威宁县水务局
摘要：本文结合地区实际工程经验对小型农田水利工程软体地基处理，提出以下几种方案，仅供同行参考。
关键词：小型农田；水利工程；软土地基；加固处理
一、小型农田水利工程软土地基加固处理
根据相关的技术规范，软土地基常采用的地基处理方案有：垫层法、强力夯实法、振动水冲法、桩基础等，本文针对小型农田水利工程整体造价低、施工条件差、大型机械无法进场等特点，提出适宜且经济实用的地基处理方法：
1.水泥土换填垫层法
（1）施工方法
针对厚度不大的软土地基，可以直接开挖清除，然后以换填垫层的方案进行地基处理。一般可采用性能稳定、压缩性低的天然或者人工材料。该地区直接采用水泥作为固化剂与开挖清除出来的软土强制拌和，形成高强度的水泥土，然后回填至设计标高，一般水泥掺入量为10%左右，针对小型农田水利工程回填压实度不低于0.93，处理过后地基水泥土的承载力可达到300kPa左右，远高于一般坚硬粘土承载力值，地基处理效果明显。
（2）工程实例
某小型泵站设计流量0.50m3/s，设计净扬程2.00m，水泵采用500ZLB-125立式轴流泵一台，站身采用墩墙式湿实型泵房，通过结构稳定计算，站身部位地基反力为65.0kPa。站身底板位于第三层软弱淤泥土上，厚度约为1.30m，地基承载力仅为45.0kPa，采用换填水泥土方式进行地基处理，换填后通过静载试验测得地基承载力为280kPa，满足结构稳定需要。该工程总投资概算约为45万元，而地基处理投资为1.6万元，仅占总投资的2%左右。
2.松木桩基础
作为一种古老的地基处理方法，松木桩以其取材容易。施工技术简单易行、造价较低的优点在里下河地区获得了广泛的应用，但在目前现有的地基处理技术规范中均未提及。
（1）计算方法
1）单桩承载力标准值计算
a.按照桩材强度确定单桩承载力标准值
松木桩单桩承载力受桩材自身强度限制，按照桩材强度确定的单桩承载力标准值计算公式如下：
式中：Ra─单桩承载力标准值（kN）；Ψ─纵向弯曲系数，与桩间土质有关，一般取为1.0；
α桩材料的应力折减系数，木材取为0.5；
[α]桩材料的容许应力（kPa），根据《木结构设计规范》选取；
Ap─桩端截面积（m2）。
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b.按照土抗力确定单桩承载力标准值
松木桩在土中形成摩擦桩，其单桩承载力标准值按照下式计算：
式中：Ra─单桩竖向极限承载力标准值（kN）；
μ─桩身周长（m）；
qsi─桩侧第i层土的极限侧阻力标准值（kPa）；
qp─极限端阻力标准值（kPa）；
li─桩周第i层土的厚度（m）；
Ap─桩端截面积（m2）
根据以上两种计算结果，取小值确定为松木桩单桩承载力标准值。
2）复核地基承载力计算
式中：fsp，k─复合地基的承载力（kPa）；
m─面积置换率；
Ap─桩的截面积（m2）；
fsp，k─桩间天然地基土承载力β特征值（kPa）；
β─桩间土承载力折减系数；
Ra─单桩承载力标准值（kPa）。
（2）松木桩桩材与施工
木桩一般选取大头直径不小于18cm，尾径不小于15cm。桩身要求挺直，一面弯曲不宜大于桩长的1％，二面弯曲的不宜使用.不得有腐朽、虫害及漏节等庇点。桩尖可对称削成三棱或四棱，桩尖在桩纵轴线上，长度为直径的1.5倍。施工时人工扶正松木桩，桩位按设计间距以梅花状布置；将挖掘机的挖斗倒过来轻轻扣压桩至软基中；按压稳定后，人立即离开桩位，用挖斗背面击打桩头，直到没有明显打入量为止，确保松木桩垂直打入持力层；打桩完毕后根据上部结构高度锯平桩头，在桩顶铺设一层20cm厚级配碎石褥垫层，然后浇筑结构封底。
（3）工程实例
某小型泵站设计流量0.72m3/s，设计净扬程3.10m，水泵采用600ZLB-125立式轴流泵一台，站身采用墩墙式湿实型泵房，通过结构稳定计算，站身部位地基反力为71.0kPa。站身底板位于第三层软弱淤泥土上，厚度约为4.20m，地基承载力仅为50.0kPa，采用施打5.0m长松木桩方式进行地基处理，根据上述计算理论，确定松木桩间距为0.8m，加固后地基承载力为96.1kPa。工程地基处理后通过静载试验测得地基承载力为102kPa，表明上述计算理论合理。该工程总投资概算约为62万元，而地基处理投资为3.5万元，仅占总投资的5.6%左右。
二、结语
本文结合地区实际工程经验对小型农田水利工程软体地基处理，提出两种方案：如软弱地基土厚度比较小，低于2.0m，采用10%水泥土进行换填处理；软弱地基土厚度大于2.0m，采用松木桩进行加固处理。工程实例表明，松木桩基础提出的理论计算成果与现场试验结果一致，可作为设计依据确定最优的桩间距。提出的两种处理方式符合小型农田水利工程施工特点，原材料运输方便，现场施工技术简单，对施工机械及施工人员要求低。
参考文献：
[1]陈莉.小型农田水利工程施工技术浅析.科学与财富，2016.
[2]刘建海.农田水利工程施工技术探讨.中国水运，2013.
论文作者:祖文勋
论文发表刊物:《基层建设》2016年9期
论文发表时间:2016/7/27
标签：地基论文; 承载力论文; 标准论文; 水利工程论文; 农田论文; 厚度论文; 万元论文; 《基层建设》2016年9期论文;