水工工程軟土地基施工處理論述

【摘 要】軟土地基由于土顆粒細、孔隙比大、含水量大、透水性差，孔隙中的水不易排出，在這類地基上修建工程主要問題是地基強度低，加荷后變形大，極易失穩。隨著軟基的加固技術和新型材料的發展，軟基處理的方法日漸增多且能同時具備不同的處理效果。本文對在軟土地基處理技術及施工方面問題進行簡要的介紹。供同行借鑒！

【關鍵詞】水工程；軟土地基；施工處理技術

1 軟粘土地基處理

軟粘土地基包括淤泥地基，其主要物理特性為：含有機質，在干燥時比較堅硬，手搓沒有砂的感覺；顏色呈深灰或暗綠色，有臭味；含水量高，孔隙比大，容重小，一般天然含水量為40%-70%，孔隙比>1.0，天然容重在（15-18） kN/m3 之間。力學性質主要是：強度低，標準貫入擊數N<3，故承載力很低，且其靈敏度高；壓縮性高，壓縮系數аu>0.000 5，基礎沉降很大；透水性弱，滲透系數k 一般為（10-6-10-8） cm/s，地基固結完成需要很長的時間，沉降穩定很慢。

軟土地基處理方法按處理目的可分為兩類：沉降處理，通過加速軟土地基的固結沉降，降低總沉降量；穩定處理，通過控制剪切變形、維持原來強度減少下降，并有效增加強度，提高抗滑阻力。以下介紹幾種常用的軟土地基處理方法。

1.1 樁基法處理技術。

當軟基淤土層比較厚而難以進行大面積深處理時，多采用樁基法處理技術。近年來，鋼筋混凝土預制樁被普遍應用，其原理是通過人工或機械成孔，在弱軟基中注入鋼筋混凝土，利用混凝土的放熱及離子交換作用，使周圍土質的物理性質改變，形成混凝土樁復合地基，以達到加大地基承載力，減少沉降的目的。此外，鋼筋混凝土預制樁處理技術還能抗水閘水壓力，產生水平荷載達到水平穩定作用。

1.2 換土墊層法處理技術。

當軟基淤土層厚度比較薄時，采用換土墊層法，通過對淤土層進行砂土、灰土粗砂或水泥土等換填，進行地基處理，主要是回填壓密性較好的土層并壓實，使土層具有良好的持力，達到改變地基承載力、提高地基抗變形性、保持穩定性能的目的。原理是：挖出地基底面以下較淺范圍內的軟弱土，分層填充質地硬、強度高、性能穩定、壓縮性較小、抗侵蝕性的材料，如砂泥、碎石、卵石、素土、灰土、煤渣等，同時利用人工或機械分層進行壓實，以達到建筑要求的密實程度，形成達標準的地基。這種墊層能有效提高地基承載力，減少地基沉降現象，能大大加快地基的排水固結，同時具有防止凍脹、消除膨脹土的脹縮作用等。

1.3 高壓旋噴注漿法處理技術。

高壓旋噴注漿法是運用氣壓、液壓或者電化學原理，通過把可以固化的漿液注入地基介質中，或者注入到建筑物與地基之間的縫隙部位的一種處理技術。原理是：通過在閘基中進行高壓旋噴灌漿，形成水泥土摩擦樁，使閘基的承載力大大提高，以達到控制基地沉降為目的。在高壓旋噴漿液的同時，可以通過旋轉、定噴、擺噴或旋噴的方式使地基形成復合地基，來進一步提高地基承載力，減少地基發生沉降。此方法灌漿的漿液可為水泥漿、水泥砂漿、黏土水泥漿、及各種化學漿材（如聚氨酯類、木質素類、硅酸鹽類等）。高壓旋噴注漿法可用于淤泥質土、黏性土、粉土、黃土、砂泥土、人工填土和碎石土等地基采用。

1.4 加筋土法處理技術。

加筋土法是通過把較強抗拉能力的土工合成材料、金屬板條等埋置入軟基土層中，利用土顆粒位移與拉筋產生摩擦力作用，讓土與加筋材料結合成整體，增強整體的穩定性，減少整體變形的頻率，大大增強地基的承載力，從而減少沉降。原理是：通過在砂墊層中埋置土工織物材料，利用土工織物具受拉作用的特點，使基底應力分布得以調整，因此，減少了地基側向位移和沉降，大大提高了地基穩定性。

1.5 加載預壓法處理技術。

加載預壓法的原理是：在建筑物建造施工前，通過預壓荷載作用，對天然地基進行壓密、固結，地基產生變形，利用此方法提高地基土的強度，卸去預壓荷載后再進行建筑物施工，此方法在完工后地基沉降小，地基承載力也大大提高。當天然地基土處于弱滲透性時，通過縮短地基排水固結的排水間距，來提高土體固結速度，往往會在地基中鋪設豎向排水通道，其常用形式包括有：普通砂井、袋裝砂井、塑料排水板等。豎向排水通道的鋪設適用于軟黏土、粉土、雜填土、沖填土、泥炭土等地基；材料主要使用級配較好的中粗砂，其墊層材料滲透系數不小于10.5m/s，含泥量不高于3%。

1.6 深層攪拌法處理技術。

深層攪拌法處理技術適用于淤泥或是淤泥質粉細砂地區的地基，對于粉細砂地區地基，此方法也可用于水工的地基加固以及防滲透處理。原理是：采用深層攪拌機，通過把水泥（或石灰）與地基土原位進行攪拌，攪拌成圓柱狀或格柵狀或連續墻水泥土增強體，使之形成復合地基，來增加地基的承載力，進而減小地基沉降。深層攪拌法適用于淤泥質土、黏性土、粉土等軟土地基。

1.7 真空預壓法處理技術。

真空預壓法的原理是：在飽和軟黏土地基中鋪設豎向排水通道及砂墊層，再在砂墊層上面加蓋一層不透氣的密封膜。砂墊層中埋設的抽水管長時間不斷進行抽氣和水，造成砂墊層和砂井中形成負氣壓（當量預壓荷載一般可達85kPa），以達到使軟黏土層排水固結的目的。真空預壓法適用于軟黏土、粉土、雜填土、沖填土、泥炭土等地基。

2 軟基中的壩體及基礎防滲

2.1 對于地基承載力較差的地基，在壩體修筑時，既不能增加壩體的重量又須提高其防滑及抗滲能力， 可采用新型的防水材料，采取臨水面土工膜截滲的方法。臨水面坡比一般小于1∶3，以便利用水重，提高其抗滑能力，同時加大了堤身斷面，增加了基礎寬度，增強了大堤的抗滲穩定性。

2.2. 基礎防滲中防滲墻的設置及側面防滲的問題：防滲墻的位置一般置于建筑物的上下游端點處，這樣可有效地增加滲徑長度；側面防滲時，增做3-4 道截水環，單側總寬度不得小于底部防滲墻的總深度； 在伸縮縫上裹1-2 層柏油防水柔氈或砂石導濾體或水工織物等，以防止伸縮縫出現問題，保證土粒不被滲透帶走而穩定基礎。

3 施工中應注意的幾個問題

3.1 在施工程序上，應該“先重后輕”，即先建荷載大的部分，后建荷載小的部分，以減小沉降差；還應注意“先深后淺”，即在相鄰基礎施工時，先開挖澆筑較深的基礎，后開挖澆筑較淺的基礎。

3.2 在軟土地基上施工，應控制施工速率，使軟土有一定的固結度，借以提高土的強度，增加地基的穩定性。

3.3 必須搞好基坑排水，在建筑物基礎周圍開挖深（0.8-1.5）m 以上的排水渠網，在排水渠網中設置1-3 個或多個集水坑將水導出，保證基礎土壤干燥，提高土壤的承載能力和整體穩定性。

3.4 基坑棄土一般遠離開挖線（20-30）m，當開挖深度超過5 m 時，應增設5 m 寬平臺，即可用于施工，以利于基坑邊坡穩定，對于施工中出現的翻沙彭水現象，應及時采取反濾堆的處理措施，以防下土體的滲透變形過大，從而保證建筑物的安全。

3.5 由于松軟土地基承載力穩低，靈敏度高，在地基上施工時，應盡量避免對土結構的擾動。

4 結語

總之，在松軟地基上進行施工難度較大，施工質量也難控制，這就要求我們在施工前要認真熟悉設計圖紙及有關施工、驗收規范，核查地質和有關地基處理方面的資料，對施工過程中可能會產生的一些問題及時進行分析處理，做到科學組織，精心施工，嚴格管理，這樣施工質量就會有保障，為建筑物的安全奠定了基礎。