淺析軟基處理工法在海堤工程中的應用

李凡 中交二航局第一工程有限公司

1.引言

隨著我國經濟的高速發展以及科學技術的成熟，海域的利用率不斷提升，海堤工程逐漸成為了我國的重點施工項目，對社會的經濟發展和城市現代化建設起到十分重要的作用。由于海堤工程受到風浪和氣候因素的影響較大，軟基的處理存在較大難度，需要科學、合理的選擇處理工法進行施工，以此才能保證工程的安全和穩定開展。

2.工程概況

本工程地理位置位于海陽膠東半島南岸的乳山口與丁河口之間的鳳城區近岸海域，地理坐標為東經121°14′05.4″，北緯36°40′40.2″。該工程的防波提總長為8719m，圍海造地的面積為1萬畝，防波提全部為斜坡式防波提結構，坡比為1：1.5。鳳城區地處北溫帶，屬大陸性海洋季風氣候，四季分明，年平均氣溫為16.5℃，年平均降水量732.5mm。該工程的設計高水位為+3.88m；設計低水位為+0.40m。施工區域內海底地勢平緩，西北高、東南低，地面標高最大值4.10m，最小值-9.58m，相對高差13.68m，施工區域巖土層以淤泥質粉質黏土、細砂、黏土和砂巖為主，屬于軟土地基。

3.軟基處理工法在海堤工程中應用的價值

近年來，隨著我國城市化進程的高速發展，沿海城市對于灘涂資源的開發和利用獲得了良好的發展，并且取得了顯著的效果。但是，由于海堤工程的施工環境相較于陸地存在更多的風險和不確定因素，尤其是軟基的處理施工，存在很大的施工難度?？茖W、合理的選擇軟基處理工法可以有效的控制海堤工程的施工風險，在保證施工效率的前提下，可以最大限度的提高工程質量，保證海堤工程的使用穩定性和安全性。目前，針對海堤工程軟基的處理工法主要有深層攪拌工法、爆炸置換工法、堆載預壓工法以及振沖碎石樁軟基處理工法，在選擇軟基處理工法和設計施工流程的時候，施工人員需要對海堤工程的實際情況進行全面、細致的勘察，需要結合工程概況、氣候條件、地質條件以及工期和成本等進行科學的選擇，以此確保海堤工程的基礎結構穩定，減少軟基下沉失穩的問題發生。

4.軟基處理工法在海堤工程中的應用

（1）深層攪拌工法。深層攪拌工法即水泥攪拌樁軟基處理工法，該處理工法早在第二次世界大戰結束以后就得到了世界各國的廣泛關注，并且逐漸走入了人們的視野，在很多的海堤工程施工中獲得了實踐應用，應用效果顯著。深層攪拌工法的軟基加固原理是：工程施工人員使用攪拌機械設備將水泥與海堤工程海底的軟土基質進行充分的攪拌，從而形成結構更加穩固的水泥土。在海堤工程施工中應用深層攪拌工法之前，施工方案設計人員需要對工程軟基的實際承載力進行精準的計算，同時要根據海堤的豎向荷載力，將兩者考慮在一起并計算出軟基新填土的自身重力，從而確保海堤工程基頂部位的荷載分布均勻。

深層攪拌工法的施工首先需要對攪拌設備進行調平，并將攪拌樁下沉到具體的攪拌位置，水泥噴漿和攪拌操作同時進行，時刻觀察攪拌設備的位置是否出現移動和偏差。然后，重復攪拌操作，確保水泥攪拌樁可以沉降到設計深度，滿足設計需求。最后，停止攪拌設備攪拌動作，在攪拌樁沉降到設計停漿點下部0.5m時，進行攪拌設備提升操作，同時要給予設備及時的清潔處理，方面二次施工使用。深層攪拌工法具有操作簡單，成本低等優勢，但是施工設備需求較多，工期比較長。

（2）爆炸置換工法。爆炸置換工法在海堤工程的軟基處理中應用，就是利用爆炸的效能將軟土地基中的全部軟土置換為拋石體，拋石體自身具備的物理學性能能夠滿足海堤工程建筑物的地基需求，具有很好的穩定性。爆炸置換工法通常應用在海堤工程軟土地基厚度較大的情況，合理的應用爆炸置換工法可以極大的縮短軟基的處理工期，處理后的軟基沉降變形量會不斷減小，處理后的軟基結構相對安全穩定。爆炸置換工法從置換方式的差別上進行分類，可以分為控制加載爆炸擠淤法和爆炸排淤填石法。在選擇具體施工工法的時候，施工人員需要對海堤工程軟基的地質條件和施工工藝進行全面分析。其中，爆炸排淤填石法的材料主要是具有比較強松散性的混合材料，需要依賴周圍沒有被置換的軟基土壤，通過彼此結合形成具有較強穩定性的聯合體。爆炸置換工法在具體應用的時候，施工人員需要在海堤工程的外坡防護堤坡腳的位置設置大方腳，大方腳應該位于爆炸堤心石的上方位置，并在大方腳的外側留下足夠寬的安全防護隔離帶。

（3）堆載預壓固實工法。在海堤工程的軟基處理施工中，堆載預壓固實工法是應用十分廣泛的方法之一，可以有效降低海堤工程軟土地基結構出現失穩問題的概率。堆載預壓固實工法的應用原理是在預處理的軟基表面鋪設一層砂墊層，作為工法排水層。在砂墊層鋪設完成以后，施工人員需要將塑料排水板穿過砂墊層，或者在砂墊層設置砂井，打通軟土地基豎向排水的通道，為預壓固實施工做好準備。通過加載預壓負荷的方式，海堤工程軟土地基承受的總應力不斷增大，軟土層間隙中的水分會在應力的作用下從排水板中受擠壓排出，使得軟土地基孔隙水的壓力越來越低，反而增強了軟土地基的荷載應力，從而達到預壓固實的目的。

堆載預壓固實工法適用于海堤工程軟基處理面積大、軟基土層含水量高的工程實際情況，可以有效的提升軟基的固實效果，保證海堤工程軟基處理后的使用穩定性和安全性。堆載預壓固實工法在海堤工程軟基處理中的應用，具有處理后的軟基結構穩定、軟基不均勻沉降發生率低等優點，實際應用效果顯著。但是，由于堆載預壓法在施工過程中很難有效控制海堤分層的填筑厚度，再加上海堤的反向壓力影響，導致軟土地基內容的超靜水壓力難以消除，無法滿足工程軟土地基的承載力能夠達到設計要求，需要施工人員精準計算并按規定妥善施工，以此確保軟基應力的有效提升，同時滿足設計的相關要求。

（4）振沖碎石樁。針對樁體結構復雜的海堤工程，一般會使用振沖碎石樁軟基處理工法，施工人員需要在既定的范圍內布置樁體，并按照軟土地基的實際厚度和應力情況計算好樁體加固的最小深度。同時要根據海堤工程軟基穩定性計算結果去確定軟基處理的面積、深度以及樁體的直徑和排列間距等。該工法的應用有點包括擠密作用強、加筋效果好等特點，碎石樁在進入軟基內部以后，可以額在荷載的作用下出現膨脹，并形成較高強度的負復合地基。該工法的應用缺點是對施工單位的工藝技術以及施工經驗有較高的要求，需要在施工前制定明確的施工流程，并根據海堤工程軟基的具體情況進行振沖碎石樁工法的優化，從而才能確保施工的有效性和穩定性。

5.結論

本工程通過多面的考量和計算，同時比對了四種常用軟基處理工法的優缺點，最終選用了堆載預壓固石工法進行施工，獲得了比較理想的處理效果，海堤工程軟基不均勻沉降的現象沒有出現，工程施工的穩定性較高，處理工法的應用效果得以實現，具有一定的借鑒作用?？偠灾?，軟基處理工法在海堤工程中的應用需要結合工程實際以及工期、成本等現實要求，合理、科學的選擇處理工法，并且在施工開始前制定完整的施工計劃和應急處理方案，從而保證軟基處理的有序實施。