淺談內河航道軟基處理技術

摘要：毫無疑問，內河航道護岸工程的質量控制很重要的一環在于軟地基的處理。文章闡述了內河航道軟基的特性，詳細概括了航道施工軟基處理的常用方法，并從墊層法和攪拌樁樁基處理技術角度出發，解析了內河航道工程如何進行軟基處理。

關鍵詞：內河；航道施工；軟基；處理

總體來說，內河航道整治的主要手段是通過建設護岸并對墻前土方進行水下疏浚來達到航道等級標準。護岸工程質量不僅與護岸本身的砌筑質量有關，其決定性也在于護岸的地基處理。一般來講，在工程設計、施工過程中，面對各種復雜的工程地質情況，若地基的承載力足夠，則只需優化基礎和建筑物的設計即可；若地基的承載力不足，就可以判定為軟弱地基，必須采取措施對軟弱地基進行處理。

1 內河軟地基特性概述

我國淤泥質軟土層廣泛分布于廣州地區以及浙江等沿海一帶。一般來講，在沿海、河流中下游或湖泊附近，地表下埋藏著深厚的松軟覆蓋層，雖然成因不同，但特點相近，它們主要有軟粘土、淤泥、淤泥質土或粉砂夾淤等，都不宜作為天然地基，其中淤泥是軟粘土的典型代表，淤泥的物理和力學性質有：顏色一般為深灰色或暗綠色，有臭味。淤泥含有很多細顆粒及大量的有機物腐植質在干燥時比較硬，手搓無砂的感覺。含水量和孔隙比較大，容量較小。一般天然含水量W=40％ 一70％ ，孔隙比e>1．0，天然容重γ=l.5一l.8t／m3。淤泥強度極低，標準貫入擊數N ，承載力很小。且靈敏度很大。對于這種地基應盡量避免擾動，破壞其結構，從而降低強度。壓縮性很大，江蘇沿海地區許多淤泥含水量W 在60％左右，壓縮系數aγ>0．1cm2／kg，因此基礎沉降量很大。滲透性很小，該地基的固結過程很長，沉降緩慢。

因此，在淤泥層上建造水工建筑物，很可能會使基礎破壞，產生過大的沉降量或沉降差，建筑物在外力的作用下發生傾斜、滑動等，因此航道的設計需要進行地基處理。

2 航道施工軟基處理一般方法

軟弱地基系指壓縮層主要由淤泥、淤泥質土、沖填土、雜填土或其它高壓縮性土層構成的地基，是指在一定的建筑條件下，工后沉降量和穩定性不滿足規范要求的地基。在實際航道護岸工程的施工中，經常會遇到軟弱地基不能夠滿足護岸工程質量要求的情況，必須對地基采取適當的措施進行處理，以改善地基土的強度、壓縮性、透水性、動力特性、濕陷性和脹縮性等特性，達到滿足護岸工程建設需要的目的。

總體來說，對淤泥地基的處理，可以分為三類：

使土的孔隙減小，也就是使土顆盡量靠攏，例如：預壓加固法、強力夯實法和震動水沖法等。使土顆粒膠結在一起，例如：硅化法、旋噴法和石灰加固法等。 改善地基變形與穩定性條件。例如：墊層法、鎮壓法和擠淤法等。

以下重點分析墊層法和樁基軟基處理技術：

2.1墊層法

2.1.1墊層法概述

軟土地基處理的方法很多，但根據航道護岸的實際情況，主要采用墊層法。當建筑物基底下的持力層為軟粘土、淤泥等軟弱土層不能滿足設計要求，在其厚度不超過2m時，可將該土層全部挖出，把基礎置于硬土層上，但如持力層的軟土層較厚時，深度開挖不現實，就可考慮采用墊層法處理。像京杭運河杭州段的許多重力式護岸，往往采用的就是墊層法處理軟基，墊層所用的材料按照“就地取材，經濟實用”的原則，通常采用的是碎石墊層(或塊石墊層)。

2.1.2施工一般要求

這種方法是在軟土地基上鋪設厚度為0．5一1．2m左右的墊層。施工時，應做到攤鋪均勻，注意不要有很大的集中載荷作用。

碎石墊層像筏式基礎，它不僅加深了建筑物基礎的埋置深度，而且使建筑物的荷載通過碎石墊層均勻地擴散到軟土地基上，減少了軟土層所受的附加應力。這對防止地基內部局部應力集中所引導起的剪切破壞是有一定作用的，不致引起深層滑動。又因基礎底部與碎石墊層間的摩擦力較大，增強了抵抗水平滑動的穩定性。

通常來講，沉降量是與地基的附加應力成正比的，而緊靠底域內的附加應力比較大，這部分的沉降量也就大，將持力層的部分軟土換為碎石墊層后，就能夠大大減少基礎的沉降量，并可調整基礎的不均勻沉降。碎石墊層在設計時應作為基礎的一部分考慮，其寬度應為護岸基礎的寬度加上2倍墊層的厚度(應力擴散角45°)，一般碎石墊層的厚度在0．3-0．5m，施工時要將其夯實。

一般對于塊石墊層來說，其材料用錐形塊石做主骨料，碎石、砂、石屑為填隙料，形成嵌鎖結構，通過填隙碾壓增加嵌鎖結構的密實度和穩定性。該種結構形式主要用于盛產石料地區、施工缺水和土基含水量較高的區域。塊石墊層材料主要為塊石(毛石)、碎石(礫石)和(瓜米)砂，這些材料在運輸和施工過程中，不會產生較大的粉塵而污染環境，更不會對水造成污染；在施工過程中，除振動碾壓會產生噪音外，其它所有工序均為人工作業，不會有噪音，能滿足城市建設環保的要求。

2.2攪拌樁處理軟基技術

2.1試樁要求

深層攪拌水泥樁適用于處理淤泥、淤泥質士、泥炭士和粉士。當用于處理泥炭士或地下水具有侵蝕性時，應通過試驗確定其適用性。冬季施工時應注意低溫對處理效果的影響。深層攪拌樁施工是藉攪拌頭將水泥漿和軟士強制拌，每個標段的試樁不少于5根，且必須待試樁成功后方可進行水泥攪拌樁的正式施工。試樁檢驗可采取7天后直接開挖取出。或至少14天后取芯。以檢驗水泥攪拌樁的攪拌均勻程度和水泥土強度。

2.2工藝流程

一般來講，攪拌樁處理軟基施工流程為：樁位放樣斗鉆機就位→檢驗、調整鉆機→正循環鉆進至設計深度→打開高壓注漿泵→反循環提鉆并噴水泥漿→至工作基準面以下0．3m，重復攪拌下鉆并噴水泥漿至設計深度→反循環提鉆至地表→成樁結束→施工下一根樁。

項目經理部須指派專人負責水泥攪拌樁的施工，全過程旁站水泥攪拌樁的施工過程。所有施工機械均應編號，應將現場技術員、鉆機長、現場負責人、水泥攪拌樁樁長、樁距等制成標牌懸掛于鉆機明顯處，確保人員到位，責任到人。水泥攪拌樁開鉆之前，應用水清洗整個管道并檢驗管道中有無堵塞現象，待水排盡后方可下鉆。為保證水泥攪拌樁樁體垂直度滿足規范要求，在主機上懸掛一吊錘，通過控制吊錘與鉆桿上、下、左、右距離相等來進行控制。對每根成型的攪拌樁質量檢查重點是水泥用量、水泥漿拌制的罐數、壓漿過程中是否有斷漿現象、噴漿攪拌提升時間以及復攪次數。為了確保樁體每米摻合量以及水泥漿用量達到設計要求，每臺機械均應配備電腦記錄儀。同時現場應配備水泥漿比重測定儀，以備監理工程師和項目經理部質檢人員隨時抽查檢驗水泥漿水灰比是否滿足設計要求。水泥攪拌配合比：水灰比0．45-0．50、水泥摻量12％、每米摻灰量46．25kg、高效減水劑O．5％。水泥攪拌樁施工采用二噴四攪工藝。第一次下鉆時為避免堵管可帶漿下鉆，噴漿量應小于總量的1／2，嚴禁帶水下鉆。第一次下鉆和提鉆時一律采用低檔操作，復攪時可提高～個檔位。每根樁的正常成樁時間應不少于40分鐘，噴漿壓力不小于0．4MPa。為保證水泥攪拌樁樁端、樁頂及樁身質量，第一次提鉆噴漿時應在樁底部停留30秒，進行磨樁端，余漿上提過程中全部噴入樁體，且在樁頂部位進行磨樁頭，停留時間為30秒。施工時應嚴格控制噴漿時間和停漿時間。每根樁開鉆后應連續作業，不得中斷噴漿。嚴禁在尚未噴漿的情況下進行鉆桿提升作業，儲漿罐內的儲漿應不小于一根樁的用量加50kg。施工中發現噴漿量不足，應按監理工程師要求整樁復攪，復噴的噴漿量不小于設計用量。如遇停電、機械故障原因，噴漿中斷時應及時記錄中斷深度。在12小時內采取補噴處理措施，并將補噴情況填報于施工記錄內。補噴重疊段應大于100cm，超過12小時應采取補樁措施。

現場施工人員認真填寫施工原始記錄，記錄內容應包括：施工樁號、施工日期、天氣情況；漿深度、停漿標高；灰漿泵壓力、管道壓力；鉆機轉速；鉆進速度、提升速度；漿液流量、 每米噴漿量和外摻劑用量；復攪深度。

結語

實踐證明，內河航道的軟基有效處理直接關乎其質量控制，在實際工程中應采取合適的方法，以實現軟基處理最優。

參考文獻

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[2]王金忠. 淺談航道護岸工程中軟弱地基的處理[J]．江蘇交通科技，.2005.

[3]龔曉南．地基處理手冊(第二版)[M]．北京：中國建筑工業出版社，2000.

作者簡介：楊志林（1982-），男，籍貫溫嶺，現在杭州市港航管理局航道養護管理處任職，助理工程師，工學學士。