淺談小型農(nóng)田水利建設(shè)中淤泥和淤泥質(zhì)地基的處理

周永壽

摘 要：淤泥和淤泥質(zhì)地基是因濱海沉積、湖泊沉積、河灘沉積及沼澤沉積形成的地質(zhì)基礎(chǔ)，淺談在小型農(nóng)田水利建設(shè)中對該類基礎(chǔ)的簡易處理經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：淤泥;地基;處理

淤泥和淤泥質(zhì)土地基是指由淤泥及淤泥質(zhì)土組成的高壓縮性軟弱地基。淤泥及淤泥質(zhì)土是在靜水或非常緩慢的流水環(huán)境中沉積，并伴有微生物作用的一種結(jié)構(gòu)性土。形成原因有濱海沉積、湖泊沉積、河灘沉積及沼澤沉積四種。它的含水量接近或超過液限;孔隙比大于1，有的高達2.5;壓縮系數(shù)大于0.5×10帕，有的超過2×10帕;滲透系數(shù)為10～10cm/秒;容許承載力一般為30～100千帕。淤泥地基由于變形大、強度低、變形穩(wěn)定歷時長等特點，使得在上面建設(shè)施工的水工建設(shè)物極易發(fā)生沉陷斷裂、傾倒等事故。在各類建筑施工中遇到淤泥地基需根據(jù)軟基處理的原理進行加固處理基礎(chǔ)和對建筑結(jié)構(gòu)進行處理。

通海縣地處云南省中南部，總面積721平方千米。通海縣境內(nèi)由湖盆地、中山、河谷三大地貌構(gòu)成，湖盆區(qū)面積占24.7%，山區(qū)和河谷面積分別占77.07%和1.3%。通?？h耕地面積主要集中于湖盆區(qū)，占全縣耕地總面積的2/3。湖盆區(qū)地質(zhì)以杞麓湖淤積層為主，部分淤積層厚達200多米。我們在湖盆區(qū)這種地質(zhì)條件下進行了多年的農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)農(nóng)田水利建設(shè)及管理，從中總結(jié)了許多溝渠、道路淤泥基礎(chǔ)開挖及軟基處理的經(jīng)驗。

一、建筑結(jié)構(gòu)、材料選擇輕質(zhì)結(jié)構(gòu)和材料來適應基礎(chǔ)承載

小型農(nóng)田水利建設(shè)中，一般以砌石、混凝土、鋼筋混凝土為主材料進行建設(shè)。這些材料的主要特點是堅固牢靠，單位體積重量大。地基承載力要求高。在基礎(chǔ)上建設(shè)需要減輕建筑物的重量問題，減少地基承載力要求，現(xiàn)在隨著橡膠、PE塑料、玻璃鋼等新型輕質(zhì)高強度材料的運用，為我們在減輕建筑物重量上提供了許多選擇。我們在農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)項目建設(shè)中分別于2002年紅旗河中游片區(qū)農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)土地治理項目和2008年螞蝗壩灌區(qū)農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)土地治理項目中采用空心水泥磚加木樁基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)方式建設(shè)了兩條斷面為1×1.2的排澇溝渠，至今運行18～20年，仍運行良好。2016年秀山街道辦事處中河片區(qū)高標準農(nóng)田建設(shè)項目中，對斷面2×2.5，0.6×0.9的溝渠采用箱式鋼筋混凝土加樁基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)方式，至今仍運行良好。所以面對軟基礎(chǔ)我們可根據(jù)經(jīng)濟條件，選擇相應的輕質(zhì)結(jié)構(gòu)和材料來優(yōu)化水工建筑物，達到減輕建筑物重量，來適應軟基礎(chǔ)的地基要求。

二、淤泥軟基礎(chǔ)的基礎(chǔ)施工處理

農(nóng)田水利建設(shè)中，大多在現(xiàn)狀田塊中選址建設(shè)。在現(xiàn)實設(shè)計、施工中，由于工程較小，工程等級較低，受投資影響，設(shè)計時并不能完全做詳細的地質(zhì)勘探工作，因此在設(shè)計及施工過程中農(nóng)田水利工程特別是小型農(nóng)田水利工程普遍存在著無地勘資料，基礎(chǔ)處理不可預見情況較多等情況。作為基層工程管理技術(shù)人員，面對這些情況，必須重視農(nóng)田水利工程的施工基礎(chǔ)處理工作，只有做好基礎(chǔ)處理工作，才能確保工程質(zhì)量控制、確保工程投資控制和工期控制。

（一）施工時排干基礎(chǔ)內(nèi)積水，檢查開挖后的基礎(chǔ)情況，確定是否對基礎(chǔ)進行特殊處理

以溝渠建設(shè)為例，由于是田間施工，受田間灌溉及土層影響，湖盆區(qū)開挖后基礎(chǔ)均為泥土且含水量較大，因此我們首先在施工前要阻斷上游來水，溝（坑）槽外側(cè)設(shè)置不少于0.3m的排水溝，排干溝（坑）槽內(nèi)積水或用小水泵抽干基槽內(nèi)積水。

（二）分析軟基礎(chǔ)深度及淤泥物質(zhì)組成，采用不同方法處理基礎(chǔ)

通?？h湖盆區(qū)由于是湖泊長久淤積形成，或因人工清淤墊田、圍湖造田形成的，所以整個湖盆區(qū)均屬軟基區(qū)域，但不同的形成過程，其基礎(chǔ)軟弱程度又有不同，處理方法也不同。

1.簡單換土加竹筏承載法。湖盆區(qū)其中歷經(jīng)幾十年上百年的自然淤積區(qū)，由于淤積時間長，軟基層在1m左右的，淤積物為砂礫、化石類（螺螄類為主）物質(zhì)的，其基礎(chǔ)承載力可滿足一般小斷面溝渠的承載要求，但是當振動荷載（地震、機械振動等）作用時，飽和松散砂土地基則有可能產(chǎn)生液化或大量震陷變形，甚至喪失承載力，我們在建筑溝渠等較輕重量水工時，一般以不破壞該層基礎(chǔ)為主，根據(jù)軟基深度進行1～0.3m的碎石回填換土，然后鋪以竹筏，再澆筑墊層及水工建筑。

2.打樁加拋石、竹筏承載法。若是泵房等較重建筑物或基槽為泥炭土，淤泥土，淤泥深達2m以上時，則進行拋石擠淤或碎石換填，在換土施工中，回填夯實時需注意基礎(chǔ)周圍是否出現(xiàn)土體凸出現(xiàn)象，一旦出現(xiàn)周圍土體凸出，表明回填已打破原有基礎(chǔ)平衡，將使回填量大量增加，且難以解決基礎(chǔ)下沉問題，從經(jīng)濟角度考慮，將減少換填石量，增加打入木樁，通過打入木樁，木樁與石料、泥料的摩擦形成承載，并輔以竹筏形成一個系統(tǒng)的承載臺面，再在上面進行水工建筑。

選用木樁及竹筏，而不是水泥樁、鋼管樁等材料，優(yōu)點是木樁及竹筏在當?shù)貥O易獲取，價格便宜，施工簡單快捷。在基礎(chǔ)下沉期，使用量大且施工分秒必爭，不能及時止住基礎(chǔ)下沉，將使工程周圍地質(zhì)受到下沉、塌陷、基槽塌方等破壞，所以選擇易獲取，易施工，投資少的木樁和竹筏配合使用。在施工選材中，竹筏并非是全為竹子材料，而時橫排使用直徑不少于10cm的木材，豎排用直徑不少于3cm的竹子，這樣的竹筏保證了其一定的抗折性和承載能力。木樁長度根據(jù)淤泥深度選擇3～6m長的木樁，將木樁打到硬土層。若淤泥深度在7m以上，則采用打懸浮樁的辦法，通過增加木樁密度，輔以碎石或塊石擠密淤土層并靠摩擦承載。

通?？h農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)項目從2001年至2019年18年間的農(nóng)田水利施工中均有軟基處理，均是通過木樁和竹筏，輔以碎石換填的配合使用，使工程實施過程中發(fā)現(xiàn)軟基時能及時處理，確保了工程安全，且投資少，見效快，工程經(jīng)多年運行也沒有再發(fā)生大的基礎(chǔ)沉降，充分說明了木樁及竹筏的配合使用能夠有效承載一般水工建筑物，能夠解決當?shù)赜倌嗷A(chǔ)問題。

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