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(zhì)量往往會受到施工階段地基等基礎施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量影響?；诖耍疚木偷鼗幚砗突又ёo在淤泥中的復合應用展開分析，首先對現(xiàn)階段建筑工程中地基處理與基坑支護在淤泥地質(zhì)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(zhì)

1 前言

地基處理是建筑工程施工階段的第一環(huán)節(jié)，在施工環(huán)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(fā)生邊坡坍塌等現(xiàn)象，就需要及時采取基坑支護技術，以保證地基施工環(huán)境的安全性與穩(wěn)定性。在淤泥地質(zhì)這種特殊的施工環(huán)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(zhì)量具有重要意義。

2 地基處理和基坑支護在淤泥地質(zhì)條件下存在的問題

淤泥地質(zhì)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(zhì)彈性較強的地質(zhì)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(zhì)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(xiàn)在以下幾個方面：第一，在淤泥土質(zhì)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(chǎn)生的摩擦力較小，無法保障支護結構的穩(wěn)定性，這樣一來，在地基施工過程中，支護結構極易發(fā)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(zhì)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(zhì)條件下的基坑容易受到自身重力作用發(fā)生形變，進而影響支護結構無法實現(xiàn)預期作用目標。第四，淤泥土質(zhì)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(zhì)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(zhí)行，需要以淤泥地質(zhì)特點為基礎，采用復合支護形式，具體應用內(nèi)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(zhì)的影響，邊坡土體易流動，導致支護結構發(fā)生滑動甚至失效，因此，應針對這一土質(zhì)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(xù)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(fā)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(zhì)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(zhì)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?？刹捎蒙顚铀鄶嚢铇秾鶎由詈竦挠倌噙M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(nèi)。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(jù)，科學計算并設計邊坡模式。

為了對淤泥地質(zhì)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(nèi)部增設鋼管、頂部設置鋼管桁架，并在底部位置利用其內(nèi)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(zhì)的建筑工程當中，都出現(xiàn)過深層水泥攪拌樁不易成樁等現(xiàn)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(wěn)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(yōu)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(yōu)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(zhì)原因?qū)е碌慕Y構性變形或失效現(xiàn)象[2]。除此之外，對復合支護技術的應用效果進行現(xiàn)場檢驗，以《高層建筑巖土工程勘察規(guī)程》中的相關規(guī)定為依據(jù)，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(guī)范》（GBJ-7-89）。

3.3 基坑施工過程

針對淤泥土質(zhì)條件下的基坑施工采用復合支護技術，本文以濱海地區(qū)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(wěn)定性更好。

由于淤泥土質(zhì)條件的特殊性，需要著重考慮基坑止水帷幕的質(zhì)量，在對高壓旋噴樁進行間距調(diào)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(shù)、成孔、孔斜、旋噴過程出現(xiàn)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(zhì)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(huán)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(zhuǎn)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(wěn)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(wěn)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(cè)的止水帷幕，能夠有效降低土體內(nèi)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(qū)的淤泥土質(zhì)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(qū)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(nèi)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(cè)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(tài)，強夯置換法的現(xiàn)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(xiàn)了涌水現(xiàn)象，初步原因分析，認為是止水帷幕內(nèi)的隔水層局部出現(xiàn)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(nèi)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(zhì)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(zhì)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(chuàng)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.