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[摘要]：工程实践的经验证明，大部分水工建筑物的事故或出现的问题是由于地基或基础的原因所引起的，而且这类问题发生后很难补救。我市地处沿海，地基条件极差，大部分水工建筑物需在软土地基上兴建，而地基处理的费用往往占工程总经费的三分之一以上，因此地基处理尤为重要。本文对这一地区的软土特性作了简单论述，结合工程实例介绍了常用的水工地基处理方法，并对采用这些处理方法时，应注意的问题进行了浅薄的阐述。
[关键词]：软土地基处理，设计，施工
中图分类号：TU447 文献标识码：A 文章编号：2306-1499（2014）12-
选择水工建筑物地基与基础的型式时，一般情况下，应尽量采用天然地基和浅埋基础方案，因为那样可使施工简便，而且造价经济。但在实际工程中，由于受规划或枢纽布置以及其他因素制约，往往遇到软土地基的情况，在本市东部沿海地区常常遇到第四期后形成的滨海相淤泥和淤泥质土的情况。
这类软土的特性和一般粘性土不同。滨海相淤泥和淤泥质土主要由粘粒及粉粒组成，常含有机质，粘粒含量可达60%-70%，天然含水量大，约在30-80%之间，空隙比一般在1-2之间。这类土都是高压缩土，压缩系数a1-2在0.05—0.15cm?/kg，其压缩性往往随着液限的增大而增大。这类软土的强度比较低，不排水剪切强度一般小于2T/M?，其大小与土层的排水固结条件有着密切的关系。在荷载作用下，如果土层有条件排水固结，则它的强度可能随着有效应力的增大而增加，反之如果土层没有条件排水固结，随着荷载的增大，它的强度可能随着有效应力的增大而衰减。因此在工程实践中必须根据地基的排水条件和加荷时间长短采用不同排水条件进行试验（不排水剪、固结排水剪和有效剪）取得抗剪强度指标。这类土的透水性较差，其渗透系数在i×10-6-i×10-8/sec之间，在荷载作用下要达到完全固结需要很长时间，这一类土一旦受到扰动，土的强度显著降低，甚至呈流动状态。总之这类土具有强度低、压缩性高和透水性很小的特性，因此，在这类软土地基上修建建筑物时，就必须重视地基的变形和稳定问题，采用适当的方法处理地基或选用适当的基础形式，否则就会因软土地基出现局部剪切乃至整体滑动而影响整个建筑物的安全。下面就这方面谈一谈自己的很浅薄的认识和体会。
处理淤泥和淤泥质土地基，在水利工程中有这几类方法：（一）换土垫层；（二）排水固结；（三）振动加固；（四）挤实法。
换土垫层是工程上应用最广泛的一种地基处理方法，在改善地基应力分布，提高地基稳定性（特别是减少基础两端地基土的塑性变形）方面作用显著，在减少地基沉降（特别是软土不太深厚的地基）方面也有一定的作用。垫层材料应就地取材。通常采用中粗砂垫层，要求砂的含泥量不超过3%，颗粒的不均匀系数不能小于。垫层厚度一般采用1.5米～3.0米，过薄的垫层其作用不显著，垫层太厚则施工较困难，并且也不一定经济，我市的五图河闸、范河闸以及连云港碱厂取水口枢纽都采用了砂垫处理地基，砂垫层施工中的关键是如何把砂加密到设计要求的密度。常采用水撼法施工，施工时要严格控制铺层厚度，一般层厚为15～20厘米，这样可以使上下层撼动能较好地衔接；要严禁漏撼或撼叉插入深度不足。从就地取材、方便施工的角度考虑，垫层材料选用粘性土中的中壤土也是适宜的，因为这类土了容易破垡，容易密实，关键要选用粘粒含量在20～25之内的壤土。如果土中含有砂粒和小砾石，这种土就是一种较好的垫层材料，因为砂粒和小砾石有利于土块的破碎和疏干。云台山地区的含砾粘土（本地称山土）就可用垫层材料。采用这种土料一般采用机械碾压或夯击来提高密实度。施工时要尽量避免雨季施工，并要做好基坑排水工作，否则难以达到设计干容重要求。
换土垫层处理地基适用于处理浅层软弱土地基或荷载不大的建筑物基础。
排水固结处理地基通常有预压法、砂井预压法、排水纸板法井点降水预压法以及真空预压法等。适用于处理厚度较大的饱和软弱土层，其作用原理是通过改善地基的排水条件和施加预压荷载，加速地基的固结和强度增长，提高地基的稳定性，并使基础的沉降提前完成，由于预压法需要的工期长，其他方法需要的设备（或器材）复杂，水利工程中一般采用砂井预压法。我市兴建的大埔闸就采用了砂井预压法处理海淤土地基，共打砂井637根，砂井直径40厘米，间距2米，井深15米，施工时实际堆荷130天，最大沉降量49.8厘米，最小沉降量34.5厘米，全部卸荷后地基回弹5-8厘米。闸基土原有空隙比高达1.63，预压后虽有减少，可所占比例极小，强度提高也就不够显著，建成后至今已沉降50多厘米。其原因之一就是预压时间不够，因此采用预压法处理地基时一定要有预压条件，即预压荷载和预压时间。振动加固法是处理软土地基的一种较新的方法，其原理是采用水冲方法把砂（碎石）嵌入软基中形成砂（碎石）桩，从而形成复合地基。我市临洪东站厂房及下游翼墙地基就采用了振冲碎石桩（砂石混合料）加固地基，共采用了597根碎石桩，加固深度5米。振动砂（碎石）桩的验算一般验算两种破坏：（1）桩身的挤扩（剪切破坏）；（2）桩的整体破坏（极限承载力）。因现有的公式还不够成熟，工程上往往是以计算值为参考，与其他工程进行类化，然后在工地进行试验制桩。因而采用这种方法加固地基对施工队伍的技术水平就有一定的要求。挤实法是将某些填料如砂、碎石、生石灰等用冲击、振动或两者兼而有之的方法压入土中，形成一个个柱体，将原土层挤实，从而增加地基强度的一种方法。东海县张湾乡瓦口大沟节制闸基础处理就是采用的挤实法。采用这种方法应该注意柱体之间的间距和行距，以达到软土地基挤实的目的为标准。
软土地基的设计与施工应注意：首先，在设计之前必须认真进行工程勘探和土工试验，除了进行常规试验项目外，重要的工程还应该做下列试验：测定e-logp曲线求出前期固结压力，用十字板测定原位天然抗剪强度等。其次，必须从场地的地基情况出发，对地基与基础的结构，施工方法及使用运行条件进行综合考虑，对上部结构采用适当的型式（如轻型结构）或适当的措施，如在荷载变化大的地方适当分缝。仅从地基或结构型式单方面考虑，往往不能获得既经济又可靠的方案，如果综合考虑仍满足不了地基承力要求或方案不太经济，则就需考虑基础方案（桩基、沉井等）同一工程的不同部位可因地制宜地采用不同的地基处理方式或基础型式。本人在连云港碱厂取水口枢纽设计中在洞身部分采用换砂垫层处理地基，在集水井部分采用了灌注桩基础。在采用不同方法处理地基或采用不同的基础型式时一定要做好衔接处理。第三、设计时应验算地基的承载力及基础的沉降和不均匀沉降。第四、在开挖基坑时，必须避免扰动软土层的表面，否则坑底的结构遭到破坏，地基强度就会显著降低，因此基坑开挖后，应立即回填垫层。另外，基坑挖出的土料要远距基坑堆放，否则会因产生基坑坡面滑动而扰动地基，同样原因坑基边也不能取得过小。施工过程中还必须控制加菏速度。如果加菏速度过快，在地基中可能产生塑性流动，从而降低了地基的强度，增大了基础的沉降量，甚至使地基破坏而滑动。
总之，在水工建筑中，对于软土地基的处理是一个重要内容，因此一定要对其进行了解分析，进而保证工程的稳定性、耐久性以及工程的安全性。
[关键词]：软土地基处理，设计，施工
中图分类号：TU447 文献标识码：A 文章编号：2306-1499（2014）12-
选择水工建筑物地基与基础的型式时，一般情况下，应尽量采用天然地基和浅埋基础方案，因为那样可使施工简便，而且造价经济。但在实际工程中，由于受规划或枢纽布置以及其他因素制约，往往遇到软土地基的情况，在本市东部沿海地区常常遇到第四期后形成的滨海相淤泥和淤泥质土的情况。
这类软土的特性和一般粘性土不同。滨海相淤泥和淤泥质土主要由粘粒及粉粒组成，常含有机质，粘粒含量可达60%-70%，天然含水量大，约在30-80%之间，空隙比一般在1-2之间。这类土都是高压缩土，压缩系数a1-2在0.05—0.15cm?/kg，其压缩性往往随着液限的增大而增大。这类软土的强度比较低，不排水剪切强度一般小于2T/M?，其大小与土层的排水固结条件有着密切的关系。在荷载作用下，如果土层有条件排水固结，则它的强度可能随着有效应力的增大而增加，反之如果土层没有条件排水固结，随着荷载的增大，它的强度可能随着有效应力的增大而衰减。因此在工程实践中必须根据地基的排水条件和加荷时间长短采用不同排水条件进行试验（不排水剪、固结排水剪和有效剪）取得抗剪强度指标。这类土的透水性较差，其渗透系数在i×10-6-i×10-8/sec之间，在荷载作用下要达到完全固结需要很长时间，这一类土一旦受到扰动，土的强度显著降低，甚至呈流动状态。总之这类土具有强度低、压缩性高和透水性很小的特性，因此，在这类软土地基上修建建筑物时，就必须重视地基的变形和稳定问题，采用适当的方法处理地基或选用适当的基础形式，否则就会因软土地基出现局部剪切乃至整体滑动而影响整个建筑物的安全。下面就这方面谈一谈自己的很浅薄的认识和体会。
处理淤泥和淤泥质土地基，在水利工程中有这几类方法：（一）换土垫层；（二）排水固结；（三）振动加固；（四）挤实法。
换土垫层是工程上应用最广泛的一种地基处理方法，在改善地基应力分布，提高地基稳定性（特别是减少基础两端地基土的塑性变形）方面作用显著，在减少地基沉降（特别是软土不太深厚的地基）方面也有一定的作用。垫层材料应就地取材。通常采用中粗砂垫层，要求砂的含泥量不超过3%，颗粒的不均匀系数不能小于。垫层厚度一般采用1.5米～3.0米，过薄的垫层其作用不显著，垫层太厚则施工较困难，并且也不一定经济，我市的五图河闸、范河闸以及连云港碱厂取水口枢纽都采用了砂垫处理地基，砂垫层施工中的关键是如何把砂加密到设计要求的密度。常采用水撼法施工，施工时要严格控制铺层厚度，一般层厚为15～20厘米，这样可以使上下层撼动能较好地衔接；要严禁漏撼或撼叉插入深度不足。从就地取材、方便施工的角度考虑，垫层材料选用粘性土中的中壤土也是适宜的，因为这类土了容易破垡，容易密实，关键要选用粘粒含量在20～25之内的壤土。如果土中含有砂粒和小砾石，这种土就是一种较好的垫层材料，因为砂粒和小砾石有利于土块的破碎和疏干。云台山地区的含砾粘土（本地称山土）就可用垫层材料。采用这种土料一般采用机械碾压或夯击来提高密实度。施工时要尽量避免雨季施工，并要做好基坑排水工作，否则难以达到设计干容重要求。
换土垫层处理地基适用于处理浅层软弱土地基或荷载不大的建筑物基础。
排水固结处理地基通常有预压法、砂井预压法、排水纸板法井点降水预压法以及真空预压法等。适用于处理厚度较大的饱和软弱土层，其作用原理是通过改善地基的排水条件和施加预压荷载，加速地基的固结和强度增长，提高地基的稳定性，并使基础的沉降提前完成，由于预压法需要的工期长，其他方法需要的设备（或器材）复杂，水利工程中一般采用砂井预压法。我市兴建的大埔闸就采用了砂井预压法处理海淤土地基，共打砂井637根，砂井直径40厘米，间距2米，井深15米，施工时实际堆荷130天，最大沉降量49.8厘米，最小沉降量34.5厘米，全部卸荷后地基回弹5-8厘米。闸基土原有空隙比高达1.63，预压后虽有减少，可所占比例极小，强度提高也就不够显著，建成后至今已沉降50多厘米。其原因之一就是预压时间不够，因此采用预压法处理地基时一定要有预压条件，即预压荷载和预压时间。振动加固法是处理软土地基的一种较新的方法，其原理是采用水冲方法把砂（碎石）嵌入软基中形成砂（碎石）桩，从而形成复合地基。我市临洪东站厂房及下游翼墙地基就采用了振冲碎石桩（砂石混合料）加固地基，共采用了597根碎石桩，加固深度5米。振动砂（碎石）桩的验算一般验算两种破坏：（1）桩身的挤扩（剪切破坏）；（2）桩的整体破坏（极限承载力）。因现有的公式还不够成熟，工程上往往是以计算值为参考，与其他工程进行类化，然后在工地进行试验制桩。因而采用这种方法加固地基对施工队伍的技术水平就有一定的要求。挤实法是将某些填料如砂、碎石、生石灰等用冲击、振动或两者兼而有之的方法压入土中，形成一个个柱体，将原土层挤实，从而增加地基强度的一种方法。东海县张湾乡瓦口大沟节制闸基础处理就是采用的挤实法。采用这种方法应该注意柱体之间的间距和行距，以达到软土地基挤实的目的为标准。
软土地基的设计与施工应注意：首先，在设计之前必须认真进行工程勘探和土工试验，除了进行常规试验项目外，重要的工程还应该做下列试验：测定e-logp曲线求出前期固结压力，用十字板测定原位天然抗剪强度等。其次，必须从场地的地基情况出发，对地基与基础的结构，施工方法及使用运行条件进行综合考虑，对上部结构采用适当的型式（如轻型结构）或适当的措施，如在荷载变化大的地方适当分缝。仅从地基或结构型式单方面考虑，往往不能获得既经济又可靠的方案，如果综合考虑仍满足不了地基承力要求或方案不太经济，则就需考虑基础方案（桩基、沉井等）同一工程的不同部位可因地制宜地采用不同的地基处理方式或基础型式。本人在连云港碱厂取水口枢纽设计中在洞身部分采用换砂垫层处理地基，在集水井部分采用了灌注桩基础。在采用不同方法处理地基或采用不同的基础型式时一定要做好衔接处理。第三、设计时应验算地基的承载力及基础的沉降和不均匀沉降。第四、在开挖基坑时，必须避免扰动软土层的表面，否则坑底的结构遭到破坏，地基强度就会显著降低，因此基坑开挖后，应立即回填垫层。另外，基坑挖出的土料要远距基坑堆放，否则会因产生基坑坡面滑动而扰动地基，同样原因坑基边也不能取得过小。施工过程中还必须控制加菏速度。如果加菏速度过快，在地基中可能产生塑性流动，从而降低了地基的强度，增大了基础的沉降量，甚至使地基破坏而滑动。
总之，在水工建筑中，对于软土地基的处理是一个重要内容，因此一定要对其进行了解分析，进而保证工程的稳定性、耐久性以及工程的安全性。