浅谈地基处理和基坑支护在淤泥中的复合应用

陈德营

摘 要：建筑安全问题一直以来都是社会各界的关注重点，而建筑工程的整体质量往往会受到施工阶段地基等基础施工环节的质量影响。基于此，本文就地基处理和基坑支护在淤泥中的复合应用展开分析，首先对现阶段建筑工程中地基处理与基坑支护在淤泥地质条件下存在的问题进行了简要介绍，然后进一步提出了能够解决此类问题的复合支护形式。

关键词：地基处理；基坑支护；淤泥地質

1 前言

地基处理是建筑工程施工阶段的第一环节，在施工环境等自然因素的影响下，基坑处理的顺利性会受到制约。若在基坑开挖过程中发生边坡坍塌等现象，就需要及时采取基坑支护技术，以保证地基施工环境的安全性与稳定性。在淤泥地质这种特殊的施工环境当中，地基处理与基坑支护的复合应用研究，对提升工程整体建设质量具有重要意义。

2 地基处理和基坑支护在淤泥地质条件下存在的问题

淤泥地质条件下的地基属于软土地基中的一种，具有高水位、流动性大、压力大、土质弹性较强的地质特点，难以直接承受工程荷载，必须对其采取相应的地基加固与基坑支护处理等措施，才能更好的保障安全施工的顺利进行。在淤泥地质条件下，建筑工程施工项目的基坑支护设计与实施都存在较大困难，主要表现在以下几个方面：第一，在淤泥土质的影响下，基坑支护结构的嵌固力难以达到相应的支护标准，与土体产生的摩擦力较小，无法保障支护结构的稳定性，这样一来，在地基施工过程中，支护结构极易发生变形或坍塌，威胁施工人员的生命安全与建筑工程的顺利实施。第二，在淤泥地质条件下的基坑结构，难以获取到有效的测评准则，从而影响相关评估工作。第三，土体自身就具有较大压力，而抗形变能力与负载性能却较弱，导致淤泥地质条件下的基坑容易受到自身重力作用发生形变，进而影响支护结构无法实现预期作用目标。第四，淤泥土质的持力性能都较差，在建筑工程中，难以维持地面对持力层的相关标准要求。

3 地基处理和基坑支护的复合应用分析

为保证在淤泥地质条件下相关基坑支护工程的效用性提升，并进一步促进地基处理工作的顺利、安全执行，需要以淤泥地质特点为基础，采用复合支护形式，具体应用内容如下。

3.1 复合应用设计方案

地基处理工作中，基坑开挖后会形成一个高度约为5-20m的直立边坡，受到淤泥地质的影响，边坡土体易流动，导致支护结构发生滑动甚至失效，因此，应针对这一土质特点设计挡土与挡水支护结构；可采用深层搅拌水泥墙、钢板墙、连续墙等结构，以高强度水泥建设而成的搅拌墙作为主体结构进行复合性处理[1]。另外，由于淤泥土体自重较大而抗形变能力较弱这一特点，为避免基坑开挖后发生竖向变形，需要在支护结构设计中注意提升竖向承压。

淤泥土体具有持力层深厚的特点，导致承载能力难以满足地面建筑对地基承载功能的相应需求，因此，在进行地基处理施工过程中，需要配合相应的加固方案。例如，设置深层水泥桩或高压喷射桩，提升淤泥地质条件下地基的承载能力，这种支护技术与加固技术的复合应用形式，是复合处理方案中最重要的应用形式之一。一般来说，淤泥地质条件会使建筑工程存在地基震陷的安全隐患，因此，需要采用地基处理与基坑支护相结合的复合应用形式，强化地基抑制震陷的功能。可采用深层水泥搅拌桩对基层深厚的淤泥进行有效处理，在这一过程中，需要以震陷要求以及淤泥的承载能力为基础，对桩长度、设置范围与置换率等进行科学设计与实施。与此同时，可配合壁式布桩的方式针对基础底部施工进行有效防护，提升支护结构的嵌固能力，严格控制坑顶位移在10mm以内。针对基坑土体维护部分，利用深层水泥土搅拌桩，以复合土体的入土深度、结构、宽度、强度等为参考依据，科学计算并设计边坡模式。

为了对淤泥地质条件下支护结构变形问题进行有效处理，需要为深层水泥搅拌桩设置合理间距，并在搅拌桩的内部增设钢管、顶部设置钢管桁架，并在底部位置利用其内部结构进行支撑结构的有效设置，完善整体支护体系。

3.2 技术保护措施

在复合支护方案的完善设计的前提下，还需对技术保护措施进行慎重考虑，在诸多淤泥地质的建筑工程当中，都出现过深层水泥搅拌桩不易成桩等现象，因此，在复合支护方案的设计过程中，应对相应的技术保护措施进行重点考量，以保障技术应用的效用性以及工程施工的稳定性。在实际施工之前，相关人员应进行工地实勘，并与设计单位进行有效的交流与沟通，优化施工方案、完善相关施工技术；在支护工程展开之前，应对水泥桩进行配合比试验，一般来说水泥掺入比为1：1，必要时可适当增加水泥掺量2%-4%；最优设置添加剂以及喷粉的使用量，控制土压对支护结构的影响作用降到最低，杜绝由于淤泥土质原因导致的结构性变形或失效现象[2]。除此之外，对复合支护技术的应用效果进行现场检验，以《高层建筑岩土工程勘察规程》中的相关规定为依据，对建筑物沉降量进行有效观测；观测选用的仪器应符合《建筑地基基础设计规范》（GBJ-7-89）。

3.3 基坑施工过程

针对淤泥土质条件下的基坑施工采用复合支护技术，本文以滨海地区的回填工程为例对其进行相关分析，支护过程中涉及到的旋喷桩止水施工，可采用三重管高压寻喷桩施工工艺，相较于双重管能够取得更好的支护效果，成桩之后，在回填土中的成桩直径更大，稳定性更好。

由于淤泥土质条件的特殊性，需要着重考虑基坑止水帷幕的质量，在对高压旋喷桩进行间距调整的过程中，以0.9 m的间距为宜，止水帷幕旋喷桩试桩如图1所示。

试桩过程中，施工单位应重视施工技术的有效应用，准确控制成空垂直度，并对相关施工参数、成孔、孔斜、旋喷过程出现的异常状况进行详细记录；在淤泥层进行试桩操作时，应严格控制提升速度，也可采用复喷方法来有效保证成桩质量；另外，在试桩过程中，高压旋喷桩的水泥用量至少要在600 kg/m以上，水灰比严格控制为1：1，试桩环境中风压0.7 MPa、浆压1.0 MPa、水压38MPa为宜，控制提升速度在10 cm/min以下，转速小于8.0 r/min。

在施工过程中采用强夯置换法进行淤泥排开，夯如块石、砂石以及碎石等颗粒材料，最终形成稳定的块石墩，采用此种方法，促使块石墩与相近位置夯间土形成稳定的复合加固土体结构。此种结构的形成，能够有效改善周围土体的排水条件，结合土体外侧的止水帷幕，能够有效降低土体内部的空隙水压力，同时还能更好的提升复合土体的抗剪强度，十分适用于滨海地区的淤泥土质条件。具体的强夯置换法包括桩式置换与整式置换，在本文所提滨海地区回填土工程中，采用了桩式置换法，此种置换法利用了强夯过程所形成的夯坑，将其作为桩孔，向内部填入散体材料，并不断对其进行夯实操作，通过此种操作形成约直径2 m，深度3-6 m的粗颗粒材料桩，进而与桩间土共同形成一个基坑侧壁复合支护结构；在施工过程中，注意墩间与墩下的排水与加密，有效改善其密度状态，强夯置换法的现场施工如图2所示。

在实际施工过程中，部分位置的基底出现了涌水现象，初步原因分析，认为是止水帷幕内的隔水层局部出现的钻探扰动，鉴于涌水位置的粘性土粗砂层在止水帷幕之下，导致相应的深井降水效果不佳，对其基底充填材料进行更换，采用透水性材料，并在基坑边坡的底部与建筑物之间的位置进行集水排水井的设置，由此对基坑内涌出的地下水进行有效疏排。排水井设置间距以100 m为宜，井深2m、直径0.5m为最佳，井壁位置可采用无砂砼管，若无法一次性满足相关排水要求，可适当加密排水井。

4 结束语

综上所述，对地基处理与基坑支护在淤泥中的复合应用进行相关分析，有利于建筑工程地基处理技术及水平的共同提升。通过相关应用方案的上顺利实施，能够有效改善淤泥地质条件中基坑支护结构易变形、失效等问题，从而维护建筑与施工人员的安全。因此，在针对淤泥地质条件下的地基处理与基坑支护进行相关研究中，应重视复合支护技术的应用，并不断创新与完善相应的技术保护措施，推动建筑工程中地基处理技术水平的不断提升。

参考文献：

[1] 陆守林.地基处理和基坑支护在淤泥中的复合应用研究[J].福建建材，2014（11）：53～54.

[2] 熊信福，聂吉利，刘献刚，徐升才.柱锤强夯置换基坑支护技术在软土基坑施工中的应用[J].施工技术，2016（16）：115～117.