摘要：特殊的岩土性质决定了淤泥质地基的含水量高、变形大、强度低等特征，其处理技术成为岩土工程建设中的技术难点。本文分析了淤泥质地基的基本特性，以某岩土工程为实例，围绕换填法、碾压夯实法、排水固结法、振实挤密法、桩基法五个层面，探讨了淤泥质地基处理技术在岩土工程中的具体应用，以供参考。
关键词：岩土工程；淤泥质软土；地基处理
引言
受我国复杂地质条件的影响，部分沿海、沿河地区粘性土的孔隙比处于1.0-1.5范围内，甚至高于1.5，且天然含水量超过液限，在此区域开展工程建设活动极易产生地基不均匀沉降等工程地质灾害，因此还需结合淤泥质地基的工程特性选取有效的地基处理技术，为建筑工程安全与效益提供保障。
1淤泥质地基的特性
1.1基本概念
淤泥质地基主要包含淤泥质粘土、淤泥质亚粘土两种类型，大多分布在海岸、河岸位置，其主要成分为黏土粉粒，粘土颗粒直径较小、表面电荷为负电荷，天然孔隙比≥1.0、含水量大于液限。当淤泥质地基产生不均匀沉降时，原有土层呈絮状结构，土体含水量增多，为岩土工程中的地基处理带来较大难度。
1.2工程特性
在淤泥质地基的工程特性方面，主要表现为以下五个特点：其一是含水量超出液限，在荷载速度、固结速率的影响下抗剪强度降低，弱化了地基的承载力；其二是孔隙比较大，较天然重塑土高出20%-40%，土质较为松软；其三是压缩性较强，其压缩系数保持在0.7-1.0之间，在重力等作用的影响下将引发固结沉降问题；其四是渗透性较差，土壤中有机物生成的气泡占据了原有孔隙空间，使得渗透系数较低；其五是触变性，荷载、振动、搅拌等作用均会影响到淤泥质地基原有絮状结构，削弱地基强度、造成土体流动问题[1]。
2淤泥质地基处理方法及其在岩土工程中的具体应用
2.1工程概况分析
以广东省佛山市某岩土工程为例，该工程施工区域的地貌特征为残丘、红岩台地，沿西北-东南方向延伸，海拔高度约为25m。施工场区为第四系松散沉积物覆盖，厚度自东向西明显减薄，平均厚度为20m。该施工区域的淤泥质软土层包含素填土、粉砂、黏土与粉质黏土四种成分，其物理力学性质如表1所示。其中素填土为花岗岩残积土与少量砂砾，土质较为湿润、松散，层厚为11m；粉砂主要成分为石英，含有少量黏土及淤泥，层厚为2m；黏土主要成分为硅酸盐矿物，层厚为3m；粉质黏土主要成分为粉细砂，层厚为4m。
表1 该岩土工程淤泥质软土的基本物理力学性质
2.2淤泥质地基处理技术
2.2.1换填法
采用换填法进行淤泥质地基的处理，通过挖除淤泥质地基上部的软土层，选取细砂、碎石、素土等进行人工换填，并夯实土体完成垫层的铺设，以此提高地基的荷载承受力，改善地基原有的沉降问题，但该处理技术适用于地基深度不超过3m的岩土工程，当淤泥质地基深度大于3m时将会加大人力物力消耗，不具有经济性优势。具体来说，施工人员在进行土体换填时需预先控制软弱土层的平面，确保所铺设的垫层与原土层保持同一高程，依照由深至浅的顺序完成土层换填。在施工材料控制方面，工作人员应选取自然级配碎石作为垫层材料，确保碎石粒径处于5-40mm范围内，且泥土含量低于5%，倘若选取卵石作为换填材料，还需在铺设垫层的过程中注重及时浇水并夯实处理。在铺设垫层的过程中应执行分层铺设法，逐层铺设、夯实并检验，确保每一层垫层的密实度均达标，为工程整体性能提供保障。
2.2.2碾压夯实法
由于该岩土工程所处区域的土层较为复杂，含有素填土、粉砂、黏土、碎石土、粉质黏土等多种成分，一定程度上加大了地基处理难度，因此应结合地基含水量特点，针对含水量较优的地基采用碾压夯实法进行加固处理，提高夯实效果。该处理技术依靠机械物理碾压原理进行地基表层土的压密，配合夯击冲能对地基施加较大的动应力，实现土体的固结压实。在采用碾压夯实法的过程中，还应结合工程标准设定重锤起重高度，使重锤在相应高度位置依靠其自重完成自由下落、夯击地基，提高淤泥质地基的土体强度、改善其压缩性，其夯实深度最高可达1.2m，以此实现地基的有效夯实。
2.2.3排水固结法
采用排水固结法处理淤泥质地基，主要通过对地基施加预压荷载，使其原有排水条件得到改善，有效排出土层内的游动水，增加地基土层的密实度；也可结合淤泥质地基土体的化学性质，选取相应胶结剂或化学溶液拌和后灌入到地基中，以此实现地基的有效加固、优化地基的渗水性。具体来说，施工人员可采用水泥、水玻璃等胶结剂填充到地基软土层中，提高软土颗粒的粘结度与土体结构的抗压性，或选取水泥粉作为加固材料，利用粉体喷射搅拌桩法针对软土地基进行雾状喷射，并利用钻头实现加固材料与软土地基的充分搅拌，确保两种物质充分接触，以此实现淤泥质地基的固结硬化，提高其结构强度[2]。
2.2.4振实挤密法
利用振实挤密法进行淤泥质地基处理，适用于针对以粉土、杂填土为主要成分的淤泥质地基进行加固，地基深度以5-20m为宜。施工人员借助振动、挤密等方式压缩土壤结构的空隙，在地基中打入桩管，同时选取素土、砾石等填充材料注入到桩管孔内进行振实，完成回填处理，以此打造复合地基，从而提高淤泥质地基的承载力。
2.2.5桩基法
岩土工程中部分地基处的淤泥质软土层具有面积大、厚度大的特点，一定程度上加大了地基处理难度，对此可采用桩基法进行深层地基处的加固处理。具体来说，当淤泥质软土层的厚度保持在7-10m时，可将灌注桩打入硬土持力层中，借助承载台进行地基土层的加固，同时配合灌浆法，选取固化性质较强的浆液，借助液压、电化学等原理注入到淤泥质地基介质、缝隙中，将位于软土层的荷载转移到硬土层中，以此提高地基土层的承载力与抗变形能力，降低地基土层的沉降速度，从而提高地基的稳定性。
结论
工程建设标准的提高对于地基强度提出了更加严格的要求，采用科学地基处理技术是改善不均匀沉降、增强土体强度的有效途径。本文采用换填法、碾压夯实法、排水固结法、振实挤密法、桩基法等技术进行地基加固处理，在优化上层建筑结构、减轻地基承载负荷、提高地基强度等方面发挥了显著的性能优势，但同时需要注意在采用排水固结法时需结合地基类型选取适当的排水方式，在采用夯实法时需保障土壤具备最优含水量，从而确保能够有效增强地基强度及其稳定性，提高地基处理实效。
参考文献
[1]马红暴,沈智文.岩土工程地基处理的常用方法及应用分析[J].世界有色金属,2017,(17):305-306.
[2]何艳平.淤泥质地基处理方法在岩土工程中的应用[J].科技展望,2017,(12):11-12.
论文作者:彭智昌
论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/6
标签：地基论文; 淤泥论文; 土层论文; 质地论文; 夯实论文; 含水量论文; 黏土论文; 《基层建设》2019年第17期论文;