万建平

(江西省南昌县中洲联圩河道堤防管理站,江西 南昌 330201)

软土地基具有高压缩系数、低抗变系数等不良力学性能表现，所以当软土地基承受重物时，会因为重物施加的压力出现沉陷、变形等现象，究其原因得知，软土地基之所以具备这些不良力学性能表现，是因为其土体类型大多为黏土、粉土等，同时这些土质的结构松散，内部存在较大的空隙，所以其力学性能表现不佳。另外，在不同的环境条件下，引起软土地基不良力学性能表现的原因存在一定差异，例如在临水环境当中，因为土体长时间受水体侵蚀，导致土体内含水量较大，此时也会使得地基力学性能不良[1]。

河道堤防施工具有规模大、工程量大的特点。同时，由于不同的地质环境以及工程建造要求，不同的河道堤防工程中存在很多类型的建筑结构，这些建筑结构的应力方向、应力结构因为自身差异，也会有不同的表现。在上述特点条件下，结合建筑工程质量原则，河道堤防施工的稳定性以及载荷性能需要满足国标规定。

1 软土地基与河道堤防施工的关系

结合相关理论得知，软土地基与河道堤防施工之间的关系，在不同的角度上会出现不同的类型，其中较为直观的关系为：施工关系、载荷关系，下文将对此进行相关分析。

(1)施工关系。首先，河道堤防施工不可能凭空捏造，必须将其建立在相应的地基条件上。地基是实现河道堤防施工的重要因素，此处已经可以证实两者之间存在施工关系。其次，因为河道堤防施工必须立于地基基础上，所以地基的性能表现是决定施工质量的重要因素。如果其性能表现不佳，在施工当中就必须先对地基进行处理，直至其性能满足施工要求，如果不满足则不可动工。综上两点可见，软土地基与河道堤防施工之间存在紧密的关系[2]。

(2)载荷关系。河道堤防施工多采用混凝土、钢筋等材料进行建造，同时因为河道的宽阔以及水利方面的要求，其规模、工程量都要求达到一个较高的水平。结合上述施工关系来看，因为河道堤防施工必须立于地基基础上，所以堤防结构的重量、载荷等都会通过连接结构被传导到地基上。如果地基无法承受载荷，工程的稳定性或其他质量指标就会下降，不但对工程质量造成损伤，同时还可能带来相应的安全隐患。而软土地基正是一种载荷能力不强、容易造成上述情况的地基，所以说明软土地基与河道堤防施工之间必然存在载荷关系[3]。

2 软土地基处理工艺实例

2.1 工程概况

某工程位于临水环境，其水流域面积庞大，是当地水资源供给、防洪排水的重要渠道。该流域总面积为5629 km2，其中有一部分横穿城市环境。为了保障城市环境不被洪水隐患威胁，该城市管理单位决定进行河道堤防施工，施工要求为：在该河道下游段设置总长15.61 km的堤防，堤防等级为1级，防洪标准为100 a一遇，工程抗震等级为Ⅶ度。

2.2 准备工作

为了确保工程能够顺利开展，施工单位进行了相应的准备工作，具体内容包括地质勘察、地基载荷力计算。

(1)地质勘察。该工程在确保工作人员安全的条件下，进行了地质勘察工作，工作当中首先确立了勘察项，具体包括：地基不同土层的过渡含水量、天然容重、孔隙比。其次，针对初步勘察得来的数据进行实验，得到实地地基环境的塑性指数、液性指数、压缩模量、饱和快剪、渗透系数、标贯击数、不均匀系数、平均粒径、摩擦系数。不同土层的土壤含水量、天然容重、孔隙比

数据如表1所示，塑性指数、液性指数、压缩模量、饱和快剪、渗透系数、标贯击数、不均匀系数、平均粒径、摩擦系数数据如表2所示。

(2)地基载荷力计算。该工程为了确认地基载荷能力，进行了相关计算，计算公式如式(1)所示。

Fksp=m×Rp×Fk

(1)

式中：Fksp为地基载荷力，kPa；Rp为施工桩基的载荷要求，kPa；Fk为不同施工桩基之间的标准载荷要求，kPa ；m为基础埋置深度，m。计算结果如表3所示。

表2 不同土层土壤物理性质指标

表3 不同土层地基载荷力计算结果 kPa

经上述过程可见，该工程地基环境当中存在多种软土地基特征土层，初步说明该工程属于软土地基，再结合各类勘察、计算结果来看，该工程软土地基力学性能不满足国家相关施工要求，因此不能直接进行施工，需要先对地基进行处理，确保地基性能达标。

2.3 软土地基处理工艺选择

结合理论地质，当前软土地基处理工艺较多，而不同的处理工艺在适用条件、处理效果方面存在差异，不能盲目使用。实例工程结合自身实际情况，在众多工艺技术当中，筛选出了3种软土地基处理工艺，即水泥土桩、预制混凝土桩、灌注桩并进一步对筛选工艺进行理论分析与相关实验，最终选择其中表现最优的技术来进行处理，下文将分析过程与分析结果进行阐述。

(1)水泥土桩。理论上，水泥土桩可以分为两个种类：高压旋喷桩、深层搅拌桩，这两类桩基虽然在工艺上存在差异，但在施工方法与效果上基本相似，因此没有必要分开分析。结合实例分析结果了解到，水泥土桩主要利用水泥凝固力来实现地基加固，只需要将其与地基软土相互混合即可，可以有效提高地基强度与抗变能力，因此在理论上，水泥土桩具有良好的应用效果[4]。之后实例施工单位结合自身实际条件，对水泥土桩的实用表现进行了实验，实验结果显示水泥土桩的应用确实取得了一定的效果，但与预期目标依旧存在差距，究其原因得知，水泥土桩因为与软土混合，所以其强度会因为土层性质、含水量等因素而变得难以控制，并且其强度变化往往是朝着不利方向发展的，而实例堤防工程正处于临水环境，其土层含水量较大，所以不利于水泥土桩的应用。实例水泥土桩实验结果如表4所示。

表4 实例水泥土桩实验结果

(2)预制混凝土桩。理论上，预制混凝土桩是一种预先制作完成的混凝土桩基，可以直接投入到实际应用当中，具有施工简便的优势，同时介于预先制作的质量控制优势，可以确保桩基的强度，但同时结合相关案例得知，预制混凝土桩的应用容易出现与实际条件不符的现象，同时施工时会造成较大的噪声，这会对实例工程周边的城市环境造成噪声污染，由此说明预制混凝土桩在理论上不满足施工环境要求。

(3)灌注桩。理论分析来看，灌注桩的性能与预制混凝土桩基本相同，两者均为刚性桩基，灌注桩不但性能表现良好，同时还具备成本低廉、施工简便、适用范围广的特点，所以灌注桩满足实例工程的应用要求。同样为了确认灌注桩的应用效果，实例工程采取水泥土桩的实验方法对灌注桩进行了实验，实验结果如表5所示。结果显示灌注桩满足施工要求，因此实例工程最终选择了灌注桩作为软基处理工艺。

表5 实例灌注桩实验结果

2.4 软基处理

实例工程应用灌注桩当中的沉管灌注桩对软基地质进行处理，具体来说，实例工程结合工程需求、实地条件，先对沉管灌注桩进行了设计工作，从其设计结果得知，沉管灌注桩桩身强度等级为C20；桩径0.5 m；桩长14.5～17.5 m；桩基间距1.6～2.0 m，应用时首先在软基表面垫铺卵石层，并用细中砂填充卵石层孔隙，其次制造0.35 m直径、受力8～18 MPa、长度8.5～12.0 m的钢筋笼，最终将钢筋笼置于卵石层当中即可。之后该工程对沉管灌注桩的载荷力进行了实验，结果显示沉管灌注桩的水平承载力为55～75 kN；竖向承载力为400～700 kN满足施工要求，说明通过沉管灌注桩可有效改善实例软土地基，给之后的河道堤防工程施工提供了良好的施工基础。

3 结 语

本文首先分析了软土地基与河道堤防施工之间的影响关系，得知：地基与河道堤防工程之间存在紧密联系，说明地基的载荷表现是决定工程质量的重要因素，而软土地基不满足河道堤防工程施工要求，所以有必要进行处理。针对软土地基，实例工程通过分析与实验，选择了合适的处理工艺，最终对实例工程当中的软基处理结果进行了阐述，证实实例软土地基处理方法有效，具有一定的借鉴价值。