經驗交流：淺析淤泥質軟土地基的處理
發布時間：2010-01-14 共1頁
在我國沿海、河流的中下游或湖泊附近地區,地表下埋藏有深厚的第四紀松軟覆蓋層,主要有三角洲相沉積、濱海相沉積、湖相沉積和黃泛沖積沉積等等。在這些不同成因形成的地層中,其接近地表部分有厚度不等的淤泥質軟土。
淤泥土的主要物理特性:一是含有很多的細顆粒及量的有機物腐植質。二是顏色呈深灰或暗綠色,有臭味。三是一般天然含水量在40%～70%之間,有的于70%;孔隙比>1.0;天然容重在15～18kN/m3之間。
其力學性質為強度低、壓縮性、滲透性小。
鑒于淤泥質軟土地基承載力低,壓縮性,透水性差,不易滿足水工建筑物地基設計要求,故需進行處理。根據軟土地基處理的原理和作用,江蘇省阜寧縣水利局在多年水利工程建設實踐中,積累了幾種簡單易行、經濟效益較高的淤泥土處理方法,現淺述如下:
1.樁基法
當淤土層較厚,難以面積進行深處理時,對中小型水工建筑物,可采用打樁的辦法進行加固處理。
①當淤土層厚度小于5m時,宜打砂樁或石灰樁,通過吸水和排水來擠密淤土,使其孔隙比小于1,以達到一般地基要求。
②當淤土層厚度在5～7m時,宜打預制樁至硬土層,作承載樁臺。
③當淤土層厚度在7～10m時,宜打灌注樁至硬土層,作承載樁臺。
④當淤土層厚度在10m以上時,宜采用打懸浮樁的辦法,擠密淤土層并靠摩擦承載。
2.換土法
當淤土層厚度在4m以內時,也可采用挖除淤土層,換填砂壤土、灰土、粗砂、水泥土、采用沉井基礎等辦法進行地基處理。鑒于換砂不利于防滲,且工程造價較高,故一般小型水工建筑物應就地取材,以換填泥土為宜。1999年,在濱海縣套一站排灌閘施工中,就地利用廢黃河堤上的粉砂土,同水泥按9:1配比拌成水泥土,換填了3m厚的淤泥土層,效果很好,工程至今安全運行。而對中型水工建筑物,可采用沉井基礎。1986年,在阜寧縣北沙抽水站工程建設中,設計了21.7m×10.6m×2.3m(長×寬×高)的沉井基礎,換除了近5m深的淤泥土層。采取沉井深基礎處理和“排水下沉法”方案,既保護了泵站出水池底板下原狀土不受擾動,又較“不排水下沉法”節省了量投資,工程被評為江蘇省優質工程。
3.優化結構法
①選擇輕型結構。如“U”形槽薄壁渡槽、肋拱橋、桁架拱橋、剛架拱橋等。拱形橋梁除具有自重輕的優點外,還可將橋臺基礎淺埋,把橋臺基礎設置在地基表層的密實土層上,從而避開淤土層。
②對小型水工建筑物可采用擴基礎底板的方法,如設計較薄的鋼筋混凝土底板。對中型工程,可采用空箱底板,即在不增加建筑物造價的情況下,用加底板高度、減輕底板自重的辦法來適應軟土地基要求。
③將水工建筑物兩岸連接部分設計成格箱式岸墻或順坡丁壩式岸墻(詳見附圖),變過去擋土岸墻為擋水岸墻,變重力式擋土岸墻為無土重和土壓力的輕型岸墻,既省工又能滿足軟土地基設計要求。阜寧縣羊寨鎮的原川里河防洪閘和羅橋鎮青南河擋排閘站均采用了格箱式和順坡丁壩式岸墻,經多年運行,工程安全狀況良好。
④在淤土地基上填筑擋洪堤時,除要滿足滲徑設計要求外,還應設計外戧臺,這樣,既節省土方量、減輕壓重,又可有效防止堤水平位移和堤腳外側隆起變形的發生。淮河入海水道工程在填筑阜寧段10km淤土堤時,除設計戧臺平衡壓載外,還采取控制填筑速度、延長施工期限等辦法,使淤土地基在施工中逐漸固結。
（巖土）
淤泥土的主要物理特性:一是含有很多的細顆粒及量的有機物腐植質。二是顏色呈深灰或暗綠色,有臭味。三是一般天然含水量在40%～70%之間,有的于70%;孔隙比>1.0;天然容重在15～18kN/m3之間。
其力學性質為強度低、壓縮性、滲透性小。
鑒于淤泥質軟土地基承載力低,壓縮性,透水性差,不易滿足水工建筑物地基設計要求,故需進行處理。根據軟土地基處理的原理和作用,江蘇省阜寧縣水利局在多年水利工程建設實踐中,積累了幾種簡單易行、經濟效益較高的淤泥土處理方法,現淺述如下:
1.樁基法
當淤土層較厚,難以面積進行深處理時,對中小型水工建筑物,可采用打樁的辦法進行加固處理。
①當淤土層厚度小于5m時,宜打砂樁或石灰樁,通過吸水和排水來擠密淤土,使其孔隙比小于1,以達到一般地基要求。
②當淤土層厚度在5～7m時,宜打預制樁至硬土層,作承載樁臺。
③當淤土層厚度在7～10m時,宜打灌注樁至硬土層,作承載樁臺。
④當淤土層厚度在10m以上時,宜采用打懸浮樁的辦法,擠密淤土層并靠摩擦承載。
2.換土法
當淤土層厚度在4m以內時,也可采用挖除淤土層,換填砂壤土、灰土、粗砂、水泥土、采用沉井基礎等辦法進行地基處理。鑒于換砂不利于防滲,且工程造價較高,故一般小型水工建筑物應就地取材,以換填泥土為宜。1999年,在濱海縣套一站排灌閘施工中,就地利用廢黃河堤上的粉砂土,同水泥按9:1配比拌成水泥土,換填了3m厚的淤泥土層,效果很好,工程至今安全運行。而對中型水工建筑物,可采用沉井基礎。1986年,在阜寧縣北沙抽水站工程建設中,設計了21.7m×10.6m×2.3m(長×寬×高)的沉井基礎,換除了近5m深的淤泥土層。采取沉井深基礎處理和“排水下沉法”方案,既保護了泵站出水池底板下原狀土不受擾動,又較“不排水下沉法”節省了量投資,工程被評為江蘇省優質工程。
3.優化結構法
①選擇輕型結構。如“U”形槽薄壁渡槽、肋拱橋、桁架拱橋、剛架拱橋等。拱形橋梁除具有自重輕的優點外,還可將橋臺基礎淺埋,把橋臺基礎設置在地基表層的密實土層上,從而避開淤土層。
②對小型水工建筑物可采用擴基礎底板的方法,如設計較薄的鋼筋混凝土底板。對中型工程,可采用空箱底板,即在不增加建筑物造價的情況下,用加底板高度、減輕底板自重的辦法來適應軟土地基要求。
③將水工建筑物兩岸連接部分設計成格箱式岸墻或順坡丁壩式岸墻(詳見附圖),變過去擋土岸墻為擋水岸墻,變重力式擋土岸墻為無土重和土壓力的輕型岸墻,既省工又能滿足軟土地基設計要求。阜寧縣羊寨鎮的原川里河防洪閘和羅橋鎮青南河擋排閘站均采用了格箱式和順坡丁壩式岸墻,經多年運行,工程安全狀況良好。
④在淤土地基上填筑擋洪堤時,除要滿足滲徑設計要求外,還應設計外戧臺,這樣,既節省土方量、減輕壓重,又可有效防止堤水平位移和堤腳外側隆起變形的發生。淮河入海水道工程在填筑阜寧段10km淤土堤時,除設計戧臺平衡壓載外,還采取控制填筑速度、延長施工期限等辦法,使淤土地基在施工中逐漸固結。
（巖土）
