國內(nèi)防波堤軟土地基處理技術(shù)略談
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論文導讀：在防波堤工程中，常常遇到軟土地基的情況。因此，必須采用適當?shù)牡鼗幚泶胧员ＷC防波堤達到工程設(shè)計要求，具備使用功能。為加速軟土地基的固結(jié)，提高抗剪強度和減少工后沉降量，在基底部鋪設(shè)的水平排水通道，一般為含泥量不大于5%，厚度不小于1m的中粗砂，形成排水砂墊層。
關(guān)鍵詞：防波堤，軟土地基，處理措施
在防波堤工程中，常常遇到軟土地基的情況。軟土一般具有天然含水量高、天然孔隙比大、壓縮性高、抗剪強度低、固結(jié)系數(shù)小、固結(jié)時間長、靈敏度高、擾動性大、透水性差、土層層狀分布復雜、各層之間物理力學性質(zhì)相差較大等特點。因此，必須采用適當?shù)牡鼗幚泶胧�，以保證防波堤達到工程設(shè)計要求，具備使用功能。下面就國內(nèi)防波堤軟基處理中應(yīng)用的一般方法和工程措施展開論述。
1換填法
1.1換填砂墊層法
該方法就是把防波堤基地下的一定深度的軟土預(yù)先挖除，然后再回填砂料，分層壓實作為上部結(jié)構(gòu)的持力層。墊層材料還可以是碎石、石渣、礦渣等。墊層不僅提高了地基強度、滿足了穩(wěn)定性要求，可以減少地基沉降量。
1.2土工織物墊層法
土工織物墊層法是利用其材料具有高抗拉強度，耐久性、耐腐蝕性，質(zhì)地柔韌等特點，和砂墊層同時使用，能與所接觸的土層結(jié)合，組合成加筋土復合地基。此方法能有效地提高土的抗剪強度、抗拉性能，增強土體的整體性和連續(xù)性。
1.3拋石擠淤法
該方法為強迫換土的一種形式，通過在軟粘土中拋入較大的片石、塊石，使片石、塊石強行擠出軟粘土并占據(jù)其位置，以此來提高地基承載力、減小沉降量，提高土體的穩(wěn)定性。這種方法施工簡單、迅速、方便，一般適用于地基表層為不大于3m～4m厚度淤泥或流泥，且對基底下臥層要求不高的情況。
1.4爆炸擠淤法
爆炸擠淤法是先在淤泥地基上拋填石堤, 并在其外緣淤泥地基中埋置炸藥, 炸藥引爆時淤泥被爆炸成流塑狀并被強制排除, 拋石堤隨之坍落于原淤泥處, 形成著底于良質(zhì)地基上并較為密實的拋石堤的強制置換法。該法施工工藝簡單、施工速度快, 工程造價低,特別適用于淤泥等超軟地基上填筑石堤。
該法的最大擠淤深度與炸藥量及淤泥強度等密切相關(guān)。相關(guān)規(guī)范[1]指出適于有下臥硬層的厚度一般為4m～12m的淤泥、淤泥質(zhì)土情況，但是隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，目前能夠爆擠置換的深度已遠不止12m。
2排水固結(jié)法
2.1設(shè)置水平向排水體（砂墊層）
為加速軟土地基的固結(jié)，提高抗剪強度和減少工后沉降量，在基底部鋪設(shè)的水平排水通道，一般為含泥量不大于5%，厚度不小于1m的中粗砂，形成排水砂墊層。其適用于淤泥、淤泥質(zhì)土等淺層軟土加固。由于軟土一般具有低滲透性，自身固結(jié)速率低的特點，因此對于較深層軟土排水固結(jié)作用不明顯。僅依靠中粗砂墊層的一般排水固結(jié)的最大距離小于5m，如果軟土層較厚，必須采取其他措施。
2.2設(shè)置豎向排水體
為了加速土層的固結(jié)，最有效的方法是增加土層的排水途徑，縮短排水距離。當被加固軟土地基較深且厚或滲透性太差, 要求加固時間過長,不能滿足工程工期要求時,為加速地基固結(jié), 常須在地基中打設(shè)豎向排水通道。根據(jù)目前國內(nèi)相關(guān)規(guī)范[1]，設(shè)計內(nèi)容應(yīng)滿足以下要求:
�。�1）選擇豎向排水體的型式,確定其斷面尺寸、間距、排列方式和深度；
�。�2）確定加載數(shù)量、范圍、速率、預(yù)壓或分級預(yù)壓時間；
�。�3）計算地基固結(jié)度、強度增長、抗滑穩(wěn)定和變形等。免費論文網(wǎng)。
3復合地基法
3.1振沖置換法
振沖置換法指在軟弱粘性土地基中，依靠振沖器在土層中下沉成孔，往孔內(nèi)填入碎石等散粒材料組成樁體，樁體和其周圍的土體構(gòu)成所謂“復合地基”，由樁體承受大部分荷載、樁間土承受部分荷載的、可快速施工, 并可得到較高承載力和較小殘余變形的處理方法，又稱碎石樁法。此法要求粘性土的不排水抗剪強度不小于15～20kPa。
擠密砂樁法是在軟基上用振動錘把套管沉入到規(guī)定深度，填入中、粗砂并向下擠壓使砂樁擴徑，使其周圍地基發(fā)生側(cè)向擠壓而使地基密實的一種加固方法。該方法可作為排水固結(jié)的通道提高固結(jié)速率，又可形成復合地基提高抗剪強度，其成本相對較低。。
3.2深層水泥攪拌法（CDM）
深層水泥攪拌法是用水泥等固化材料用旋轉(zhuǎn)的攪拌翼以機械方式和地基土強制攪拌、混合后形成水泥土復合地基達到加固軟弱地基的目的。免費論文網(wǎng)。深層水泥攪拌法適用于淤泥、淤泥質(zhì)土和含水量較高且地基承載力不大于120kpa的粘性土地基。根據(jù)攪拌樁布置形式的不同加固體可以做成塊式、壁式、格子式和樁式等多種形式。
4結(jié)構(gòu)措施
上述方法均是從處理地基土體本身角度為出發(fā)點的。針對軟土地基的具體特性，可以考慮改變防波堤結(jié)構(gòu)本身以適應(yīng)軟土地基，使結(jié)構(gòu)與地基結(jié)合成為一體，從而達到不處理軟基而滿足防波堤設(shè)計使用功能要求的目的。目前，尚未有學者對這一領(lǐng)域的研究做系統(tǒng)總結(jié)，筆者暫且稱之為“自適應(yīng)結(jié)構(gòu)”。例如：樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、“π”型基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、箱筒型基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)等。
5問題與展望
5.1存在問題
我國軟基筑堤技術(shù)經(jīng)過半個多世紀的發(fā)展取得了輝煌的成就，但是目前尚存在一些不容忽視的問題，筆者認為主要有：
�。�1）現(xiàn)有的部分方法，特別是科技含量高、設(shè)備要求先進的關(guān)鍵技術(shù)水平與國外發(fā)展前沿仍有不小差距。例如CDM法在國內(nèi)港工界仍處于研究發(fā)展階段，實際大規(guī)模工程應(yīng)用并不多見，而在日本則已是一項成熟技術(shù)被廣泛應(yīng)用。
（2）一些軟基處理方法的作用機理尚不十分明確，急需進一步研究發(fā)現(xiàn)。免費論文網(wǎng)。例如，對于擠密砂樁復合地基仍缺乏科學系統(tǒng)的研究等。
�。�3）設(shè)計理念保守，施工機械設(shè)備普遍落后。
5.2發(fā)展展望
針對目前軟基筑堤技術(shù)領(lǐng)域現(xiàn)狀和存在的問題，筆者認為今后的發(fā)展方向主要有以下幾點：
�。�1）加大科研課題投入，一方面努力縮短與國際先進技術(shù)的差距，另一方面搞清楚目前作用機理尚不明確但是有廣闊發(fā)展前景的技術(shù)措施。
�。�2）行業(yè)規(guī)范標準應(yīng)與時俱進，版本及時更新，努力將經(jīng)過論證了的最新的可靠技術(shù)納入規(guī)范中來，及早轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。
�。�3）隨著海岸帶資源越來越匱乏，防波堤向深水和地質(zhì)條件更復雜海域發(fā)展將是必然趨勢。在這種背景下，著手研究深水和深厚軟基條件下加固技術(shù)顯得尤為迫切。
（4）在防波堤軟土地基技術(shù)處理上應(yīng)因地制宜，在技術(shù)上除自身積極探索研究外，還應(yīng)向在該處理領(lǐng)域具有豐富經(jīng)驗的日本學習。
�。�5）在全球倡導綠色環(huán)保的背景下，還應(yīng)研究探索如何使技術(shù)與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展
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