河堤施工中軟土地基處理技術

肖健文

（威華水利水電建設工程有限公司，廣東梅州 514021）

所謂的軟土地基問題主要是指承載能力差、透水性弱的路基結構，一般多是由松軟土、松散土等土質組成。倘若河堤工程現場地質環境存在軟土地基問題，現場施工人員必須利用相關技術以及工藝流程進行及時處理，以防止對河堤工程整體質量效果造成危害影響。結合當前處理情況來看，傳統技術工藝已經難以滿足河堤軟土地基施工需求，要求現場施工人員應該積極借助新工藝以及新技術解決軟土地基問題。如CFG樁長螺旋成孔技術、爆夯法軟土地基處理技術等新技術都可以應用于河堤軟土地基處理工作當中，效果顯著。

1 河堤軟基礎的特征

軟土基礎主要由軟土和沙質粉質土組成。就目前鐵路工程施工的實際情況來看，軟土路基的施工占據著十分重要的地位，拓展了世界鐵路的覆蓋面和使用范圍，聯通了世界的交通。軟土地基的具體特征主要包括以下幾個方面：

（1）抗剪強度弱

軟土的狀態是軟塑性和流體塑性，外部載荷會影響軟土，使軟土基礎無側向抗剪強度較弱，流變性突出。軟土路基的抗剪強度較弱，軟土路基施工處理中，其整體的路基處理存在著差異，使得其整體的抗剪強度出現了弱化現象，這影響了路堤工程的穩定性。

（2）高壓縮率

軟土地基的壓縮系數較高，通常大于0.5MPa。它的高壓縮率非常不利于河岸工程，并可能導致河岸工程沉降不均。它降低了河岸工程的結構穩定性，帶來了安全隱患，并影響了河岸工程的可靠性。

（3）滲透性差

軟土的主要成分暴露了淤泥在內的黏土以及粉土等土質，其具有較高的吸水性以及儲水性能。軟土本身具有含水量大的特點，軟土路基的孔隙較多，路基流動性更強，滲透率參數值低于標準土結構，通常在1.0mm/d以內，不能具有大含水量的典型完整性。當在河堤施工過程中出現軟土地基時，荷載的反壓力會對土壤產生負面影響，導致沖洗和加壓水，從而降低了工程的結構穩定性。

2 軟土地基對河堤結構的影響

2.1 路面產生裂縫

在實際的河堤施工建設中施工單位會應用混凝土和瀝青的原料開展道路的鋪設作業。混凝土具有較高的強度和耐磨性，同時瀝青也具有較強的抗壓能力，這兩種施工材料成本都比較低，因此可以大幅度降低河堤工程施工成本。如果施工單位不夠重視處理軟土地基就有可能造成后期道路路面的混凝土產生裂縫。道路施工單位沒有采用科學專業的技術處理地基就可能造成地基發生變形。同時，由于道路地基不夠穩固自然也會降低后期混凝土的抗壓能力和抗拉能力，進而造成混凝土產生裂縫和龜裂的問題。

2.2 不均勻的沉降

在軟土地基內部會形成一個透鏡體，因為在實際的軟土路基壓實作業中施工單位給地基的各個部位壓實程度不同，這時土層內部就會產生不同的承受壓力，造成地基內部排水量不同，因此形成了一個透鏡體。如果河堤的地基產生不均勻的沉降，會造成橋梁的地基下沉以及橋梁的垮塌。同時也會給道路造成嚴重的影響，以及產生道路局部下陷的嚴重問題。

2.3 地基整體沉降

當前在開展地基的施工作業中由于軟土地基水分滲透能力不夠，同時也很難壓實，造成后期道路產生沉降的問題，施工單位不能科學正確地處理軟土地基，會使路面產生緩慢的沉降，也讓后期維護路面不平整。當前國內也出現部分城市由于地基不穩固而造成河堤坍塌以及路基的垮塌事故，給路面的行車和行人帶來嚴重的安全威脅。

3 軟土地基處理技術的主要措施

地基處理的目的是利用置換、擠密、排水、膠結、加筋等方法，對地基土進行加固，以提高地基土的抗剪強度、改善地基土壓縮性和滲透性增大地基的承載能力。

3.1 灌漿樁加固技術

在基礎沉降要求嚴格的情況下，該技術適用于、中、小型橋梁通道、涵洞和橋頭。例如，在路堤頂部的軟土地基處理中，技術人員在粉噴樁處理區域施工準備階段進行了沉降觀測和數據分析，發現樁間土壤沉降較大。與樁頂相比，基礎土的孔隙壓力與荷載的增加成正比，技術指標確定如下：噴粉樁的距離需要控制在1.3～1.6m，鉆進鉆速需要控制在1.6—2.2m/min，遇硬地層后稍慢下來并加快鉆速，同時對粉料混合噴粉壓力，適度調節，以免堵塞粉塵管問題，并使用自動裝置對其進行有效控制，最終成功完成項目建設。在實際施工過程中，施工單位需要有效控制鉆機的噴霧高度，鉆孔深度，保證樁長，不得使用沒有粉塵計量裝置的除塵器，并安排專業人員進行定期檢查和審查，確保攪拌均勻性和噴粉樁直徑符合相關要求，并著重于直徑的磨耗。

3.2 砂墊技術

適用于軟土地基的砂墊層含水量，土層較薄的情況，以充分發揮砂墊層在排水層上方的作用，對地下排水層有效地軟化固結，將0.6～1.3cm厚的沙層墊層墊在軟土地基上，這樣不僅可以有效降低填土中的水位，還可以在軟土地基施工過程中和填筑良好的交通條件下進行施工機械。另外，在應用砂墊層的過程中，相關技術人員應充分考慮工程機械的重量，偏心度，接觸壓力和軟土地基的表面強度。例如，在礦山綜合樓的建設中，要建造的場地地貌類型是河流侵蝕地貌，其主要是沼澤沉積粉質土壤。柔軟的土壤層包含大量水分，土壤層很薄，該地點屬于類別2。通過分析和計算沙石墊層的厚度和寬度，相關技術人員確定處理后的地基的承載力特征值應達到150kPa。置換法是指將基礎底面下處理范圍內軟弱土層部分或全部挖除，再分層置換物理力學性質較好的巖土材料，并加工夯實、密實作為墊層。其作用是提高基礎地基承載力，減小基礎沉降量，加速基土排水固結。為了達到這個目的，技術人員采用砂墊法進行了有效的處理，最終達到了工程施工指標的要求。

3.3 排水固結技術

關于排水固結技術就是在軟土地基中設置排水體，通過排水系統把地層中含水量充足的軟土層水分排出干凈，其主要是利用加壓系統和排水系統進行處理的，從排水體差異的角度進行分析。排水固結技術可以分為塑料排水帶和砂井排水兩種，其可以有效處理淤泥黏土地基沉降問題，保證軟土地基的穩定性。除此之外，砂井排水主要是確定砂井直徑D、砂井位置間距L，直接影響著土地層中的含水量，相關技術人員還需要對其中的含水量進行統計。通常情況下，砂井間距范圍需要控制在2～4m之間，直徑需要控制在20～30cm之間，平面布置成梅花形。

排水固結法是指軟土地基中設置水平和豎向排水系統，改變地基原有排水邊界條件，在荷載作用下，土中孔隙水慢慢排出，孔隙比減小，地基發生固結變形，提高地基承載力，減小工后沉降。膠結：向土體中拌（灌）入水泥、石灰或者其他化學固化漿材，使其在地基中形成增強體，以達到地基處理的目的，主要方法有深層攪拌法、高壓噴射注漿法、擠密灌漿法。擠（振）密原理：采用擠（振）密方法使地基土的空隙減少、密實度增加，以達到提高地基承載力和減小沉降的目的；加筋原理：將強度高、模量大的筋材（如土工格柵、土工織物等），加在軟弱地基中形成復合體。當受到外力時，筋材與周邊土體發生相對位移，存在于兩種材料表面的咬合力和摩擦阻力（即將側壓力增加到土體上）在阻止土體側移時，對土體力學性能進行一定程度的改善，進一步提升土體承載力以及強度。

3.4 高強度的夯實技術

在進行軟土地基的處理施中，施工單位可以應用高強度的夯實施工技術對存在的地基問題進行有效處理，施工單位還應該應用強度較低的施壓管理方法夯實地基，在施工中施工人員應用強度低的施壓技術不能有效增強整體軟土地基的抗壓能力，對后期的整體施工質量水平的提升沒有幫助，所以施工單位應該應用高強度夯實技術，目的是提高軟土地基的強度。該項技術需要技術水平較高的夯實設備，聘請能獨立操作夯實設備的技術人員，但是施工單位在應用高強度的夯實技術時也存在一些問題，如開展軟土地基處理工作耗費的施工時間較長，施工工程量較大，整體施工成本隨著施工作業時間的延長而增大，所以施工單位要在軟土地基的處理之前先檢查施工機械設備狀況，保證后期應用高強度夯實基礎處理地基以及增強地基處理的效果。此外，施工單位要到施工現場進行勘察，檢查地基的實際狀況，選擇最佳的施工技術和施工方法，以此提高整體河堤工程質量，為行車和行人提供安全保障。最后，施工單位應當積極研究市場上處理軟土路基的相關技術，并與外部的設計單位合作，借助設計單位的專業設計技術設計出處理軟土路基的技術方案。

3.5 素混凝土樁復合地基法

素混凝土樁是復合地基的一種，是在碎石樁中加入適量中砂、水泥，并用水將其攪拌，形成一種粘結度高的剛性樁體。其作用機理為：在上部荷載作用下，素混凝土樁壓縮變形小于周圍土體變形，樁身分別向褥墊層和下臥層刺入，樁土共同承擔荷載，在褥墊層的變形調解下荷載逐漸向樁頂轉移，能有效降低復合地基總體沉降。

4 結語

綜上所述，在進行河堤施工工作時，施工單位要對軟土地基的特征進行積極研究，重點研究軟土地基對河堤結構的影響，要結合軟土地基出現的問題選擇適合的施工處理技術，確保地基的加固效果，增強地基堅固性，為后期河堤施工打下堅實的基礎。