在沿海软弱地基处理中组合式地基加固技术应用

摘要：软土地基是一种不良地基，因为它所具有的低强度、高压缩性以及很小的透水性等特点，因此，在该地基上修建建筑物就存在一定的危险，而为了解决这一问题我们就必须采用相应的地基加固技术对其进行处理。在软弱地基的加固处理中有很多的方法，本文将对低能量强夯法联合真空降水法和复合地基联合强夯法两种组合式地基加固处理技术进行分析，并结合试验工程或工程实例对其的加固效果进行分析。
关键词：软弱地基；地基处理；加固技术；低能量强夯法；真空降水法；复合地基法
在我国的沿海地区，其普遍存在的一个问题就是对淤泥质粘土地基的处理，即是对沿海地区所存在的软弱地基的加固处理。软弱地基是一种不良地基，而因为其具有强度低、压缩性高以及透水性小等特点，致使在其上修建的建筑物就会存在相应的安全性问题。因此，为了解决这些问题，在软弱地基上修建建筑物之前必须对地基进行加固处理。近年来，沿海地区有大量的基础设施项目、工业项目以及民用建筑项目等快速的发展了起来，而这些项目的所在地域都是由人工围堤填海造陆而成的，在这些新吹填的上部都是软土，而其下部也广泛的分布着淤泥、淤泥混砂、淤泥质土等软弱土层。因此，在这样的软弱地基上进行项目的修建时必须对其进行加固处理，而对软弱地基进行处理的方法有很多，我们一般采用的是排水固结法、复合地基法以及强夯法。对于这些方法而言，它们各具优点，例如强夯法，其主要具有工期短、造价低、施工方便、加固效果明显等特点，因此，它是适用范围最为广泛的加固技术。但是对于沿海地区的软弱地基而言，由于它们具有含水量高、黏粒含量多、渗透性差以及超孔隙水压力消散缓慢等特点，因此，强夯法在其中的应用就受到了限制。为了让各加固技术能够在进行软弱地基处理时发挥出自身的优点，我们提出了组合式地基的加固技术。下面我们将对低能量强夯法联合真空降水法和复合地基联合强夯法两种组合式地基加固处理技术进行分析，并结合试验工程或工程实例对其的加固效果进行分析。

一、低能量强夯联合真空降水法的加固技术

1.加固原理

低能量强夯联合真空降水法加固技术主要是基于饱和软土的动力特性以及动力固结机理，将强夯技术与真空井点降水技术相结合的一种新的组合式地基加固技术。将这两种加固技术想结合主要是可以利用真空井点来对强夯产生的超静孔隙水压力消散以及孔隙水排出进行加速，从而避免在强夯过程中出现橡皮土。在该组合式加固技术中所说的低能量强夯法主要是指对强夯能量进行控制，从而在保证软黏土本身的微结构不被破坏的前提下根据土体强度的提高而对锤击的能力逐渐的增加的一种方法。在进行夯击之前需要采用真空降水法来降低地下水位，以减小土地的含水量与饱和度，从而才能确保地基在受到撞击后产生较大的压缩变形，保证超孔隙水压力得到减小。在进行夯击的过程中需要对浅层的软土进行加固，待浅层的排水固结强度提高之后才能逐渐的增加夯击的能量，以加固深层的软土。在夯击完成之后需要采用真空排水，从而加快超孔隙水压力的消散与软土的固结。

2.试验工程概况

我们采用了面积为30m×35m的软土地基作为试验区。在试验过程中主要的施工过程为：①插设真空管，进行第一次真空降水；②在进行高真空状态3天以后，应用振动压路机进行碾压；③然后进行650KN?m的低能量满夯；④进行第二遍真高空，真空管的间距和前面一样；⑤进行第一遍点夯，点夯能量为1150KN?m，击数为3；⑥最后进行第三遍真高空，真空管间距同前，第二遍点夯，击数为3，点夯能量提高为1800 KN?m。

3.加固效果

3.1静力触探试验

在进行加固试验的过程中我们主要进行了三次静力触探试验，第一次为天然地基；第二次为完成低能量强夯后；第三次为施工结束一个月后。
测试的数据表明，试验区在进行加固之后，0～8m的土体的比贯入阻力Ps值都得到了不同程度的提高，0～6m的土体的加固效果较为明显，而8m以下土体的加固效果不显著，因此，我们可以认为本次地基处理加固试验中的加固深度大概为8m。另外，随着时间的增长，因为强夯后所产生的超孔隙水压力的逐渐消散，土体的强度还会得到增强。

3.2静载试验

我们在加固试验区的两处进行了荷载板静载试验，荷载板的面积为1.5m×1.5m。在第一测点时，将Ps加至240kPa时没有出现明显

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的拐点；在第二测点时，将Ps加载至264kPa时沉降出现了明显的增加，在240kPa时出现明显拐点。该试验表明，地基承载力极限值不小于240kPa，而设计地基承载力大于120kPa。

二、复合地基联合强夯法的加固技术

1.加固原理

对于含水量高的淤泥质黏土或是淤泥混砂软弱地基而言，由于其具有含水量高、黏粒含量多、透水性差等特点，所以直接采用强夯法的效果较差。因此，为了能够提高在这类软弱地基中使用强夯法的加固效果，首先需要解决的就是土从地下的排出与超孔隙水压力的消散问题。因此，利用复合地基联合强夯法就能达到很好的加固效果。应用复合地基与强夯法联合的主要原因是复合地基法需要在饱和土体中打入碎石柱桩砂桩，这样能够在饱和土体中形成一个竖向的排水通道，不仅对消散超孔隙水压力非常有利，还能起到土体置换和侧向挤密加固的作用。

2.工程概况及采用该方法的加固效果

2.1工程概况

该工程主要是建设不同结构类型的油罐及其配套工程，其处理面积为48605m2，主要采用的是人工填海造陆，顶层为5m～6m的松散吹填土，承载力的标准值为fk=120kPa；在其下层有4.7m～5.5m的淤泥混砂，再下层是风化泥岩。该工程采用的就是复合地基联合强夯法的加固技术。

2.2加固效果

①经过强夯之后，松散的碎石土和砂土的密实度达到了中密——密实的状态；
②该工程的场地整体地基夯实固结沉降值为730mm，相对于设计预算值而言提高了28%；
③经过计算，吹填土地基承载力的特征值?ak提高了3倍，为360kPa；淤泥和淤泥混砂地基承载力特征值提高了4倍，为246kPa；
④对荷载的试验结果为：最大不均匀沉降值为26mm，在国际标准（油罐）规定范围的10%～15%，是安全的；
⑤对软弱地基进行处理后，地基的承载力与地基变形达到了设计和规范的要求。

三、结束语

在沿海地区，由于其工程建设的地域主要采用的是人工填海造陆的方法获得的，因此，软弱地基是常见的一种情况。而为了软弱地基上工程的安全性与稳定性，对其进行处理是非常重要的。进行软弱地基处理的方法有很多，但是各方法都存在相应的缺点与优点，为了能够保证各处理方法发挥其优点，笔者探讨了低能量强夯联合真空降水法与复合地基联合强夯法两种加固技术。最后经过试验及工程实例的分析表明采用这两种组合式加固技术进行软弱地基加固的加固效果良好。
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