水运工程软基处理施工技术

许大安 中国港湾工程有限责任公司

相较于常规工程，水运工程软土地基情况更加复杂，含水量大，实际处理比较困难。因此针对该工程的软基处理，有必要加强对施工技术的分析，从而保证软基处理效果，并推动整体水运工程建设实现更好的发展。

1.常见的水运工程软基处理施工技术

1.1 排水固结

在水运工程中，一般地基的含水量更高，针对这种情况可采用排水固结技术，通过排出地基内所含水分来改善含水量较大问题，提高软土地基固结效率，保障地基的稳定安全性。在实际操作时，选择在地基中设置一些竖向排水体，比如砂井、塑料排水管、碎石桩等，然后在堆土加载带来的重力挤压下，软基内的孔隙水会被慢慢排出，显著提升内部土质固结的效率，让土质变得更加紧密，最终达到加固效果。

关于排水固结技术，还可以采用一种名为“袋装砂井”的施工方式，与传统砂井法相比，排水固结的效果更好。究其原因在于该方法采用了透水性更好的编织袋，通过向袋中灌入砂砾，再将装满砂砾的沙袋沉入砂井中，不仅提升了排水效果，还提高了地基加固效果，且对砂井直径的要求不高，实际施工更加稳定顺利，施工效率更高。

1.2 换填地基

如果水运工程中软土地基面积较小，深度较浅，并且与施工地表接近，则无需设置竖向排水装置，而是选择换填法，直接替换该部分的软弱土质，达到提升整体地基强度的目的。换填法在水运工程软基处理方面包括三种形式。

（1）砂垫层软基处理方法。这是一种比较传统的处理方法，实际操作简单，施工技术纯熟，因此应用比较广泛。在具体施工中，采用的换填材料以中砂粗砂为主。在条件允许的情况下也可采用填石块或者石渣。过程中主要加强砂垫层换填厚度的控制，一般在4m以内。可在软基上完成砂垫层的换填铺设，铺设材料可选择透水性较好的中粗砂，渗透系数在1×10-3cm/s以上，如果水运工程对软基强度要求较高，将中粗砂替换为碎石材料。将这一砂层作为软土地基固结所需要的上部排水层，一方面提高地基排水的效果，强化其固结效率，另一方面增强地基本身的强度。

（2）土工织物垫层工艺。这种软基处理工艺也比较常见，通常需要在软弱地基上铺设相应的土工织物，应用应力扩散、加筋等方式提升整体的软土地承载力。同时控制软土地基变形，提高加固效果。在具体实践中可将该方法与砂垫层方法配合应用。

（3）爆炸挤淤方法。该软土地基处理方法就是借助爆破瞬间爆发的力量将地基内的软弱污泥去除，同时填入一些其他材料加以替代，从而达到改善内部地基结构、加固地基的作用。实际操作时先建立抛石堤，然后将炸药埋置于淤泥边缘位置，在引爆炸药以后，炸药爆炸带来的冲击力会击飞大量淤泥。此时后抛石堤受爆炸影响出现塌陷，直接落到淤泥原本位置上，实现自动换填的效果。这种地基换填加固技术操作过程相对简单，造价也较低，施工效率高，但对施工安全有着较高要求，并且需要合理控制好炸药量与埋设位置，才能起到更好的爆炸效果，尽可能清除所有淤泥，提高地基加固效果。

1.3 化学固结

在水运工程中，针对软基处理还可以采用化学固结技术，具体包含以下几种。

（1）硅化加固技术。主要利用硅酸钠与氯化钙会发生化学反应，产生一种胶凝聚合物，这种物质能将地基软弱土质粘结在一起，从而改善软土地基内部的结构，提高其强度与硬度，达到软土地基加固的目的。

（2）深层搅拌法。这种地基加固方法与传统的灌浆法施工比较类似，在实际加固施工过程中，使水泥浆等物质与软弱土质充分混合，然后在搅拌机帮助下使二者混合更加均匀。借助水泥发生的凝固化学反应起到软土地基加固的目的。

（3）软基固化处理技术。这是一种当下比较先进的化学固化软土地基技术，充分利用了水运工程施工现场原有的土质，通过开展配合比试验以及现场试验，深入了解现场软土地基土质组成，在此基础上选择科学的固化剂配方，并在专用搅拌设备的帮助下拌合软基淤泥和固化剂，二者充分混合后，在固化剂规划作用下形成一个完整的固结体。最终达到改善软土地基土体强度的目的，增强软土地基承载力，降低地基变形和沉降。

总而言之，针对水运工程软土地基处理，可结合现场实际的施工情况，科学合理地选择处理方法，提高方法的针对性，从而起到更好的加固效果。以下文章以软基固化处理技术为例，分析其在水运工程中软基处理加固的具体应用。

2.软基固化处理技术

相较于传统的软基处理技术，软基固化处理技术整体施工过程简单，且充分利用了原软基材料，实际施工效率更高。对于深层搅拌处理方法，软基固化处理技术更具有灵活性。

该项技术适应性强，既适用于浅水区作业，也能配合其他加固技术在深水区作业施工，并且通过调整水泥固化剂掺入比灵活控制软土地基加固程度。基于上述软基固化处理技术的优势特征，非常适合应用在水运工程中。

3.软基固化处理技术具体分析

3.1 浅层固化处理工艺

这种处理加固工艺非常适合在港口堆场软基加固中应用。由于软基比较浅，可对原有地基泥土加以利用，有效节省成本且施工周期更短。在具体实践方面，可分为以下几个主要步骤：（1）设备改装。在浮箱履带式挖掘机上完成旋切搅拌装置的配装，便于进行搅拌施工，或者在平板驳船上以搭设A架或吊机等方式进行旋切搅拌装置的装配；（2）在配料室内配制固化剂、激发剂，并将其输送泵内；同时，将储料罐的固化剂主料直接输送至泵内，顺利制成湿剂，然后经过输送泵输送至旋切搅拌装置内。（3）操作装置旋转搅切软土地基，在这一过程中，还会配合注入固化剂使其与泥土充分拌和形成固化土。（4）在完成施工后做好后续养护，最终固化土的限抗压强度可达到每平方米8～60t。

3.2 软基深层固化处理工艺

这种处理方式类似搅拌桩加固，将软土搅拌成桩或者连续墙，最终达到深化加固的效果。相较于上述浅层固化处理，深层固化处理最大的差异在于采用的搅拌装置不同，前者采用的处理装置是浮箱履带式挖掘机/平板驳船加装旋切搅拌装置，后者则采用的是浮箱履带式挖掘机/平板驳船加双轮铣搅拌装置。具体施工工艺与浅层处理相同。

3.3 施工设备选用及注意

（1）双轮铣搅拌装置设备。该设备能够对软土地基进行立体式搅拌，借助挖机液压驱动，在连接杆和喷嘴的两侧分布有2个搅拌头，有效扩大了搅拌面积，一般单次搅拌面积在1m2以上，搅拌效率可达50～80m3/h。每次施工结束后，如果间歇较长时间，应注意清理和清洗喷嘴，避免固化剂及淤泥阻塞，对下一次施工造成影响。

（2）后台供料系统。在该系统设备的帮助下灵活配置固化剂的添加量，固化剂通常通过后台供料系统的喷浆管进入喷嘴，同时配合搅拌头上螺旋分布的刀头立体切削土体和转动，促使固化剂与软弱地基土体充分混合，起到良好的固化加固效果。在后台供料系统中配置有固化剂添加控制系统，能够实时控制固化剂添加量，既实现对固化效果的调节，也避免材料浪费，降低整体软基固化加固的施工成本。

目前后台供料系统的运作已趋于智能化，十分方便。但是要注意根据现场实际情况布设，既要尽量贴近施工设备，保证足够压力泵送材料，减少浆管阻塞风险，又要保证原材料能方便及时供应给后台系统。如现场情况确实较为复杂，后台布设距离较远，应合理考虑采用中转泵送的方式进行解决。

4.结束语

针对水运工程的软基处理，有多种处理施工工艺可供选择。在实际选择应用过程中，需要结合实际情况科学合理地选择，这样才能更好地提升软基加固效果。同时加强对先进加固技术的应用，推动水运工程建设实现更好的发展。