王香云
(濮陽市河道管理處,河南 濮陽457000)
軟黏土中最常見的工程地質(zhì)性質(zhì)最差的要數(shù)淤泥或淤泥質(zhì)土,通常工程上把天然孔隙比大于或等于1.5 的亞黏土、黏土稱為淤泥,而把孔隙比大于1.0 <1.5 的黏土稱為淤泥質(zhì)黏土。
1)孔隙比和天然含水量大。我國軟土的天然孔隙比一般e=l~2 之間,淤泥和淤泥質(zhì)土的天然含水量w =50%~70%,一般大于液限,高的可達200%。
2)壓縮性高。我國淤泥和淤泥質(zhì)土的壓縮系一般都大于O.5 MPa-1,建造在這種軟土上的建筑物將發(fā)生較大的沉降,尤其是沉降的不均性,會造成建筑物的開裂和損壞。
3)透水性弱。軟土含水量大,透水性卻很小,滲透系數(shù)k≤1(mm/d)。由于透水性如此微小,土體受荷載作用后,往往呈現(xiàn)很高的孔隙水壓力,影響地基的壓密固結(jié)。
某市北堤防護工程白沙防洪堤的軟土加固。2007 年白沙排水閘穿堤涵施工時,開挖基礎(chǔ)到設(shè)計深度時,發(fā)現(xiàn)有約20 m長的基礎(chǔ)夾有含水量高、強度低、壓縮性大的軟黏土層,最大的厚度約3 m。為防止堤基不均勻沉陷,增強堤防的穩(wěn)定性,對該20 m 作為墊層法換填粗沙加固處理。為了提高基礎(chǔ)的防滲能力及進一步提高基礎(chǔ)承載力,在防洪堤建成后,對換填的粗沙進行了旋噴法加固處理,布孔沿穿堤涵兩側(cè)各布置1 排,間距1.5 m,孔深插入粗沙層下2 m,共28 孔。目前,該處堤防不見有不均勻沉降現(xiàn)象,表明處理效果明顯。
1)換填處理法的技術(shù)特點。換填處理法指的是把基礎(chǔ)地面以下的不太深的范圍內(nèi)的軟土層挖走,然后用質(zhì)地更加堅硬、強度更加高、性能更加穩(wěn)定、有抗侵蝕能力的碎石、素土、礦渣等逐層填筑,同時以機械或者人工方法進行分層夯、壓、振動,讓它達到需要的密度,成為一個優(yōu)質(zhì)的人工地基。當?shù)鼗能浫跬翆颖容^薄,并且上面部分的載荷不是很大的時候,也可以用人工或者機械的方法進行一些表層的壓、振動等密實處理,一樣能夠獲得換填加固地基的效果。換填法適合淺層地基的處理,包括淤泥質(zhì)土、雜填土、回填土等的地基處理,還包括暗道、暗溝、暗塘等低洼區(qū)域的處理。換填法同樣適用于地域性的特殊土的處理。
2)換填處理法的施工要點。為使水利工程建設(shè)施工需要得到滿足,通常情況下,換填土要有三層,包括砂與砂墊層、素土與灰土墊層、礦渣和碎石墊層。施工單位在對此種方法加以使用之時,應(yīng)按照需求不同,選擇相應(yīng)的墊層材料,才能確保其起到要求效果。
1)排水固結(jié)法的技術(shù)特點。利用這種方法來處理軟地基能夠排出軟地基中所存在水分,從而使得孔隙比以及超靜孔隙水壓減小,使土體發(fā)生固結(jié)變形,從而提前完成土體沉降速率,利用提升土體抗剪強度以及有效應(yīng)力來使得地基承載力得到提升。排水固結(jié)法主要包括以下幾種:真空預(yù)壓法、礦井法、電滲排水法以及堆載頂壓法。
軟黏土地基進行處理時,可以使用堆載頂壓法,但是這種方法需要較長時間。在建筑物修建之前,對填土材料以及砂石加載預(yù)壓,使軟黏土地基完成沉降,從而使軟黏土地基得到快速穩(wěn)定固結(jié),將荷載撤除之后,再對建筑物進行修建。
有些軟黏土地基透水性比較低,在對其進行處理時可以使用砂井法。這種方法是利用地基成孔的方式來對砂土進行灌注,將砂溝或者是砂層墊在砂井之上鋪設(shè),以此來固結(jié)排水管,利用對排水速度的提升來使地基比較牢固穩(wěn)定。砂井法所具有的特點就是用料省、連續(xù)性較好,并且其施工也比較方便。
2)排水固結(jié)法的施工要點。在運用該種方法時,要注意:①在堆載預(yù)壓法時,不但要利用建筑物自重來進行加壓,同時在施工時也可以采取相應(yīng)措施來進行預(yù)壓,利用超載預(yù)壓方式來排水固結(jié),但具體方式要以估計值以及殘余沉降量為依據(jù)來進行確定。②若軟土地基地下水含量比較小,在對其進行處理時,可以利用降水預(yù)壓法來進行。
軟土地基的施工質(zhì)量直接關(guān)系到水利堤防的使用安全。因此,在實際的建設(shè)施工中,要嚴把質(zhì)量關(guān),從源頭上排出水利堤防的安全隱患。
1)了解軟土地區(qū)的地質(zhì)情況,對工程地質(zhì)條件復(fù)雜的,還應(yīng)進行工程地質(zhì)分區(qū),以便按分區(qū)不同再區(qū)別地予以處理。在勘察設(shè)計時,如地質(zhì)工作做得不夠深,在施工時一旦發(fā)現(xiàn)問題,可作些補充勘察及勘探工作,對地質(zhì)情況作進一步了解。設(shè)計方案既要經(jīng)濟又要合理,要切合當?shù)貙嶋H,要增強施工過程中的管理力度。
2)在軟土工程建設(shè)時,工程管理層要加強軟土工程的驗收?;谲浲恋鼗奶厥庑裕涔こ痰馁|(zhì)量控制非常關(guān)鍵,尤其是工程的驗收。軟土地基的工程竣工后,相關(guān)部門應(yīng)該合理的組織驗收工作,對軟土工程進行全面的檢查,避免施工中可能存在的缺陷。
軟土地基工程作為水利堤防建設(shè)的關(guān)鍵工程,在其建設(shè)的過程,需要采取合理有效的處理方式和管理體制,來保障其在施工過程中的質(zhì)量。
[1] 吳俊. 水泥攪拌樁技術(shù)在水利工程軟土地基中的應(yīng)用[J].建材與裝飾,2011(7).