：

[1] 陸守林.地基處理和基坑支護在淤泥中的復合應用研究[J].福建建材，2014（11）：53～54.

[2] 熊信福，聶吉利，劉獻剛，徐升才.柱錘強夯置換基坑支護技術在軟土基坑施工中的應用[J].施工技術，2016（16）：115～117.