关于岩土工程中淤泥质土地基处理方法的一些探讨

关于岩土工程中淤泥质土地基处理方法的一些探讨

刘华平

常州市基础工程有限公司江苏常州213000

摘要：近些年，我国大部分地区的经济建设都实现了快速发展，与此同时，各地也都加大了厂房、住宅、道路、桥梁、码头、地铁、管道及管线等工业公共性基础设施建设及民用建筑等的投入和建设力度，在此过程中，难以避免的会遇到一些特殊性质的岩土地质，如淤泥质土地基就是其中非常常见的一种。由于淤泥质软土地基土质较软，一般难以承受上部建（构）筑物的重量，且极易失稳引发安全事故。因此，在建筑工程的地基勘察与基础方案设计及建设施工过程中，必须采取安全有效的地基处理方法对淤泥质软土地基进行人工地基处理。本文分析了淤泥质软土地基的特征以及危害，并结合岩土工作提出了一些常见的淤泥质土地基处理方法，旨在为勘察、设计与施工等相关工作人员提供一些有益的借鉴。

关键词：岩土工程淤泥质土地基；处理方法；施工工艺

就岩土工程勘察工作的质量和成果而言，因其结论和建议直接影响到上层建筑的地基基础方案设计和建筑施工质量以及工期，因此，岩土工程勘察的野外作业过程和室内资料整理及报告编写，得到了足够的重视与关注。作业从业的专职勘察人员，如果不能对淤泥质软土地基制定一套行之有效的岩土工程勘察手段和方法及土工试验方法及依据，很难得出最接近于真实地反映地质状况的实验数据，进而影响到勘察报告结论的准确性和基础方案建议的合理性，很容易造成勘察工作上的漏洞或不足，基至于误判，届时导致上部建（构）筑物建设存在安全损失及各项隐患，以避免其对建设工程产生后期的不利影响。

一、淤泥质软土地基的特征及危害

淤泥质软土地基在我国的很多地区都分布，一般存在于沿海地区和内陆沿江、沿河、沿塘部分地区以及盆地地区等。但从其所具共性来说，淤泥质软土地基一般都具有地基土强度低、压缩性高、含水量大、孔隙比大、密度小等的特点，具有一定的流变、触变性和较高的灵敏性。通过对淤泥质软土地基的特点进行研究和分析得知：淤泥质土的含水率W一般为35%～60%，孔隙比e0一般为1～2，天然密度一般在1.55～1.85kN/m3之间。综上所述：淤泥质地基自身强度低、压缩性高、易失稳变形，不能直接作为一般拟建建（构）筑物的天然地基基础持力层。因此，在推荐合理的淤泥质土地基处理方案的同时，亦需准确精细地综合分析和推荐淤泥质土的承载力、压缩模量、桩基参数等设计所需值，确保不会因为淤泥质土地基的存在而导致出现建筑物的坍塌和地基失稳的严重损坏。

二、淤泥质土地基处理的一般原则

在出现淤泥质地基土的区域建筑时，一般很少能够做到将淤泥质地基土全部挖除干净，再换填含水量适宜的黏性土或级配较好的砂石土，常规做法是进行局部的或浅部的人工地基处理。在对软弱地基土进行人工地基加固处理的时候，通常会在其上部设置相应的人工处理地基持力层，即在上部敷铺一定厚度的具有较高强度、压缩性较低的好土层。需要注意的是，施工时应尽量减少对基底原状淤泥质土层的扰动和破坏，确保基底以下原状土层的相对稳定。目前，有些地区在针对场地淤泥质土分布范围较大，影响深度较深的道路和桥梁及一些工程重要性等较低的工业厂房等基础设施建设时，正尝试着采用城市拆迁建筑垃圾等进行回填置换或垫层法处理淤泥质地基。如江苏省常州市天宁区丁塘河湿地公园配套道路工程—丁塘河西路，该项目位置城郊结合部，由于拟建道路路基内主要为淤泥质粉质黏土，且软土分布范围广，深度大，以常规置换好土回填筑基的方案工程造价特大。

三、淤泥质地基常用处理方法

1、换填法

换填法其实就是将地基浅表部承载力较差的淤泥质土进行部分或全部更换，换成符合工程建设所需要的中软土或中硬土或坚硬土，一般情况下所换的地基土为黏性土、灰土、级配砂石等承载力较高的地基土，也有不少地区目前正在推广使用建筑垃圾和工业废料进行换填。根据所换填的不同地基土，需要对承载力重新进行计算。由于不同区域的淤泥质土层其本身特点基本相同，因此，这种换填方法已是目前全面且普遍使用的。换填法所使用的砂料一般都是中粗砂，对于级配的要求很高，需要确保其中的含泥量Qc＜5%，另外砂石的颗粒大小不均匀系数Cu＞10。

一般在施工的时候，第一步需将换填范围内的原始地面以上垃圾和杂草特别是生活垃圾清除干净；第一步对于换填的区域进行全面开挖，周边的坡度通常需要控制在2：1左右，并对基底进行平整处理，利用压路机或平板震动设备进行全面的碾压或夯实，确保底部密实度达到设计要求；第三步有计划地购进优质填料或检测确保合格的填料，进行分层填筑，并按现行规范要求进行逐层压实，并对每层填压情况进行及进检查与抽检；第四步利用刮平机或人力工具对基层进行刮平或铲平，对于含水量达不到要求的，需要进行洒水，如果湿度较大需要进行晾晒。

2、排水固结法

排水固结法即目前俗称的强夯法，主要是针对淤泥质土地基层的顶部进行预先施压，降低地下水位，然后利用电渗的方法，将淤泥质地基层中的多余水分排出，提高整体的排水固结度，减少地基的沉降性。该法常用于解决淤泥质粉质黏土地基的沉降和稳定问题，可使地基的沉降在加载预压期间基本完成或大部分完成，使建筑物在使用期间不致产生过大的沉降和沉降差，且加速地基土抗剪强度的增长，从而提高地基的承载力和稳定性。这种强夯法相对来说比较复杂，而且工序进行十分缓慢，主要是利用砂井和排水板，将淤泥质地基层中的水分排出，加快土层的固结。但是这种方法对于人力和机械的使用较少，可以减少工程的整体造价，应用的也是比较广泛，特别是在沿海、沿江一带的大型工业厂房和厂区的建设中应用较多。

3、浆液灌注加固法

浆液灌注加固法即俗称的压密注浆法，在这种方法中，土体的灌浆加固是原位加固方法，主要利用泵加压力将浆液灌注到土的缝隙之中，而后利用浆液的胶黏和凝固性，提高土粒之间的黏结力，提升土体之间的联接性，全面的提高软弱地基的强度，这种方法还可以防止渗漏，同时能加固结构提高地基土的承载力。一般来说，所使用的浆液主要是标号40以上的硅酸盐水泥，原理主要是用压力将加固土的浆液通过注浆管，灌注入土的孔隙或缝隙中，藉浆液的胶结或凝固，增强松散土粒间或土体间的联结，从而提高地基的强度，减少沉降。目前比较高端的方法是将水玻璃和水泥浆液两种浆液相互混合，达到全面提高淤泥质软土地基的抗压性，从而可以适应多种软土地基的处理环境。

4、水泥土搅拌桩复合地基

水泥土搅拌法是适用于加固饱和粘性土等地基的方法之一。它是利用水泥（或石灰）等材料作为固化剂通过特制的搅拌机械，就地将软土和固化剂（浆液或粉体）强制搅拌，使软硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的水泥加固土，从而提高地基土强度和增大变形模量。根据固化剂掺入状态的不同，它可分浆液搅拌和粉体喷射搅拌两种。前者是用浆液和地基土搅拌，称为湿法；后者是用粉体和地基土搅拌，称为干法，即通常所说的粉喷桩。

5、工程概况

常州永丰泡棉制造有限公司拟建的新厂区位于常州市武进区焦溪镇小湾村境内，已建朝阳路的西面。新厂区内的建筑物主要由2～3层的宿舍、食堂、车间、办公楼和仓库等组成。建筑占地面积14789m2，总建筑面积31051m2。本次实例重点研究采用悬桩式的长短桩相结合水泥土搅拌桩进行地基处理的车间三，车间三东西长138m，南北宽32m，檐高13.5m，2层，框架结构，独立柱基，最大柱网距为11.0m×6.0m，最大单柱荷载约1900kN，其平面位置详见《勘探点平面布置图》（图号01）。

车间三场地内软土厚度大于18m，设计为长短桩结合的悬桩式粉喷桩，桩径采用Φ500，短桩为8.0m左右，主要用于提高地基土强度，即提高地基土承载力；长桩为12.0m左右，主要用于增大地基土变形模量，即控制变形。

五、结束语

综上所述：在淤泥质软土地基的人工地基处理过程中，应该结合实际情况选择合适的处理方法对其进行处理，最终达到提升地基土的承载力，降低其压缩性，预防变形失稳和不均匀性沉降，确保其稳定性。需注意的是，本文中所提到的地基处理和施工方法虽然都是从实际工作中总结出来的，但不同的方法均有利弊，所以在选用具体方法时，需要针对工程场地的实际情况选择最为合适的地基处理方法。

参考文献

[1]陈金福.对岩土工程中淤泥质地基处理方法的几点思考[J].环球人文地理，2017（8）.

[2]刘华平，《常州永丰泡棉制造有限公司新厂区岩土工程勘察报告》（工程编号2006-09-12）