水工工程软土地基施工处理结论

【摘要】软土地基由于土颗粒细、孔隙比大、含水量大、透水性差，孔隙中的水不易排出，在这类地基上修建工程主要问题是地基强度低，加荷后变形大，极易失稳。随着软基的加固技术和新型材料的发展，软基处理的方法日渐增多且能同时具备不同的处理效果。本文对在软土地基处理技术及施工方面问题进行简要的介绍。供同行借鉴！
【关键词】水工程；软土地基；施工处理技术

1 软粘土地基处理

软粘土地基包括淤泥地基，其主要物理特性为：含有机质，在干燥时比较坚硬，手搓没有砂的感觉；颜色呈深灰或暗绿色，有臭味；含水量高，孔隙比大，容重小，一般天然含水量为40%-70%，孔隙比>1.0，天然容重在（15-18） kN/m3 之间。力学性质主要是：强度低，标准贯入击数N<3，故承载力很低，且其灵敏度高；压缩性高，压缩系数аu>0.000 5，基础沉降很大；透水性弱，渗透系数k 一般为（10-6-10-8） cm/s，地基固结完成需要很长的时间，沉降稳定很慢。
软土地基处理方法按处理目的可分为两类：沉降处理，通过加速软土地基的固结沉降，降低总沉降量；稳定处理，通过控制剪切变形、维持原来强度减少下降，并有效增加强度，提高抗滑阻力。以下介绍几种常用的软土地基处理方法。

1.1 桩基法处理技术。

当软基淤土层比较厚而难以进行大面积深处理时，多采用桩基法处理技术。近年来，钢筋混凝土预制桩被普遍应用，其原理是通过人工或机械成孔，在弱软基中注入钢筋混凝土，利用混凝土的放热及离子交换作用，使周围土质的物理性质改变，形成混凝土桩复合地基，以达到加大地基承载力，减少沉降的目的。此外，钢筋混凝土预制桩处理技术还能抗水闸水压力，产生水平荷载达到水平稳定作用。

1.2 换土垫层法处理技术。

当软基淤土层厚度比较薄时，采用换土垫层法，通过对淤土层进行砂土、灰土粗砂或水泥土等换填，进行地基处理，主要是回填压密性较好的土层并压实，使土层具有良好的持力，达到改变地基承载力、提高地基抗变形性、保持稳定性能的目的。原理是：挖出地基底面以下较浅范围内的软弱土，分层填充质地硬、强度高、性能稳定、压缩性较小、抗侵蚀性的材料，如砂泥、碎石、卵石、素土、灰土、煤渣等，同时利用人工或机械分层进行压实，以达到建筑要求的密实程度，形成达标准的地基。这种垫层能有效提高地基承载力，减少地基沉降现象，能大大加快地基的排水固结，同时具有防止冻胀、消除膨胀土的胀缩作用等。

1.3 高压旋喷注浆法处理技术。

高压旋喷注浆法是运用气压、液压或者电化学原理，通过把可以固化的浆液注入地基介质中，或者注入到建筑物与地基之间的缝隙部位的一种处理技术。原理是：通过在闸基中进行高压旋喷灌浆，形成水泥土摩擦桩，使闸基的承载力大大提高，以达到控制基地沉降为目的。在高压旋喷浆液的同时，可以通过旋转、定喷、摆喷或旋喷的方式使地基形成复合地基，来进一步提高地基承载力，减少地基发生沉降。此方法灌浆的浆液可为水泥浆、水泥砂浆、黏土水泥浆、及各种化学浆材（如聚氨酯类、木质素类、硅酸盐类等）。高压旋喷注浆法可用于淤泥质土、黏性土、粉土、黄土、砂泥土、人工填土和碎石土等地基采用。

1.4 加筋土法处理技术。

加筋土法是通过把较强抗拉能力的土工合成材料、

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金属板条等埋置入软基土层中，利用土颗粒位移与拉筋产生摩擦力作用，让土与加筋材料结合成整体，增强整体的稳定性，减少整体变形的频率，大大增强地基的承载力，从而减少沉降。原理是：通过在砂垫层中埋置土工织物材料，利用土工织物具受拉作用的特点，使基底应力分布得以调整，因此，减少了地基侧向位移和沉降，大大提高了地基稳定性。

1.5 加载预压法处理技术。

加载预压法的原理是：在建筑物建造施工前，通过预压荷载作用，对天然地基进行压密、固结，地基产生变形，利用此方法提高地基土的强度，卸去预压荷载后再进行建筑物施工，此方法在完工后地基沉降小，地基承载力也大大提高。当天然地基土处于弱渗透性时，通过缩短地基排水固结的排水间距，来提高土体固结速度，往往会在地基中铺设竖向排水通道，其常用形式包括有：普通砂井、袋装砂井、塑料排水板等。竖向排水通道的铺设适用于软黏土、粉土、杂填土、冲填土、泥炭土等地基；材料主要使用级配较好的中粗砂，其垫层材料渗透系数不小于10.5m/s，含泥量不高于3%。

1.6 深层搅拌法处理技术。

深层搅拌法处理技术适用于淤泥或是淤泥质粉细砂地区的地基，对于粉细砂地区地基，此方法也可用于水工的地基加固以及防渗透处理。原理是：采用深层搅拌机，通过把水泥（或石灰）与地基土原位进行搅拌，搅拌成圆柱状或格栅状或连续墙水泥土增强体，使之形成复合地基，来增加地基的承载力，进而减小地基沉降。深层搅拌法适用于淤泥质土、黏性土、粉土等软土地基。

1.7 真空预压法处理技术。

真空预压法的原理是：在饱和软黏土地基中铺设竖向排水通道及砂垫层，再在砂垫层上面加盖一层不透气的密封膜。砂垫层中埋设的抽水管长时间不断进行抽气和水，造成砂垫层和砂井中形成负气压（当量预压荷载一般可达85kPa），以达到使软黏土层排水固结的目的。真空预压法适用于软黏土、粉土、杂填土、冲填土、泥炭土等地基。

2 软基中的坝体及基础防渗

2.1 对于地基承载力较差的地基，在坝体修筑时，既不能增加坝体的重量又须提高其防滑及抗渗能力， 可采用新型的防水材料，采取临水面土工膜截渗的方法。临水面坡比一般小于1∶3，以便利用水重，提高其抗滑能力，同时加大了堤身断面，增加了基础宽度，增强了大堤的抗渗稳定性。
2.2. 基础防渗中防渗墙的设置及侧面防渗的问题：防渗墙的位置一般置于建筑物的上下游端点处，这样可有效地增加渗径长度；侧面防渗时，增做3-4 道截水环，单侧总宽度不得小于底部防渗墙的总深度； 在伸缩缝上裹1-2 层柏油防水柔毡或砂石导滤体或水工织物等，以防止伸缩缝出现问题，保证土粒不被渗透带走而稳定基础。

3 施工中应注意的几个问题

3.1 在施工程序上，应该“先重后轻”，即先建荷载大的部分，后建荷载小的部分，以减小沉降差；还应注意“先深后浅”，即在相邻基础施工时，先开挖浇筑较深的基础，后开挖浇筑较浅的基础。
3.2 在软土地基上施工，应控制施工速率，使软土有一定的固结度，借以提高土的强度，增加地基的稳定性。
3.3 必须搞好基坑排水，在建筑物基础周围开挖深（0.8-1.5）m 以上的排水渠网，在排水渠网中设置1-3 个或多个集水坑将水导出，保证基础土壤干燥，提高土壤的承载能力和整体稳定性。
3.4 基坑弃土一般远离开挖线（20-30）m，当开挖深度超过5 m 时，应增设5 m 宽平台，即可用于施工，以利于基坑边坡稳定，对于施工中出现的翻沙彭水现象，应及时采取反滤堆的处理措施，以防下土体的渗透变形过大，从而保证建筑物的安全。
3.5 由于松软土地基承载力稳低，灵敏度高，在地基上施工时，应尽量避免对土结构的扰动。
4 结语
总之，在松软地基上进行施工难度较大，施工质量也难控制，这就要求我们在施工前要认真熟悉设计图纸及有关施工、验收规范，核查地质和有关地基处理方面的资料，对施工过程中可能会产生的一些问题及时进行分析处理，做到科学组织，精心施工，严格管理，这样施工质量就会有保障，为建筑物的安全奠定了基础。