港口航道护岸工程中软基处理技术的应用

港口航道护岸工程中软基处理技术的应用

李卓

厦门港务疏浚工程有限公司

摘要：在港口航道护岸工程中，软基处理属于关键的环节，其质量如何将会对护岸工程造成直接影响，这就需要根据实际情况选择合适的地基处理工艺对软基加以处理。本文对软基的特性与航道护岸工程软基处理技术加以简单分析，供有关人员参考。

关键词：港口航道护岸；软基处理

1前言

在港口航道护岸工程的施工中，软基处理属于基础性的工作，若软土地基的处理未到位，会对构筑物质量造成严重的影响。特别是软土地基当中的含水量较大、孔隙比较大，导致地基基础承载能力不够，使港口航道的护岸工程以及上方构筑物存在结构安全方面的隐患，所以十分有必要对港口航道工程软基处理加以重视，选择合适的施工技术，确保工程质量。

2软基主要特性

2.1触变性较高

软土具备絮凝的结构，属于结构性的沉积物，存在触变性。原状土遭受震荡后，结构遭到破坏，土体强度急剧下降，使得土体变为流塑的状态，进而造成地基上方构筑物出现结构破坏。

2.2压缩性较高

软土孔隙较大，压缩性较高。通常正常固结软土层压缩的系数大约是0.5-1.5Mpa-1，其最高能达至4.5Mpa-1。高压缩软土一般为非均质地基，不均匀性明显、承载力低、压缩性高；在此土层上方的构筑物经常会出现沉降。

2.3流变性较大

软土的流变性包含蠕变、应力松弛、流动及长期强度的特性。在荷载作用之下，软土因受到剪应力而缓慢出现剪切的变形，还可能会使得抗剪强度下降，在完成主固结的沉降后，有可能会持续出现次固结的沉降，造成土体的不均匀沉降，影响上部结构整体变形。

2.4透水性较差

软土的透水性能较差，通常垂向的渗透系数于10-8-10-6的量级间，不利于地基排水的固结，对地基强度造成影响。

2.5抗剪强度较低

软土地基的强度极低，通常不排水的抗剪强度小于20Kpa。经过排水的加固以后，因孔隙水渗出的速率不快，抗剪强度的增长会极慢。

3港口航道护岸工程软基处理技术

3.1垫层的处理技术

3.1.1垫层处理简介

通常按照航道护岸具体的情况，垫层技术应用的较为广泛。若建筑物的基底下，持力层是淤泥或软粘土等软弱的土层，无法达到设计的相关要求，在其厚度低于2m的时候，可将此土层全挖出去，将基础置在硬土层之上。若软土层比较厚的时候，深度开挖会不现实，那么就可对垫层的处理方式加以考虑。按照经济实用、就地取材等原则，一般选择碎石或是块石来垫层。

3.1.2垫层的关键作用

（1）提升地基稳定的性能，因碎石垫层不但加深了建筑体基础埋置的深度，而且还会使建筑体荷载经碎石垫层均匀扩散至软土的地基之上，使软土层受到附加的应力有所降低，这对于预防地基内部发生剪切的破坏起到相应作用，防止出现深层滑动的情况，由于基础的底部和碎石垫层之间存在着比较大的摩擦力，使得其稳定性能有所增强。

（2）降低了基础的沉降量，由于沉降量和地基附加的应力间成正比，而紧靠底部附加的应力较大，使得这部分沉降量较大，若把持力层软土替换成碎石垫层后，便可大大降低基础沉降的量，还可对基础不均匀的沉降加以调整。

（3）下卧层的软土固结加速，由于碎石垫层在实质上还可以作为排水层，当软土在受到压缩以后会将土体中水分挤出来而固结，经透水垫层将其渗出去，会使软土固结得以加速，使得抗剪的强度得到比较快的增长，进而使地基强度有所提升。

3.1.3垫层技术的施工方式

垫层技术具体的施工方式是在软土地基上面铺约0.5-1.2m厚度的垫层。在施工的时候，务必确保均匀摊铺且不可出现较大集中的载荷作用。应用碎石垫层首先可增加建筑基础填埋的深度，其次还可使建筑荷载经碎石垫层于软土的地基之上均匀得以扩散，在极大程度上降低了软土层附加的应力。经此方式，能有效防止因地基内部的局部应力过于集中而出现剪切的变形破坏情况，并预防发生深层滑动的问题。在设计的时候，需把碎石垫层当成基础的内容，碎石的垫层宽度应大于护岸基础底宽加垫层厚度2倍，一般确保碎石垫层厚度0.3-0.5m的范围内，施工的时候务必将碎石垫层夯实。

3.2水泥土搅拌桩的处理技术

水泥土搅拌桩将水泥当成固化剂，经搅拌机对深层土体加以搅拌，把软土和固化剂加以融合，经固化剂发生一系列的物理与化学反应对软土加固，对上部的荷载加以分担。水泥土搅拌桩适用于处理淤泥、淤泥质土、素填土、软—可塑粘性土、松散—中密粉细砂、稍密—中密粉土、松散—稍密中粗砂和砾砂、黄土等土层。不适用于含大孤石或障碍物较多且不易清除的杂填土，硬塑及坚硬的粘性土、密实的砂类土以及地下水渗流影响成桩质量的土层。当地基土的天然含水量小于30%（黄土含水量小于25%）、大于70%时不应采用干法。和刚性的桩对比，水泥土搅拌桩其强度能协调桩的承载能力，桩身能充分将其强度发挥出来，有着经济性较高、适用的范围较广、施工的周期较短及对环境造成的影响较小等诸多优势。

表1土工格栅加筋土压缩特性的相关指标

表2土工格栅加筋土抗剪强度的相关指标

3.3土工格栅加筋土的处理技术

在目前加固的技术当中，加筋土格栅的技术已逐渐变成一种新型处理的技术。在港口航道护岸工程软基处理当中，成本的因素合理与否及新型技术理论，值得我们进一步加以探讨和研究，经相关的实验对此新型技术加以探究，其有关的性能指标详见表1和表2。

由表1、表2当中能够看出：

（1）在加入格栅以后，压缩的系数明显得到降低，压缩的模量有所递增，抗变形的能力明显得到提升，承载的能力也有所提高。

（2）一层土工格栅加固的效果极为明显，一层于两层土工格栅加固的效果未有太大的区别。

（3）当荷载比较小的时候，土工格栅加固的效果极为显著。

（4）加筋与不加筋两者之间，孔隙比所减少的量，伴随荷载的增加而递增。

3.4塑料排水板的加固技术

3.4.1塑料排水板的加固技术原理

塑料排水板是主要应用排水固结方法达到加固软土地基目的。施工时首先应于软土地基当中布置砂井，建立竖向的排水通道，之后按照建筑物的自重分级加载或在建筑物施工前对地基加以预压处理，顺利排出地基当中的水，并促使土体固结。若地基当中的水不断排出，则地基会出现生沉降，其强度也就会逐渐增强。

3.4.2塑料排水板技术施工的工艺

（1）铺设水平排水垫层，铺设排水垫层前，对加固地段首先应加以清洁，清除草皮和杂物等，之后铺设上砂被，其厚度通常于50-60cm间。铺设完砂被，分级加以充填，充填袋装的砂体应使用人工踩排，使其充分将排水的作用发挥出来。塑料的排水板插入以前，需平整加固区域，保证塑料排水板顺利插至土体设计深度且确保顺利将土体当中的水分排出来。

（2）垂直装设塑料排水板。使用机械设备来定位，插板机械在就位以后，调整导向架垂直度，保证空心管套和塑料排水板位置相互对应。在插板的时候，应由低至高实施，在定位时确保排水板中心部位和设计要求在同一位置上。装设管套时，需在管套顶端装设吊环，对起吊有利，将相应刻度在管套上刻画出来，便于记录与控制高度。在塔架的卷筒上装设塑料排水板，把塑料排水板经管套和桩尖固定连接，确保其贴紧桩靴，无缝隙。把管套与塑料排水板插至地基需加固标高后，实施排水的工作。在排水时，应管控沉降速度，预防管套因大幅度的沉降引发倾斜。若管套深入至设计要求深度时，连续缓慢的把其拔掉，不可随意将吊绳放松，避免因管套忽然的下坠而损坏塑料排水板。完全拔出管套以后，塑料的排水板位置需加以固定并处理塑料排水板接头的位置，若需和其他的塑料排水板来连接应用，那么需掀起滤膜加以搭接，再使用滤膜覆盖接头的位置，确保板芯部位无泥土进入。

（3）填筑预压的荷载，装设完塑料排水板以后，需分级加以验收且填补其附近空洞。使用符合施工标准与质量要求的填料来加以分级荷载预压的处理，管控加载速度，确保其与施工设计标准要求相符，可达到地基承载的能力要求。

4结束语

在港口航道护岸工程软土地基处理当中，有诸多处理软土地基的相关技术。虽然方法各有不同，但均是为了提升地基稳定的性能，对其承载的能力加以强化，进而来保证工程整体质量，使其安全稳定的投入使用。在实际的施工过程当中，应当根据各个地区实际的状况来采用合理有效的处理技术，从而获得更为良好的处理效果。

参考文献：

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［2］陈立军.探析航道护岸工程中软弱地基的处理[J].城市建筑，2013，（07）：143.

［3］何之鹏.内河航道软基处理技术探析[J].中国水运（下半月），2012，（06）：143-144.