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摘要：随着我国科学技术建设的不断加深，在水利工程中软土地基的处理技术逐渐被人们重视起来，成为了水利工程建设中学者们研究的一个热点话题。本文着重介绍淤泥软土地基五种处理方法，可供参考。
关键词：软土地基； 处理方法； 水利工程； 施工；
前言
淤泥土物理性质: 一是含有很多细颗粒及大量有机腐植质; 二是颜色深灰色或暗绿色,有臭味; 三是一般天然含水量在 40%～70%之间, 有的大于 70%, 孔隙比 >1.0, 天然容量在 15～18kN/m3之间。力学性质: 强度极低,压缩性大, 透水性差。工程特性: 地基承载力低, 强度增长缓慢, 加荷后易变形且不均匀,变形速率大且稳定时间长, 具有渗透性小、触变性及流变性大的特点。鉴于淤泥软土地基承载力低, 压缩性大,透水性差, 不易满足水工建筑物地基设计要求, 故需进行处理。
一、软土地基的特性 一是孔隙比和天然含水量大。二是压缩性高。我国淤泥和淤泥质土的压缩系的一般都大于0.5Mpa-1，建造在这种软土上的建筑物将发生较大的沉降，尤其是沉降的不均性，会造成建筑物的开裂和损坏。三是透水性弱。软土含水量大，可是，透水性却很小，渗透系数k≤1(mm/d)。由于透水性如此微小，土体受荷载作用后，往往呈现很高的孔隙水压力，影响地基的压密固结。四是抗剪强度低。软土通常呈软塑一流塑状态，在外部荷载作用下，抗剪性能极差，根据部分资料统计，我国软土无侧限抗剪强度一般小于30KN/m2（相当于0.3kg/cm2）。因此，提高软土地基强度的关键是排水。如果土层有排水出路，它将随着有效压力的增加而逐步固结。反之，若没有良好的排水出路，随着荷载的增大，它的强度可能衰减。在这类软土上的建筑物尽量采用“轻型薄壁”，减轻建筑荷重。五是灵敏度高。软粘土上尤其是海相沉积的软粘土，在结构未被破坏时具有一定的抗剪强度，但一经扰动，抗剪强度将显著降低。软粘土受到扰动后强度降低的特性可用灵敏度（在含水量不变的条件下，原状土与重塑土无侧限抗压强度之比）来表示，软粘土的灵敏度一般在3~4之间，也有更高的情况。因此，在高灵敏度的软土地基上筑堤时应尽量避免对地基土的扰动。冲填土是水力冲填形成的产物。含砂量较高的冲填土，其固结情况和力学性质较好；含粘粒较多的冲填土往往强度较低，压缩性较高，具有欠固结性。杂填土大多由建筑垃圾、生活垃圾和工业废料堆填而成，因此在结构上具有无规律性。以生活垃圾为主的填上，腐殖质含量较高，强度较低，压缩性较大。以工业残渣为主的填土，可能含有水化物，遇水后容易发生膨胀和崩解，使填土强度降低。
2、换土法。当淤土层厚度较簿时, 也可采用淤土层换填砂壤土、灰土、粗砂、水泥土及采用沉井基础等办法进行地基处理, 鉴于换砂不利于防渗, 且工程造价较高, 一般应就地取材, 以换填泥土为宜。换土法要回填有较好压密特性土进行压实或夯实, 形成良好的持力层, 从而改变地基承载力特性, 提高抗变形和稳定能力, 施工时应注意坑边稳定, 保证填料质量, 填料应分层夯实。
3、灌浆法是利用气压、液压或电化学原理将能够固化的某些浆液注入地基介质中或建筑物与地基的缝隙部位。灌浆浆液可以是水泥浆、水泥砂浆、粘土水泥浆、粘土浆及各种化学浆材如聚氨酯类、木质素类、硅酸盐类等。灌浆法对加固淤泥软土地基具有明显效果,高压旋喷灌浆处理原理是通过在闸基中高压旋喷灌浆形成水泥土摩擦桩, 提高闸基承载力, 达到控制沉降的目的。另一种对淤泥软土地基闸室淘空处理通常应通过水闸上游防渗如设置水平铺盖或垂直防渗控制闸基渗流, 然后再对闸室进行灌浆处理, 如某浔水闸由于闸基渗流造成闸室底板多个部位被淘空, 加固时先在闸室上游侧采用帷幕灌浆防渗, 灌浆帷幕布设在闸墩上游侧 1.0m 处,孔距 0.5m, 灌注水泥浆, 孔深 5.0m, 灌浆压力 10MPa。然后对闸室淘空部位采用钻孔灌浆处理, 先灌细砂, 不吃砂后, 再灌水泥砂浆,最后灌水泥浆, 水闸除险加固后效果显著。
4、排水固结法。排水固结法是解决淤泥软粘土地基沉降和稳定问题有效措施, 由排水系统和加压系统两部分组合而成。排水系统是在地基中设置排水体, 利用地层本身的透水性由排水体集中排水的结构体系, 根据排水体的不同可分为砂井排水和塑料排水带排水两种。下面介绍效益较高塑料排水板处理淤泥软基方法, 插入软基排水板, 当填筑基础及上部建筑物时, 荷载作用软基, 地下水由于受挤压和毛细作用沿塑料排水板上升至砂垫层内,由砂层向两侧排出, 从而提高基底承载力, 塑料排水板要在砂垫层完成后施工, 由测量人员测量出需处理范围, 标出每根排水板具体位置, 插板机对中调平, 把排水板在钻头安放好, 开动打桩机锤打钻杆, 将地面上塑料排水板截断, 并留有一定富余长度, 在塑料排水板四周填砂后即完成本施工。
5、加筋法。加筋法是将抗拉能力很强土工合成材料埋置于土层中, 利用土颗粒位移与拉筋产生摩擦力, 使土与加筋材料形成整体, 减少整体变形和增强整体稳定。
三、结语
地基处理措施应该根据工程场地软土地基的土的性质采用合适的处理方案，可以到达良好的处理效果和经济效果，
参考文献：
《建筑地基处理技术规范》.JGJ79-2002，2007年10月，中国建筑科学研究院主编.中国建筑工业出版. 《建筑地基基础设计规范》.GB50007-2002，2008年6月，主编.中国建筑工业出版. [3]《全国民用建筑工程设计技术措施结构》.2005年5月，建设部工程质量安全监督与行业发展司及中国建筑标准设计研究所编，中国计划出版社.
关键词：软土地基； 处理方法； 水利工程； 施工；
前言
淤泥土物理性质: 一是含有很多细颗粒及大量有机腐植质; 二是颜色深灰色或暗绿色,有臭味; 三是一般天然含水量在 40%～70%之间, 有的大于 70%, 孔隙比 >1.0, 天然容量在 15～18kN/m3之间。力学性质: 强度极低,压缩性大, 透水性差。工程特性: 地基承载力低, 强度增长缓慢, 加荷后易变形且不均匀,变形速率大且稳定时间长, 具有渗透性小、触变性及流变性大的特点。鉴于淤泥软土地基承载力低, 压缩性大,透水性差, 不易满足水工建筑物地基设计要求, 故需进行处理。
一、软土地基的特性 一是孔隙比和天然含水量大。二是压缩性高。我国淤泥和淤泥质土的压缩系的一般都大于0.5Mpa-1，建造在这种软土上的建筑物将发生较大的沉降，尤其是沉降的不均性，会造成建筑物的开裂和损坏。三是透水性弱。软土含水量大，可是，透水性却很小，渗透系数k≤1(mm/d)。由于透水性如此微小，土体受荷载作用后，往往呈现很高的孔隙水压力，影响地基的压密固结。四是抗剪强度低。软土通常呈软塑一流塑状态，在外部荷载作用下，抗剪性能极差，根据部分资料统计，我国软土无侧限抗剪强度一般小于30KN/m2（相当于0.3kg/cm2）。因此，提高软土地基强度的关键是排水。如果土层有排水出路，它将随着有效压力的增加而逐步固结。反之，若没有良好的排水出路，随着荷载的增大，它的强度可能衰减。在这类软土上的建筑物尽量采用“轻型薄壁”，减轻建筑荷重。五是灵敏度高。软粘土上尤其是海相沉积的软粘土，在结构未被破坏时具有一定的抗剪强度，但一经扰动，抗剪强度将显著降低。软粘土受到扰动后强度降低的特性可用灵敏度（在含水量不变的条件下，原状土与重塑土无侧限抗压强度之比）来表示，软粘土的灵敏度一般在3~4之间，也有更高的情况。因此，在高灵敏度的软土地基上筑堤时应尽量避免对地基土的扰动。冲填土是水力冲填形成的产物。含砂量较高的冲填土，其固结情况和力学性质较好；含粘粒较多的冲填土往往强度较低，压缩性较高，具有欠固结性。杂填土大多由建筑垃圾、生活垃圾和工业废料堆填而成，因此在结构上具有无规律性。以生活垃圾为主的填上，腐殖质含量较高，强度较低，压缩性较大。以工业残渣为主的填土，可能含有水化物，遇水后容易发生膨胀和崩解，使填土强度降低。
二、软土地基五种处理方法
1、桩基法。当淤土层较厚, 难以大面积进行深处理,可采用打桩办法进行加固处理。而桩基础技术多种多样, 早期多采用水泥土搅拌桩、砂石桩、木桩, 目前很少使用, 一是水泥土搅拌桩水灰比、输浆量和搅拌次数等控制管理自动化系统未健全, 设备陈旧, 技术落后, 存在搅拌均匀性差及成桩质量不稳定问题; 二是砂石桩用以加固较深淤泥软土地基, 由于存在工期长、工后变形大等问题, 已不再用作对变形有要求的建筑地基处理; 三是民用建筑已禁用木桩基础。钢筋混凝土预制桩 ( 钢筋混凝土桩和预应力管桩) 目前由于具有较强承载力、投资省,质量有保证、施工速度快等特点, 得到普遍运用。①当淤土层厚度小于5m时，宜打砂桩或石灰桩，通过吸水和排水来挤密淤土，使其孔隙比小于1，以达到一般地基要求。②当淤土层厚度在5～7m时，宜打预制桩至硬土层，作承载桩台。③当淤土层厚度在7～10m时，宜打灌注桩至硬土层，作承载桩台。④当淤土层厚度在10m以上时，宜采用打悬浮桩的办法，挤密淤土层并靠摩擦承载。淤土层较厚地基处理还可以采用灌注桩,打灌注桩至硬土层, 作承载台, 灌注桩有沉管灌注桩和冲钻孔灌注桩, 但两种方法灌注桩还存在一些技术难题, 一是沉管灌注桩在深厚软土中存在桩身完整性问题; 二是冲钻孔灌注桩存在泥浆污染问题, 桩身混凝土灌注质量, 桩底沉渣清理和持力层判断不易监控等问题。2、换土法。当淤土层厚度较簿时, 也可采用淤土层换填砂壤土、灰土、粗砂、水泥土及采用沉井基础等办法进行地基处理, 鉴于换砂不利于防渗, 且工程造价较高, 一般应就地取材, 以换填泥土为宜。换土法要回填有较好压密特性土进行压实或夯实, 形成良好的持力层, 从而改变地基承载力特性, 提高抗变形和稳定能力, 施工时应注意坑边稳定, 保证填料质量, 填料应分层夯实。
3、灌浆法是利用气压、液压或电化学原理将能够固化的某些浆液注入地基介质中或建筑物与地基的缝隙部位。灌浆浆液可以是水泥浆、水泥砂浆、粘土水泥浆、粘土浆及各种化学浆材如聚氨酯类、木质素类、硅酸盐类等。灌浆法对加固淤泥软土地基具有明显效果,高压旋喷灌浆处理原理是通过在闸基中高压旋喷灌浆形成水泥土摩擦桩, 提高闸基承载力, 达到控制沉降的目的。另一种对淤泥软土地基闸室淘空处理通常应通过水闸上游防渗如设置水平铺盖或垂直防渗控制闸基渗流, 然后再对闸室进行灌浆处理, 如某浔水闸由于闸基渗流造成闸室底板多个部位被淘空, 加固时先在闸室上游侧采用帷幕灌浆防渗, 灌浆帷幕布设在闸墩上游侧 1.0m 处,孔距 0.5m, 灌注水泥浆, 孔深 5.0m, 灌浆压力 10MPa。然后对闸室淘空部位采用钻孔灌浆处理, 先灌细砂, 不吃砂后, 再灌水泥砂浆,最后灌水泥浆, 水闸除险加固后效果显著。
4、排水固结法。排水固结法是解决淤泥软粘土地基沉降和稳定问题有效措施, 由排水系统和加压系统两部分组合而成。排水系统是在地基中设置排水体, 利用地层本身的透水性由排水体集中排水的结构体系, 根据排水体的不同可分为砂井排水和塑料排水带排水两种。下面介绍效益较高塑料排水板处理淤泥软基方法, 插入软基排水板, 当填筑基础及上部建筑物时, 荷载作用软基, 地下水由于受挤压和毛细作用沿塑料排水板上升至砂垫层内,由砂层向两侧排出, 从而提高基底承载力, 塑料排水板要在砂垫层完成后施工, 由测量人员测量出需处理范围, 标出每根排水板具体位置, 插板机对中调平, 把排水板在钻头安放好, 开动打桩机锤打钻杆, 将地面上塑料排水板截断, 并留有一定富余长度, 在塑料排水板四周填砂后即完成本施工。
5、加筋法。加筋法是将抗拉能力很强土工合成材料埋置于土层中, 利用土颗粒位移与拉筋产生摩擦力, 使土与加筋材料形成整体, 减少整体变形和增强整体稳定。
三、结语
地基处理措施应该根据工程场地软土地基的土的性质采用合适的处理方案，可以到达良好的处理效果和经济效果，
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以上的分析结果是基于规范的理论分析方法，实际处理后的地基处理效果应经过现场的试验和检测，得到相关的数据后判断是否能到达设计要求后，才能够用于工程之中。参考文献：
《建筑地基处理技术规范》.JGJ79-2002，2007年10月，中国建筑科学研究院主编.中国建筑工业出版. 《建筑地基基础设计规范》.GB50007-2002，2008年6月，主编.中国建筑工业出版. [3]《全国民用建筑工程设计技术措施结构》.2005年5月，建设部工程质量安全监督与行业发展司及中国建筑标准设计研究所编，中国计划出版社.