沿海水闸软土地基基础的处理方法探讨

杨海军　石磊　崔莹莹

【摘要】我国是一个地大物博的国家，各地区的地理位置、地形条件等都存在很大的差异，进而使得相应的建筑工程项目在实际建设过程中，必须采用一定的处理技术，才能保证安全与稳定。如我国沿海地区的土质特征大多呈现出：压缩性大、水量高、透水性差，强度低等特征，在这种土质条件上建设水利工程项目，其地基基础就要通过加固处理，才能达到相应的质量标准。

【关键词】沿海水闸软土；地基基础；处理方法

现下，在我国沿海一带，建设有很多水利工程项目，随着这些水工化建筑的不断发展，对于软土基础施工的技术要求也越来越高，因此，要想确保水工建筑的安全性和稳定性，使其得到长期有效的发展，在工程的设计阶段，设计人员就要依据当地软土地基特征，采取一些可行性强的处理方案，进而在保质保量的基础上，大力提升软土工程地基基础的负荷承载能力和抗沉降能力，以便可以使其在日后运行时，能够达到最大化的安全和稳定。

1. 沿海水闸软土地基特征分析

1.1渗透性好

从我国淤泥土质特点来看，多数地区的淤泥土和淤泥渗透性都处于10-6- 10-7cm/s范围内，而沿海水闸软土的渗透性则可达到10-5cm/ s，因为该地区的软土中含有大量的粉砂，约占总土质的12%左右，且粉粒含量可达到39% 、粘粒含量达到48%。再加上水闸软土层中还夹有不同厚度的薄层粉、粉土层、细砂等物质，所以，该地区软土的渗透性十分良好。

1.2压缩性高

通常，沿海水闸软土中，都含有大量的水分，最高上限可达到100%，而液限则为35%-55%左右，一般情况下，软土含水量都是取决于其液限大小，液限越高，含水量越大。另外，沿海水闸软土的孔隙率也是十分明显，饱和度可达到100%，这就使得很多微生物、腐植质以及可燃气体存留其中，进而产生很高的压缩性，长此以往，就会降低软土自身的固结稳定性。

1.3透水性小

沿海水闸软土的透水性普遍偏低，究其原因，主要是由于软土垂直层面不含有任何水分所致，进而使得建筑地基的排水固结受到很大的阻碍，常常出现建筑物沉降等不良现象。此外，在建筑地基加荷初期，软土中还会形成大量的孔隙水压力，这样也会降低地基基础的强度。

1.4流变性强

沿海水闸软土的流变性，是指当土质受到较大荷载压力时，土层结构就会出现变形情况，且随着时间的迁移，不断扩大，这种土质特征不仅不利于边坡、堤岸、码头等相关工程项目的稳定性，而且还会影响到水工建筑的整体施工质量，因此，应采用剪切试验对该土质全面分析，进而根据实验所获取的抗剪强度值，来采取有效的加固措施进行处理。

2. 沿海水闸软土地基主要勘探技术分析

2.1地下水位观测技术

沿海水闸软土地基在施工过程中，经常会受到地下水位所影响，进而出现地基渗水等不良现象，因此，一定要重视地下水位观测技术的合理运用。首先，要明确施工现场地表海水体与地下水的关系，进而对其潮涨潮落与地下水的动态变化做到全面掌握。其次，要在现场布置多个水位观测孔，并确保各勘察钻孔的孔径大小，可以满足初见水位、分层水位以及终孔稳定水位的准确勘测，应对整个钻进过程进行实时的监督和分析。

2.2钻探技术

沿海水闸软土地基勘探点的布置，必须结合岩土工程勘察规范要求来进行，通常都会以轮廓较密处的中心线为基准。同时，勘探深度要根据所制定的处理方案综合确定，因为淤泥土的渗透性较低，很容易出现饱和状态，所以钻探方式也要尽量以全层位取芯、回转式干法钻进方式为主。此外，为了提升淤泥土质干法钻进的顺畅性，还要采取植物胶工艺来进行孔壁护壁，这样就可完善缩孔效果，提高孔钻进的施工效率。

3. 沿海水闸软土地基处理方法

3.1置换处理

该软土地基处理方式的工作原理，主要是将现场地基中的软弱土或不良土，替换成物理性较好的岩土材料，进而使其形成双层地基或改良地基，这样才能有效增强沿海水闸软土地基基础的负荷承载能力和抗沉降能力。在实际运用时，置换处理方式有很多，必须依据实际情况来进行科学选择。如：振冲置换法、挤淤置换法、换土垫层法、砂桩法、沉管碎石桩法、强夯置换法等。

3.2排水固结处理

3.2.1真空预压软基处理

该排水固结处理方式，是将水闸软土地基的表面铺设一层密封膜，然后再利用专业的真空设备进行抽真空处理，进而使密封膜下砂垫层内和土体中垂直排水通道内形成一定的负压，这样就可加快孔隙水的排出，使土体迅速固结，施工强度迅速提升。真空预压固结处理方式的固结速度十分之快，比较适用于那些加固淤泥、淤泥质土以及需要进行排水固结且能形成负超静水压力的软粘土。

3.2.2塑料排水板法

该排水固结处理方式，主要是利用地基中所设置的竖向排板、地表加载预压以及建筑物自身的重量，通过对软土质实施挤压，来使其饱和软土中的孔隙水得到彻底的排除，进而实现土层固结，确保其密實度和施工强度都能得到最大化增强，以免建筑工程出现不规则的沉降。

3.3固化物处理

该排水固结处理方式，主要是向水闸软土中灌入石灰、水泥以及其他化学固化浆材等，以便在地基中形成增强体，进而提高软土地基基础的抗沉降力。一般情况下，固化物处理技术有很多种，常见的有：高压喷射注浆法、渗人性灌浆法、深层搅拌法等。

3.4水泥土桩处理

该排水固结处理方式的运用必须建立在对现场淤泥质土进行物理测验的基础上，以便通过测验结果，来确定最终的桩基处理技术。通常，若是现场软土质的各项物理、化学指标都能够满足搅拌桩、旋喷桩的施工要求，且淤泥质土中含水量均衡，土层内部存有少量流动水，则可完全采用干法、湿法水泥土桩处理技术，而采用水泥土桩处理技术，不仅可以提升地基的固结性和稳定性，而且还能同时对基坑进行围护，进而达到同步施工的处理效果。

4. 工程实例

海门市东灶新河河道工程位于江苏省海门市东灶港东侧约2.1km处，为新围垦区的两道侧堤范围内开挖东灶新河与拟建的东灶国家中心渔港相连，并在老海堤出海处新建一座套闸。

东灶新河套闸靠近外海，且建筑场地为Ⅲ类建筑场地，主要为软弱土～中软土，天然地基承载力低，沉降量大，对建筑物的运行十分不利。同时闸首平面尺寸大，且为三角门型式，其沉降控制要求更高，因此为保证今后套闸的正常运行，减少因沉降而引起的套闸运行事故，需对天然地基基础进行处理。

由于闸址位置基础下有厚度不均的软弱下卧层，设计时采用了桩基进行地基处理。适合的桩基处理方法有钻孔灌注桩、深层搅拌桩法、小型混凝土沉管灌注桩、高压喷射法。由于软弱下卧层上位密实粉土，深层搅拌法施工会比较困难，且处理效果难以保证，而高压喷射法在多复杂地质条件下，压力非常难以控制，施工中容易出现问题，且不容易发现，小型混凝土沉管灌注桩处理深度不宜超过6m，施工中容易出现断桩等问题，经综合考虑设计采用预应力管桩对地基进行复合地基加固。

结束语：

综上所述，为了保证沿海水闸软土地基基础的稳定性和安全性，工程设计人员应结合当地土质特征，来确定最终的施工方案，并做好现场土质勘查工作，确保其各项指标满足软土地基基础施工需求，在此基础上，还要选择正确的地基处理技术，这样才能达到预期施工效果，确保整个水工建筑物的长期运行质量。

参考文献：

[1 ]马朝文.滨海软土地基处理方法探讨[J]中国高新技术，2016，11：22-23

[2]圈沈烨.软土地基处理方法综述[J]山西建筑，2017，03：14-17