陳永軍

【摘 要】本文通過對(duì)海邊灘涂軟土地基的特點(diǎn)，在該種地質(zhì)條件下進(jìn)行工程建設(shè)實(shí)例，對(duì)軟土地基處理的施工技術(shù)措施進(jìn)行粗淺的分析，并提出相應(yīng)的一些軟土地基處理措施，以供大家參考。

【關(guān)鍵詞】軟土地基；真空預(yù)壓法；注漿法

1.軟基性質(zhì)狀況

軟基情況多出在珠江三角洲地區(qū)，復(fù)雜的沉積環(huán)境形成了以濱海相沉積為主，以河流沖積相、湖沉積相為輔的多組分沉淀物，軟土層的厚度、空間展布特征和粉細(xì)砂的分布，存在較大差異。

案例：廣東廣青金屬科技有限公司年產(chǎn)5萬噸鎳合金產(chǎn)業(yè)鏈及配套加工項(xiàng)目，規(guī)劃用地總面積約3000畝，計(jì)劃總投資近17億元，場(chǎng)地位于陽江市陽江市高新區(qū)港口工業(yè)園，場(chǎng)地周圍地勢(shì)寬廣，均為魚塘。地質(zhì)勘探資料顯示，本場(chǎng)地原地貌單元屬海灘地帶，原地勢(shì)較低洼，現(xiàn)被人工沖填及筑填，現(xiàn)場(chǎng)地總的較平坦，鉆點(diǎn)地面高程4.89～5.97m，平均高程5.41米。根據(jù)鉆孔揭露所取得的地質(zhì)資料，經(jīng)綜合整理，可將場(chǎng)地內(nèi)巖土層自上而下劃分為人工填土（Q4ml）、第四系濱海積土層（Q4m）、第四系風(fēng)化殘積土層（Q4el）及震旦紀(jì)（Z）基巖四大類。按《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011—2010）附錄A劃分，場(chǎng)地抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.10g。

場(chǎng)地覆蓋土層厚度全風(fēng)化巖16.30～23.30m，其中人工填土①流～軟塑狀淤泥②1流～軟塑淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土②3松散狀粉砂②5屬軟弱土；可塑狀粉質(zhì)粘土②2松散狀中砂②6屬中軟土；可塑狀砂質(zhì)粘性土③1層、硬塑狀砂質(zhì)粘性土③2層和堅(jiān)硬土狀全風(fēng)化混合④1屬中硬土。

軟土地基主要特征和物理力學(xué)性質(zhì)情況如下：淤泥類軟土厚度大，平均含水量高達(dá)60%以上，呈流塑狀態(tài)，壓縮性大，十字板抗剪強(qiáng)度低（ Cu<5kPa），有機(jī)質(zhì)含量超過3%，含有大量腐殖酸，平均液限大于45%，塑性指數(shù)大于19，滲透性差，平均固結(jié)系數(shù)小于4.5×10-4cm2/s ，軟土靈敏性高，受擾動(dòng)后抗剪強(qiáng)度可降低30%以上。滲透系數(shù)1.2×10-7cm2/s～1.5×10-7cm2/s ，壓縮性極高。淤泥質(zhì)粘土層，一般為5m 左右，灰色，呈飽和軟塑狀態(tài)，具有較大的壓縮性。砂層位于軟基底部厚度在3m～5m ，淺灰黃色，潮濕、中密、含有少量腐殖物，內(nèi)摩擦角可達(dá)35°，壓縮性小，基本無壓縮沉降。

2.軟基監(jiān)控

（1）為了準(zhǔn)確了解軟土地基質(zhì)分布情況，對(duì)全線軟基進(jìn)行施工前地質(zhì)勘察和靜力觸控試驗(yàn)。其中靜力觸探試驗(yàn)為每50m 一個(gè)斷面，地質(zhì)補(bǔ)勘約為每250m補(bǔ)勘一孔。

（2）沉降觀測(cè)。每50m設(shè)置一個(gè)監(jiān)控?cái)嗝?，?zhǔn)確地觀測(cè)路基表面沉降速率。沉降標(biāo)由底座（沉降板） 和測(cè)桿組成，底座可采用50cm×50cm×10cm的鋼板或相應(yīng)尺寸的鋼板混凝土，測(cè)桿采用鐵管制作，首節(jié)與底座焊接為一體埋置在砂墊層之下，以后隨著路基填土接管，每根測(cè)桿上部都要帶有管接頭。沉降板埋設(shè)時(shí)，隨即用四等水準(zhǔn)觀測(cè)首節(jié)管頂和底板的標(biāo)高。底板標(biāo)高也可以用首節(jié)管頂標(biāo)高減去管高獲得，需要接管時(shí)，分別測(cè)出同一測(cè)點(diǎn)接管前及接管后標(biāo)高，接管前標(biāo)高用于計(jì)算本次沉降量，接管后標(biāo)高用作下次計(jì)算沉降量的初值。

（3）孔隙水壓力測(cè)試裝置?？讐河^測(cè)點(diǎn)的平面布點(diǎn)宜集中于路中心，并與沉降、水平位移觀測(cè)點(diǎn)位于同一觀測(cè)斷面上?？紫端畨毫y(cè)試采用孔隙水壓力儀，由探頭、電纜、頻率讀數(shù)儀組成。孔隙水壓力探頭分為鋼弦式、電阻式和氣動(dòng)式三種類型，其中鋼弦式穩(wěn)定性好，靈感度高，使用最多。探頭埋設(shè)采用鉆孔法。

（4）測(cè)斜裝置。測(cè)斜裝置由PVC 高精度測(cè)管、測(cè)斜儀、數(shù)字式測(cè)讀儀三部分組成。其中測(cè)斜管埋設(shè)固定于土體內(nèi)。測(cè)斜管的埋設(shè)有三種方式：鉆孔埋設(shè)、綁扎埋設(shè)和預(yù)制埋設(shè)。

（5）分層沉降測(cè)試裝置。目前分層沉降測(cè)試使用最多的是電磁式分層沉降儀，由測(cè)量系統(tǒng)和跟蹤系統(tǒng)兩大部分組成。測(cè)量系統(tǒng)包括沉降儀、鋼卷尺（內(nèi)置電纜）、探頭和三角架；跟蹤系統(tǒng)包括分層沉降管和鋼環(huán)。分層沉降管由波紋狀柔性塑料管制作，管外每隔一定距離安放一個(gè)鋼環(huán)。分層沉降管采用鉆孔導(dǎo)孔埋設(shè)，鉆孔垂直偏差率應(yīng)不大于1.5%，且無塌孔無縮孔現(xiàn)象存在，遇到松散軟土層應(yīng)下套管或泥漿護(hù)壁。埋設(shè)時(shí)先埋置波紋管，第一節(jié)波紋管底部必須封死，至一定深度后，插入導(dǎo)管與波紋管一并壓至孔底。當(dāng)埋置深度較大時(shí)，波紋管與導(dǎo)管均應(yīng)隨埋隨接，接口必須牢固，但不能采用磁感材料作固定件。當(dāng)分層沉降管至孔底定位后，用砂子填塞鉆孔孔壁與波紋管或保護(hù)管之間隙。待孔側(cè)土回淤穩(wěn)定后，應(yīng)先用水準(zhǔn)儀測(cè)出導(dǎo)管管口高程，并用磁性測(cè)頭自上向下依次逐點(diǎn)測(cè)讀管內(nèi)各感應(yīng)線圈至管頂距離，換算出各點(diǎn)高程；連續(xù)測(cè)讀數(shù)日，穩(wěn)定讀數(shù)即為初始讀數(shù)。

（6）輔助設(shè)施。地下水位井按水文地質(zhì)單元設(shè)置，要求結(jié)合地形地貌條件，選擇能夠代表一定區(qū)域地下水變化特征的位置設(shè)置觀測(cè)點(diǎn)。水位管應(yīng)埋設(shè)在路堤應(yīng)力范圍之外的地表水富集地，盡可能真實(shí)地反映地下水自身的變化；材料一般采用60mm～70mm的聚氯乙烯管，長(zhǎng)2. 5m～3.0m，管底端50cm管圍鉆有數(shù)排小孔，外包銅紗和尼龍紗扎緊，封死管底口。水位管采用鉆孔埋入，上口加蓋保護(hù)。

（7）軟基處理前補(bǔ)充勘察。補(bǔ)充勘探目的在于：

a.查明淤泥和淤泥質(zhì)土分布范圍、厚度、物理力學(xué)指標(biāo)，提供準(zhǔn)確的軟土抗剪強(qiáng)度指標(biāo)。

b.全面掌握斷面的詳細(xì)地質(zhì)資料作為軟基監(jiān)控的依據(jù)，如地質(zhì)條件與原資料出入較大時(shí)對(duì)斷面進(jìn)行調(diào)整。

c.制定填土計(jì)劃。

（8）加載過程中進(jìn)行原位測(cè)試。該階段中試驗(yàn)主要以靜力觸探試驗(yàn)、十字板剪切試驗(yàn)等原位測(cè)試手段為主，目的是配合軟基沉降監(jiān)測(cè)，動(dòng)態(tài)跟蹤軟土的強(qiáng)度變化，及時(shí)驗(yàn)證加載和監(jiān)控計(jì)劃，必要時(shí)作出調(diào)整。

（9）加固結(jié)束后進(jìn)行原位測(cè)試。為了解地基土體的固結(jié)情況，對(duì)比加固前后的強(qiáng)度變化，檢驗(yàn)軟基處理效果，在填土預(yù)壓期滿結(jié)束后（卸載前）進(jìn)行包括靜力觸探試驗(yàn)、十字板剪切試驗(yàn)、鉆探取土試驗(yàn)等多種原位測(cè)試。為便于對(duì)比分析，試驗(yàn)位置應(yīng)與原補(bǔ)充勘察斷面位置相同。

（10）觀測(cè)斷面的布設(shè)。施工監(jiān)控采用普通、主要監(jiān)控?cái)嗝娼Y(jié)合的方式進(jìn)行。普通監(jiān)控?cái)嗝嬷贿M(jìn)行沉降觀測(cè)，由施工單位負(fù)責(zé)，用于指導(dǎo)本單位本路段的施工；主要監(jiān)控?cái)嗝嬗杀O(jiān)控單位負(fù)責(zé)，在典型路段進(jìn)行全方位多參數(shù)觀測(cè)，用于指導(dǎo)代表段落的施工過程。

3.軟土路基處理

3.1真空預(yù)壓處理軟基

真空預(yù)壓法施工，即將軟基處理區(qū)域密封處理，然后不斷抽真空，使土體內(nèi)空隙水壓力不斷降低，真空度逐步提高，并保持控制在某一合理度數(shù)內(nèi)，一般真空度控制穩(wěn)定在80kPa。從而有效增強(qiáng)地基承載力，加快路基沉降速度，提高路基施工穩(wěn)定性，最后達(dá)到減少工后沉降的目的。

真空預(yù)壓法施工，關(guān)鍵在于對(duì)處理區(qū)域地基的密封處理，密封效果好壞直接影響到施工方法的成功與否。穩(wěn)妥的施工工藝為對(duì)軟基處理加固區(qū)的四周進(jìn)行開挖密封溝，密封溝的開挖必須符合蓋膜閉氣要求，密封溝深度應(yīng)當(dāng)在1m以上，并將膜邊垂直插入軟土（下轉(zhuǎn)第271頁(yè)）（上接第248頁(yè)）中，密封膜進(jìn)入軟土深度50cm以上后，在溝底平鋪后反貼在溝的另一側(cè)，以確保真空膜的密封。

在開挖密封溝的同時(shí)，可進(jìn)行吸水主管和支濾管的安裝、連接和埋設(shè)。全部吸水管均需埋入砂墊層下，并通過出膜器及吸水管與真空泵連接，出膜器的連接必須牢固，密封可靠。另外，考慮到抽真空過程中，加固區(qū)可能會(huì)產(chǎn)生不均勻沉降，因此，主、支濾管須采用塑性軟管連接，避免排水管斷裂漏氣。

3.2注漿法

3.2.1主要技術(shù)要求

（1）注漿孔位置。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，管道回填注漿位于管道與路基交匯段?？孜谎毓艿垒S線單排布置，孔間距5m左右。

（2）施工順序。注漿按分序加密的原則進(jìn)行，分兩序展開施工， Ⅰ序孔與Ⅱ序孔間隔布置。先進(jìn)行Ⅰ序孔的鉆孔注漿，完成后進(jìn)行Ⅱ序孔的鉆孔注漿。兩序孔時(shí)間間隔為10d左右。注漿結(jié)束后待漿液凝固達(dá)14d以后進(jìn)行鉆探取芯檢查注漿質(zhì)量。

（3）鉆探技術(shù)要求。造孔時(shí)采用汽車鉆機(jī)，硬質(zhì)合金鉆頭，實(shí)行干鉆，開孔孔徑為130mm ，終孔孔徑為110mm，孔上部施行套管護(hù)壁與止?jié){?？咨钜怨茼敒橄蓿疃纫话?.75m～6.25m。

3.2.2注漿施工方法

注漿材料可采用砂、普通硅酸鹽水泥、粉煤灰。其中水泥標(biāo)號(hào)為42.5；砂顆粒徑小于0.5mm；注漿用水為自來水。漿液濃度由稀到濃，用水和固體物質(zhì)（水泥、粉煤灰、砂） 按不同的重量比逐級(jí)或越級(jí)交換。攪拌時(shí)間不低于3min。

注漿方法采用全孔段一次注漿。當(dāng)注漿壓力不變，注入率持續(xù)減少時(shí)，或當(dāng)注入率不變，而壓力持續(xù)升高時(shí)，均未改變水灰比；當(dāng)某一比級(jí)的注入量達(dá)到設(shè)計(jì)以上，灌注時(shí)間已達(dá)到30min，而注漿壓力和注入率均無改變，便加濃一級(jí)，或加入一定比級(jí)的砂，但摻砂量一般不大于水泥和粉煤灰重量的200%。

在規(guī)定壓力下，注漿孔停止吸漿，持續(xù)灌注5min 后即結(jié)束注漿；注漿結(jié)束后，采用壓力注漿封孔?？卓谟盟嗌皾{填實(shí)抹平。

4.結(jié)語

（1）本工程一開始就十分重視土方開挖和地下水問題，備有應(yīng)急預(yù)案，應(yīng)對(duì)復(fù)雜問題，由于各項(xiàng)措施有效，基坑施工取得成功。

（2）本工程支護(hù)結(jié)構(gòu)本身變形不大，但由于基坑降水措施，對(duì)周邊產(chǎn)生較大影響，采用坑外回灌措施后，周邊環(huán)境變形得到一定控制。

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