淺析巖土工程中的淤泥質(zhì)軟土地基處理技術(shù)

王胤輝

摘要：巖土工程是工程施工中的重要組成部分，通過相應(yīng)工藝技術(shù)的運(yùn)用能夠提升其施工質(zhì)量。但是軟土地基給道路、橋梁、涵洞和建筑物地下空間利用等帶來了技術(shù)上的難題，如果勘察、設(shè)計(jì)不好，將會給建筑帶來了諸多的危害。因此淤泥質(zhì)軟土的地基處理對這些地區(qū)的建筑發(fā)展有著重要意義。本文從淤泥質(zhì)軟土的基本概念、不利的工程性質(zhì)以及常用的軟土地基處理方法進(jìn)行了簡要的分析。

關(guān)鍵詞：巖土工程;軟土;處理

引言

巖土工程中不可避免地會遇到淤泥質(zhì)軟土地基，其處理效果對于整個(gè)工程質(zhì)量都具有重要作用和影響。設(shè)計(jì)者和建設(shè)者要花費(fèi)大量的時(shí)間、財(cái)力、人力去對軟土地基進(jìn)行勘察、設(shè)計(jì)和施工，提高建筑質(zhì)量。

1淤泥質(zhì)軟土地基的不利工程性質(zhì)

基于軟土地基的特殊特點(diǎn)，其加固處理技術(shù)已經(jīng)成為道路工程中的難點(diǎn)之一，也是工程設(shè)計(jì)勘察單位重點(diǎn)解決的難題。為了提高軟土地基加固處理技術(shù)的有效性，應(yīng)當(dāng)全面了解與掌握其軟土地基的不利的工程性質(zhì)，了解軟土地基的危害性，才能保證建（構(gòu)）筑物地基工程的施工質(zhì)量。

1.1地基承載能力低，難以施工。主要原因就是由于施工擾動較大，容易破壞整個(gè)地基土層的結(jié)構(gòu)，不利于施工。

1.2沉降量較大，不能滿足使用功能。由于軟土壓縮性大，工程完成后容易發(fā)生不均勻沉降，導(dǎo)致道路出現(xiàn)裂縫、地下管線出現(xiàn)斷裂等問題。

1.3開挖基坑容易引發(fā)溝槽邊坡失穩(wěn)破壞，影響施工的順利進(jìn)行。造成失穩(wěn)的主要原因在于軟土天然空隙、黏結(jié)系數(shù)小。

1.4由于軟土地基中的地下水會影響工程的施工質(zhì)量，地基處理過程中必須及時(shí)排水，并做好邊坡土體的防護(hù)。因?yàn)樵诮邓蚺潘こ讨?，很可能引發(fā)周圍地層發(fā)生不均勻沉降。

2淤泥質(zhì)軟土地基常用處理方法

2.1預(yù)壓法

預(yù)壓法適用于路基較穩(wěn)定、沉降量較小的路段，能夠降低土體的壓縮性并提高其抗剪強(qiáng)度，可分為超載預(yù)壓、等載預(yù)壓和欠載預(yù)壓。預(yù)壓法應(yīng)用于路堤工程時(shí)，適用于天然地基或豎向排水體地基，可利用路堤填土進(jìn)行預(yù)壓而無需移掉土體。預(yù)壓過程中應(yīng)分級進(jìn)行，每級加荷的穩(wěn)定性取決于前一級預(yù)壓結(jié)束后土體強(qiáng)度的提高幅度。該方法不能減少軟土地基的總沉降量，只能實(shí)現(xiàn)施工期內(nèi)大部分沉降量，很大程度上減少工后沉降。用于橋涵臺背或涵洞預(yù)壓，一般利用填土或其他荷載進(jìn)行預(yù)壓，實(shí)現(xiàn)地基在加載期間內(nèi)完成全部或大部分沉降，待移去填土后方可修筑橋臺或涵洞，實(shí)現(xiàn)構(gòu)筑物在使用期間不產(chǎn)生過大的沉降和差異沉降。

施工中為加速軟土地基固結(jié)，與豎向排水體相結(jié)合構(gòu)成加壓和排水系統(tǒng)，其中排水系統(tǒng)主要改變地基原有排水邊界條件，增加孔隙水排除的途徑，并縮短排水距離，預(yù)壓實(shí)施后則通過排水系統(tǒng)將土體內(nèi)水體排除來增強(qiáng)地基承載力。

2.2粒料樁加固

粒料樁是指采取振動、沖擊或水沖等措施在軟土地基內(nèi)成孔，之后將碎石、砂礫、砂等散狀粒料壓入孔內(nèi)形成的大直徑密實(shí)樁體。該類樁體應(yīng)用于松散砂土?xí)r主要表現(xiàn)為擠密作用;而應(yīng)用于粘性土?xí)r由于土體內(nèi)粘粒含量多，粒間結(jié)合力較強(qiáng)，滲透系數(shù)小，水體在振動或擠壓作用下不易排出，因而不能將原土體擠密，只能起置換作用，由樁體和周圍土體構(gòu)成復(fù)合地基共同承擔(dān)荷載。其具體作用表現(xiàn)為：①樁柱作用，即粒料樁的壓縮模量明顯高于周圍土體，地基內(nèi)應(yīng)力隨地基變形而逐步集中到樁體，而土體承擔(dān)的應(yīng)力相應(yīng)減少，從而減少其固結(jié)沉降;②墊層作用，即樁體依靠周圍土體的側(cè)限阻力保持原狀并承擔(dān)荷載，荷載導(dǎo)致樁體產(chǎn)生側(cè)向變形，影響應(yīng)力自上而下傳遞，同時(shí)通過樁體的側(cè)向壓力將應(yīng)力傳遞給周圍土體，并與其形成一個(gè)龐大的人工墊層，將附加應(yīng)力向四周擴(kuò)散而減少不均勻沉降;③豎向排水體，采用該技術(shù)應(yīng)保證填料有良好的級配，便于粒料樁在地基內(nèi)形成良好的排水通道，便于其能起到排水砂井的效果，通過大幅度縮短孔隙水的平均滲透路徑而加速土體固結(jié)。

2.3水泥土攪拌法

水泥攪拌樁適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、泥炭土和粉土土質(zhì)，是利用水泥作為固化劑的主劑，是軟基處理的一種有效形式，利用攪拌樁機(jī)將水泥噴入土體并充分?jǐn)嚢?，使水泥與土發(fā)生一系列物理化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬結(jié)而提高基礎(chǔ)強(qiáng)度。按材料噴射狀態(tài)可分為濕法和干法兩種。濕法以水泥漿為主，攪拌均勻，易于復(fù)攪，水泥土硬化時(shí)間較長;干法以水泥干粉為主，水泥土硬化時(shí)間較短，能提高樁間的強(qiáng)度。軟土基礎(chǔ)經(jīng)處理后，加固效果顯著，可很快投入使用。

2.4高壓噴射注漿法

高壓噴射注漿法適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、砂土、和素填土等，是利用鉆機(jī)將帶有噴嘴的注漿管鉆進(jìn)到土層預(yù)定深度后，以20～40Mpa壓力報(bào)漿液或水從噴嘴中噴射出來，形成噴射流沖擊破壞土層，當(dāng)能量大、速度快脈動狀射流動壓大于土層結(jié)構(gòu)強(qiáng)度時(shí)，土顆粒便從土層中剝落下來，一部分顆粒隨漿液或水冒出地面，其余土粒在射流的沖擊力、離心力和重力等的作用下，以漿液攪拌混合，按一定的漿土比例和質(zhì)量大小，有規(guī)律地重新排列，漿液凝固后便在土層中形成固結(jié)體。高壓噴射注漿法按所形成的固結(jié)體的形態(tài)和高壓噴射流的作用方向、移動軌跡和噴射持續(xù)時(shí)間，分為旋轉(zhuǎn)噴射（旋噴）、定向噴射（定噴）及擺動噴射（擺噴）。該技術(shù)廣泛應(yīng)用于地基加固和防水止水，效果良好。

2.5換填法

換填法適用于軟土厚度不超過3m的土體，主要是利用透水性材料進(jìn)行置換填土以降低其壓縮性、提高承載力和抗剪強(qiáng)度，并減少后期工后沉降量。該技術(shù)施工簡單但費(fèi)用較高。山區(qū)或山間低洼地帶多為軟土或泥炭土，土體固結(jié)時(shí)間較長，而該類地段往往填土厚度較大，軟土危害較大，路基同時(shí)存在穩(wěn)定和不均勻沉降兩大問題，因而適宜采用換填技術(shù)。采用換填技術(shù)時(shí)因需換填地段地下水位較高，宜選用水穩(wěn)性好的材料;換填挖出的土方多是土質(zhì)較為肥沃的淤泥或淤泥質(zhì)土體，應(yīng)選擇合理去向。

3結(jié)束語

軟土地基成因類型各異，其厚度也不盡相同，因而在處理軟基過程中應(yīng)先查明其地區(qū)特點(diǎn)和地質(zhì)、土質(zhì)條件并采取有針對性的對策，并充分了解每種處理措施的局限性，在特殊部位應(yīng)采取綜合措施進(jìn)行處理，方可充分保證最終處理質(zhì)量。

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（作者單位：沈陽加華巖土工程有限公司）