中国水利水电第十一工程局有限公司 河南郑州 450001
摘要：由于淤泥质软土地基其承载力低，压缩性大，变形大、透水性差，在水利水电工程施工中遇到此类地基势必会带来建筑物的沉降、裂缝，地基的渗漏、管涌等重大隐患和威胁，因此，必须对淤泥质软土地基进行有效的处理，以改变地基承载力特性，提高抗变形能力和稳定能力，符合水利水电工程施工和运行要求。
关键词：水利水电工程；淤泥质软土地基；处理方法
在水利水电工程建设中遇到需要进行加固的不良地基越来越多，对地基也提出了越来越高的要求，地基处理己成为水利水电工程中最活跃的领域之一。淤泥软土地基在沿海、河流的中下游或湖泊、水塘、水沟等附近地域较多分布，一般地面标高均低于常年河流洪水位，上部地层均为第四系冲积物，沉积韵律较明显，具有明显的水平层理，局部具有斜层理，沉积的特征明显。
淤泥质软土外观多为软塑状及流塑状。其工程特性表现为天然含水量高于液限，孔隙比大于等于10、不易渗透，抗剪强度低、承载力差、变形量大等。因其兼具触变、流变、不均匀性等性质，所以容易在高压情况下出现压缩变形、侧向膨胀等。鉴于淤泥质软土性质，不易满足水工建筑物地基设计要求，故需进行处理。根据软土地基处理的原理和作用，我公司在多年水利水电工程建设实践中，积累了几种简单易行、经济效益较高的淤泥土处理方法，现浅述如下：
1、桩基法
对中小型水工建筑物，可采用打桩的办法进行加固处理。
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。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。
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，如我公司承建的太浦河泵站两岸导流翼墙，墙高为7.8～13.05m，由于基础为淤泥软土地基，土层厚度为4.0～6.5m，地基容许承载力分别为120kPa和60kPa，翼墙的抗滑、抗倾覆和地基承载力均不能满足规范要求。依据工程部位的不同受力情况，采用断面尺寸分为35×35cm、40×40cm、40×50cm三种，桩长分为9.0m、10.5m、11.5m、12.0m和14.5m五种钢筋混凝土预制方桩进行地基处理，后经检测试验均符合设计要求。
2、换土法
换土法适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土及暗沟、暗塘等的浅层处理。换填材料可用中（粗）砂，级配良好的砂石、灰土、素土、石屑或煤渣等。换填法的作用，是提高持力层的承载力，改善土的压缩性，减小地基变形。当软弱土较薄时，可全部挖去；当软弱土较厚时，可部分挖去。填土可采用砂、碎石、素土等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆现行的设计思路是将换填垫层作为基础的持力层，利用基底附加应力在换填垫层中向下扩散时应力不断减小的特点，选择合适的垫层厚度，以达到软弱下卧层顶面所受的压应力不大于其容许应力的目的。如我公司在南水北调中线高邑赞皇项目渠道开挖过程中，遇到大范围的淤泥质土和湿陷性黄土地基，分别采用全部挖除换填和部分挖除换填的施工方法，改善了渠道基础的地基承载能力，经过施工过程中的检测和运行后的监测数据显示，采用该处理方法后地基满足设计要求。
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、真空预压固结排水法
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。真空预压法是在需要加固的软基表面先铺设约50cm厚砂垫层，然后打设一定间距（1.0~1.5m）塑料排水板，再将不透气的薄膜铺设在砂垫层上进行封闭，借助于埋设在砂垫层中管道，通过抽真空装置将膜下土体中的空气和水抽出，使土体得以排水固结，土体的强度同时得到增强。
如我公司在太浦河泵站工程进水渠南堤桩号0-413.00m～0-475.00m范围内发生整体大滑坡，堤脚向渠中心滑移约30m。经分析，导致滑坡的主要原因是滑坡区域存在的厚达6.9m的②3层淤泥质粉质粘土的物理力学指标实际偏低。经采用塑料排水板真空预压固结排水法加固处理取得成功。
4、加筋法
加筋土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。太浦河泵站工程进、出水池两侧设有钢筋砼扶壁式空箱翼墙基础采用预制钢筋砼方桩加固，墙后填土采用土工布加筋法，由于土工织物受拉作用，调整了基底应力分布，地基侧向位移和沉降却相应减少，地基稳定性就大大提高。
5、抛石挤淤法
抛石挤淤法一般适用于厚为3~4m的软土层和常年积水且不易抽干的湖、塘、河流等积水洼地，以及表层无硬壳、软土的液性指数大、层厚较薄、片石能沉达下卧硬层的情况。由于抛石挤淤法施工简单，不用抽水、不用挖淤、施工迅速，所以现场乐于采用，特别是在路基工程中，当道路路基穿越或部分穿越河塘洼地时，更是常用此法来处理其下的淤泥质软土地基。
6、优化结构法
①选择轻型结构。如肋拱桥、桁架拱桥、刚架拱桥等。拱形桥梁除具有自重轻的优点外，还可将桥台基础浅埋，把桥台基础设置在地基表层的密实土层上，从而避开淤土层。
②对小型水工建筑物可采用扩大基础底板的方法，如设计较薄的钢筋混凝土底板。对大中型工程，可采用空箱底板，即在不增加建筑物造价的情况下，用加大底板高度、减轻底板自重的办法来适应淤泥质软土地基要求。
③将水工建筑物两岸连接部分设计成格箱式岸墙或顺坡丁坝式岸墙，变过去挡土岸墙为挡水岸墙，变重力式挡土岸墙为无土重和土压力的轻型岸墙，既省工又能满足软土地基设计要求。如太浦河泵站进、出水池两侧采用钢筋砼扶壁式空箱翼墙，经多年运行，工程安全状况良好。
结语：
本文只介绍了较为常用淤泥质软土地基处理六种方法，供大家参考。总之，淤泥质软土地基处理的目的增加地基稳定性，减少施工后的不均匀沉陷，施工中必须认识到淤泥质软土地基的危害性，认真测定基底的承载力，并根据不同的投资和工期要求，采用切实可行的处理方案，以达到技术上先进、经济上合理的效果。
参考文献：
[1]《建筑地基基础设计规范》.GB50007-2002，2008年6月，中华人民共和国建设部主编，中国建筑工业出版社出版.
[2]杨和明 林毅峰.真空预压固结排水法在堤防加固中的研究与应用[J].中州水电，2005，（01）．
[3]《水利水电工程地基基础处理施工标准强制性条文实施指南》.2006年8月，李良义主编，中国水利水电出版社出版.
论文作者:杨奇峰
论文发表刊物:《基层建设》2015年27期供稿
论文发表时间:2016/3/18
标签：土层论文; 淤泥论文; 地基论文; 土地论文; 承载力论文; 厚度论文; 预压论文; 《基层建设》2015年27期供稿论文;