浅谈港口工程中的软基处理技术

浅谈港口工程中的软基处理技术

发表时间：2019-07-01T14:29:00.730Z 来源：《基层建设》2019年第10期作者：林雪东

[导读] 摘要：近年来，随着我国港口建设在不断的增多，而软基工程的质量问题越来越得到我们的重视，软基处理是港口工程中的比较难以解决的问题，虽然我国在不断的完善港口工程中的软基处理技术，但依旧存在着不足和一定的缺陷，本文对港口工程中的软基处理基本原则、处理方法进行了解析。

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摘要：近年来，随着我国港口建设在不断的增多，而软基工程的质量问题越来越得到我们的重视，软基处理是港口工程中的比较难以解决的问题，虽然我国在不断的完善港口工程中的软基处理技术，但依旧存在着不足和一定的缺陷，本文对港口工程中的软基处理基本原则、处理方法进行了解析。

关键词：港口工程；软基处理技术；问题；方法

引言：近年来我国经济不断发展，因而港口运输也逐渐发达，由此带来码头工程的数量不断上升，码头工程中软基施工是非常常见的施工项目。软基施工中控制强夯技术是关键，控制好强夯技术就可以控制好港口码头的整体施工质量。

一、软土的工程性质及软基处理面临的主要问题

软土地基主要为灰色、深色细粒状土，地基中天然含水量一般大于或者等于液限土质，天然孔隙比一般大于或等于1.0的土质。一般情况下，软土地基存在着以下共性：土壤中天然含水量较高、压缩性较大、孔隙也较大，天然软弱土层一般为正常固结土，有部分土层处于超固结状态，而近代海相或河湖相沉积物，一般处于欠固结状态；土的成分粘土矿物、有机质含量高，同时抗剪切强度较弱、承载能力较小；渗透性很小，在外荷作用下渗透固结速率很慢，一般软弱土层渗透性具有明显各向异性，水平向渗透系数往往高于垂直向的渗透系数，尤其是存在水平砂夹层；流变性显著，在外载作用下，土体主（渗透）固结完成后，在剪应力作用下，土体剪切应变缓慢发展，流变的工程问题，既可导致强度衰减；又可产生可观次固结沉降。

软基处理面临的主要问题：（1）地基承载力和稳定性问题。在使用荷载（静力和动力荷载）作用下，地基承载力不能满足要求时，地基会产生局部或整体剪切破坏，影响正常使用，引起破坏或边坡失稳。（2）沉降、水平位移及不均匀沉降问题。在荷载作用下（静力和动力荷载），地基产生变形。当沉降、水平位移、或不均匀沉降超过相应的允许值时，将会影响正常使用，甚至可能引起破坏。沉降量较大时，不均匀沉降往往也比较大，不均匀沉降的危害更大。

二、港口工程中软土地基处理技术的重要性

因为软土是掺杂着一些薄层粉、细砂的混合物，其渗透性相对比较差，会严重影响着地基的排水功能以及承载力低，所以在港口工程的施工过程中会影响着地基的强度，软土地基对于水利工程的危害一般表现在港口设施工程中的公路方面，如果桥头高路堤发生滑移、沉降或者单边膨胀的现象会严重影响到桥梁使用的寿命和价值。

三、软土地基处理基本原则

市政工程在软土地基上进行施工时通常要遵循以下基本原则：第一，增强地基的抗剪强度和抗压能力，以达到稳定地基的目的；第二，改善地基土质的动力性能，以防地基震裂或坍塌，稳定地基。第三，为降低地基沉降的速度，要降低土质的压缩性；第四，降低地基土质的渗透性，以避免水土流失。因此在市政工程施工过程中要考虑在原有地基的基础上将上覆较好的土层覆盖在软土上或淤泥上作为地基的持力层，若上覆的土层较薄，则施工过程中要尽量避免扰动淤泥或软土。当然均匀性或密实度较高的工业废料及建筑垃圾也可填充在软土中作为地基的持力层。但是需要注意的是有机质含量高或者具有较高腐蚀性的生活垃圾等不宜作为填充土，若只能使用这些填充土则要事先采取必要的处理措施，才可以用作地基的持力层。

四、常用的软基处理方法

（1）挤淤置换处理。依靠换填材料的自重以及借助其他外力，如：压载、振动、爆破、强夯或卸荷等，使软弱层遭受破坏后被强制挤出而进行的换填处理。这种方法不可能把软弱层完全挤出，需要考虑一定的沉降。

（2）排水固结法是对地下水位以下的天然地基，或先在地基中设置砂井（袋装砂井或塑料排水带）等竖向排水体地基，然后利用建筑物本身重量分级逐渐加载；或在建筑物建造前在场地先行加载预压，通过加载系统在地基中产生水头差，使土体中的孔隙水排出，逐渐固结，地基发生沉降，同时强度逐步提高的方法。

（3）真空预压法是在需要加固的软土地基表面先铺设砂垫层，然后埋设垂直排水管道，再用不透气的封闭膜使其与大气隔绝，薄膜四周埋入土中，通过砂垫层内埋设的吸水管道，用真空装置进行抽气，使其形成真空，增加地基的有效应力。其优点是：工期短，效果好安全可靠，施工便利，节约资源，利于环保。注意事项：①堆载前要注意保护密封膜，防止堆载时刺破；②堆载层底部应选用较细且不含硬块状的堆载物；③选择合适的堆载时间和荷重。

（4）降水（联合堆载）预压法通过降低地下水位，使降低地下水位范围内土的浸水重度变为饱和重度，因而产生了附加荷载，使土体固结、沉降、土的性质得到改善。降水预压不会使土体破坏，因而不需控制加荷速率，可一次降至预定深度，从而加速固结时间。

（5）加固土桩

①水泥土搅拌桩：用带有回转、翻松、喷粉与搅拌功能的机械，将胶结材料与地基的软土搅拌，使软土地基局部范围的某一深度，某一直径内的软土用固化材料予以改良、加固，形成加固土桩体，这种桩称为水泥粘土桩、石灰粘土桩或某胶结物粘土桩，它具有一定的强度和水稳性。水泥搅拌桩或粉喷桩适用于处理正常固结的淤泥、淤泥质土、饱和粘性土地基。当地基土天然含水量小于30％、大于70％或地下水的PH值小于4时不宜采用粉喷桩。当水泥搅拌桩或粉喷桩用于处理有机质土、塑性指数大于25的粘土、地下水具有腐蚀性时以及无工程经验的地区必须通过现场试验确定其适用性。

②高压喷射注浆：利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进至土层的预定位置后，以高压设备使浆液或水称为不小于20MPa的高压流从喷嘴中喷射出来，冲击破坏土体，一部分细小土粒随浆液冒出水面，其余土粒在喷射流的冲击力、离心力和重力作用下与浆液搅拌混合，按一定的浆土比例和质量大小有规律的重新排列，浆液凝固后在土中形成固结体，从而改善土的性质，提高地基承载力。

旋喷桩适用于处理淤泥、淤泥质土、流塑、软塑或可塑饱和粘性土地基，特别适宜在施工场地狭窄、净空低、上部土质较硬而下部软弱时采用。当用于处理有机质土、地下水具有腐蚀性时以及无工程经验的地区必须通过现场试验确定其适用性。