2020年注冊巖土工程師答疑:淤泥土處理方法有哪些?

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問題：

淤泥土處理方法有哪些?

答疑：

在我國沿海、河流的中下游或湖泊附近地區(qū)，地表下埋藏有深厚的第四紀松軟覆蓋層，主要有三角洲相沉積、濱海相沉積、湖相沉積和黃泛沖積沉積等等。在這些不同成因形成的地層中，其接近地表部分有厚度不等的淤泥質(zhì)軟土。

淤泥土的主要物理特性：一是含有很多的細顆粒及大量的有機物腐植質(zhì)。二是顏色呈深灰或暗綠色，有臭味。三是一般天然含水量在40%～70%之間，有的大于70%;孔隙比>1.0;天然容重在15～18kN/m3之間。

其力學性質(zhì)為強度低、壓縮性大、滲透性小。

鑒于淤泥質(zhì)軟土地基承載力低，壓縮性大，透水性差，不易滿足水工建筑物地基設計要求，故需進行處理。根據(jù)軟土地基處理的原理和作用，江蘇省阜寧縣水利局在多年水利工程建設實踐中，積累了幾種簡單易行、經(jīng)濟效益較高的淤泥土處理方法，現(xiàn)淺述如下：

1.樁基法

當淤土層較厚，難以大面積進行深處理時，對中小型水工建筑物，可采用打樁的辦法進行加固處理。

①當淤土層厚度小于5m時，宜打砂樁或石灰樁，通過吸水和排水來擠密淤土，使其孔隙比小于1，以達到一般地基要求。

②當淤土層厚度在5～7m時，宜打預制樁至硬土層，作承載樁臺。

③當淤土層厚度在7～10m時，宜打灌注樁至硬土層，作承載樁臺。

④當淤土層厚度在10m以上時，宜采用打懸浮樁的辦法，擠密淤土層并*摩擦承載。

2.換土法

當淤土層厚度在4m以內(nèi)時，也可采用挖除淤土層，換填砂壤土、灰土、粗砂、水泥土、采用沉井基礎等辦法進行地基處理。鑒于換砂不利于防滲，且工程造價較高，故一般小型水工建筑物應就地取材，以換填泥土為宜。1999年，在濱?？h大套一站排灌閘施工中，就地利用廢黃河堤上的粉砂土，同水泥按9∶1配比拌成水泥土，換填了3m厚的淤泥土層，效果很好，工程至今安全運行。而對大中型水工建筑物，可采用沉井基礎。1986年，在阜寧縣北沙抽水站工程建設中，設計了21.7m×10.6m×2.3m?長×寬×高　的沉井基礎，換除了近5m深的淤泥土層。采取沉井深基礎處理和“排水下沉法”方案，既保護了泵站出水池底板下原狀土不受擾動，又較“不排水下沉法”節(jié)省了大量投資，工程被評為江蘇省優(yōu)質(zhì)工程。

3.優(yōu)化結構法

①選擇輕型結構。如“U”形槽薄壁渡槽、肋拱橋、桁架拱橋、剛架拱橋等。拱形橋梁除具有自重輕的優(yōu)點外，還可將橋臺基礎淺埋，把橋臺基礎設置在地基表層的密實土層上，從而避開淤土層。

②對小型水工建筑物可采用擴大基礎底板的方法，如設計較薄的鋼筋混凝土底板。對大中型工程，可采用空箱底板，即在不增加建筑物造價的情況下，用加大底板高度、減輕底板自重的辦法來適應軟土地基要求。

③將水工建筑物兩岸連接部分設計成格箱式岸墻或順坡丁壩式岸墻(詳見附圖)，變過去擋土岸墻為擋水岸墻，變重力式擋土岸墻為無土重和土壓力的輕型岸墻，既省工又能滿足軟土地基設計要求。阜寧縣羊寨鎮(zhèn)的原川里河防洪閘和羅橋鎮(zhèn)青南河擋排閘站均采用了格箱式和順坡丁壩式岸墻，經(jīng)多年運行，工程安全狀況良好。

④在淤土地基上填筑擋洪大堤時，除要滿足滲徑設計要求外，還應設計外戧臺，這樣，既節(jié)省土方量、減輕壓重，又可有效防止大堤水平位移和堤腳外側(cè)隆起變形的發(fā)生?；春尤牒Ｋ拦こ淘谔钪穼幎?0km淤土大堤時，除設計戧臺平衡壓載外，還采取控制填筑速度、延長施工期限等辦法，使淤土地基在施工中逐漸固結。

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