岩土工程中淤泥质软土地基的处理技术

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摘要：地基处理在岩石工程当中是最为常见的，在地基处理当中淤泥质软土的地基处理是比较难的，也是岩土工程技术当中的重点攻克内容。本文的研究是以某水电站枢纽的地基处理为例开展研究的，第一部分对淤泥质软土形成的原因、淤泥质软土的性质进行了论述，第二部分主要介绍了三种淤泥质软土地基处理技术，第三部分是对全文的总结以及展望。

关键词：加固、技术、地基处理、方法

中图分类号： TU4 文献标识码： A

地基处理技术在我国由来已久，现代的地基处理技术和过去相比较，主要存在技术上的差异，所以通常情况下学者将古代地基处理技术定位为现代地基雏形。基于土木工程建设工作当中地基本身所具有的复杂性，所以相应的处理技术也需要随着地质情况的不同而做出改变。水利工程、交通、高速公路的建设当中都涉及到地基处理的问题，由于近年来地基不良的问题频发，所以地基处理技术已经成为了土木工程当中最为活跃的研究内容。地基进行处理的主要目的就是要将软弱地基的强度进行提高，达到使地基稳定的目的，尽量的减少地基基础下沉和沉降不均匀等问题的出现。

1、淤泥质软土的相关内容

1.1淤泥质软土形成的原因

淤泥质软土是指那些天然水分含量较大、可压缩性强、抵抗强度小的细土沙粒。主要存在于湖泊、河滩沉积地区、海边等地。淤泥质软土具有含水量高、强度可变性大、空隙大、具有大流动性等特点，一般的情况下淤泥质软土形成于合流冲击之后的漫滩上，在水位发生变化或者是洪水季节的时候，该地区的岩性就会成为富含粉砂级颗粒的土质。

1.2淤泥质软土的物理性质

淤泥和淤泥质土统一被称为淤泥质软土，作为建筑工程当中的地基有着软弱以及不稳定的特点。物理特性表现为孔隙比介于10和15之间的被称为淤泥质土，大于15的被称为淤泥。其物理还具有渗透性强、固结时间长、不均性等特性，所以淤泥质软土在工程建设当中十分容易发生工程灾害，主要的灾害类型为建筑物下沉、地基变形、边坡失稳等。

2、淤泥质软土地基的处理技术

2.1混凝土灌注桩地基处理技术

这种技术是在现场的桩位上进行成孔施工，在形成的孔内进行混凝土浇筑。这种地基处理技术按照成孔的方式不同，主要分为以下几种：

(1)钻孔灌注桩

这种技术还可以细分为冲击钻成孔灌注桩、潜水电钻成孔灌注桩等，这样分类的原因主要考虑的是工程的性质、地基土质、地下水位等因素，具体的施工流程如图2-1所示。

图2-1：钻孔灌注桩地基处理技术施工流程图

甘肃省小孤山水电站工程地基的土质属于淤泥软土性质，工程设计阶段通过对地质条件进行分析，结合水利工程地基处理的方法和技术，经过一定的科学性分析，最后采取的地基处理方式就为混凝土灌注桩技术，具体的分析过程如下：

A、基于该工程地质条件的复杂性，经过钻孔后的结果显示出：该工程的覆盖层内的冲洪积粉质类的粘土层，并且呈现出中间厚两岸薄的情况，最厚的黏土层厚度大约为18米，最薄的为5米左右，经过实验分析该土层为淤泥质土，地基需要进行处理。

B、经过力学以及材料学的分析将桩顶的水平位移确定在了1.7毫米以及5.9毫米。小孤山水电站的在所采用的地基处理方式在水利工程当中使用的是比较少的，施工后的运行结果来看，该方法对于淤泥质软土地基处理的效果还是非常好的。

在进行钻孔灌注桩的过程当中需要注意以下几点内容：

A、在钻孔的过程当中要随时的进行泥浆密度的测量和控制；

B、这桩地基处理技术的质量检验和其他的桩相比相对比较严格，所以要在施工前确定监测的手段；

C、关于灌注桩沉渣厚度的测量时间确定上要控制好，必须要在钢筋放入之后、混凝土尚未浇筑前。主要原因是因为在放入钢筋笼的时候会导致部分的混凝土跌落，对整个沉渣厚度产生影响。所以准确的测量厚度应该是进行二次清孔之后的。再有因为沉渣厚度的测量是人工使用重锤进行的，所以测量人员的专业性必须强，沉渣仪也应该符合其严格的规定。

(2)沉管灌注桩

这种灌桩柱技术是指用重锤打击将钢套管沉入水中，锤击和混凝土的浇筑桩工作同时进行。该技术施工劳动强度大，危险性也较大，具体的施工过程如图2-2所示。

图2-2：沉管灌注桩地基处理技术施工流程图

从上边两种具体的施工流程当中可以看出混凝土灌注桩地基处理技术主要存在以下几个特点：

（1）施工所产生的噪声小，对周边环境影响小；

（2）桩的直径较大；

（3）这种地基处理技术适用的范围比较广；

（4）桩的质量取决于施工质量；

（5）混凝土的质量难以控制。

2.2真空预压处理技术

经过水力吹填而形成的软土被称为吹填型软土，它具备所有软土的特点，建筑物在这样的地基之上，由于地基的稳固性能差，所以基础沉降将会持续数十年，对于建筑物来说破坏性是比较大的。针对加固吹填型的淤泥土质地基进行处理的方法最为常见的就是真空预压处理技术，吹填淤泥的内部尚未形成固定的颗粒骨架，所以在利用该技术进行施工的过程当中颗粒会出现大面积的流动，在排水板周围会出现强度的大增长，同时还会形成土柱。在吹填淤泥软土地基上进行工程施工，最先要考虑的因素就是如何将地基的承载能力提高到设计的需求，所以在进行吹填淤泥软土地基要从以下三个方面去改善土层的性质：

（1）为了防止出现剪切性质的土层破坏，应该对土层的抗剪轻度和地基的承载能力进行提高；

（2）对淤泥土层的压缩性进行改善，尽量的减少施工之后可能发生的地基变形；

（3）对淤泥土层的渗透性进行改善，防止后期可能出现的渗透性地基破坏。

加固这种土层的工程耗费是比较大的，最初的使用方法是吹填完成后的2年后进行自然沉降固结，也就是等土层的表面形成硬壳之后再加固。以天津乙烯工程为例，这一工程的吹填面积为十平方千米左右，在前期的工程设计当中就是拟采用此方法进行土层的加固处理，加固预算是每平米272元，加固时间需要3年左右，但是考虑到这种处理方法的周期比较长，所以该工程最后采用了真空预压法进行淤泥软土地基的加固。该工程的施工流程为图2-3所示。

图2-3：真空预压法施工流程图

2.3换土垫层法

这种方法是用于基础软弱的地基，在施工的过程当中需要将地基一定范围内的土层挖去，然后将强度好的砂、灰土等进行回填。山西大同泵站建设当中针对建筑基础的处理采用的就是此种方法。该工程的地基软弱的厚度相对较小，并且其下部分是强度较大的天然地基，同时该处理技术施工的方法较简单，对设备的要求低，并且能够避免安全隐患，故此地基处理选用此方法是最为合适的。施工当中需要注意以下几点内容：

（1）施工前的槽内浮土的清除，保证边坡的稳定性；

（2）人工进行配料必须要保证搅拌均匀；

（3）施工要注意顺序，要由深后浅的进行；

（4）分段施工出现的接头要进行斜坡处理，并捣实；

（5）如采用的材料是碎石，则在基地部分必须先行铺好一层砂，然后在进行碎石的铺垫；

（6）在捣实砂层的过程当中要注意地步和四周的土层，在施工当中，每铺设一层都需要进行验收合格后才能进行下一步的施工。

总结：

淤泥质软土属于软土地基，在建筑工程当中需要经过一定步骤的处理之后才能达到工程的要求。该性质的软土地基处理在建筑工程当中是比较常见的，处理技术要针对具体的需求进行分析之后做出科学、合理的选择。

参考文献：

[1] 梁文文．对岩土工程中淤泥质地基处理方法的几点思考．城市建筑．2011年7月：155

[2] 杨宁．小孤山水电站枢纽淤泥质软土地基处理．兰州大学．2012年10月：1-68

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[5] 李迎春．淤泥质软土地基处理技术在大同圩泵站工程中的应用．黑龙江科技信息．2014年6月．199