淺談小型農田水利建設中淤泥和淤泥質地基的處理

周永壽

摘 要：淤泥和淤泥質地基是因濱海沉積、湖泊沉積、河灘沉積及沼澤沉積形成的地質基礎，淺談在小型農田水利建設中對該類基礎的簡易處理經驗。

關鍵詞：淤泥;地基;處理

淤泥和淤泥質土地基是指由淤泥及淤泥質土組成的高壓縮性軟弱地基。淤泥及淤泥質土是在靜水或非常緩慢的流水環境中沉積，并伴有微生物作用的一種結構性土。形成原因有濱海沉積、湖泊沉積、河灘沉積及沼澤沉積四種。它的含水量接近或超過液限;孔隙比大于1，有的高達2.5;壓縮系數大于0.5×10帕，有的超過2×10帕;滲透系數為10～10cm/秒;容許承載力一般為30～100千帕。淤泥地基由于變形大、強度低、變形穩定歷時長等特點，使得在上面建設施工的水工建設物極易發生沉陷斷裂、傾倒等事故。在各類建筑施工中遇到淤泥地基需根據軟基處理的原理進行加固處理基礎和對建筑結構進行處理。

通?？h地處云南省中南部，總面積721平方千米。通?？h境內由湖盆地、中山、河谷三大地貌構成，湖盆區面積占24.7%，山區和河谷面積分別占77.07%和1.3%。通?？h耕地面積主要集中于湖盆區，占全縣耕地總面積的2/3。湖盆區地質以杞麓湖淤積層為主，部分淤積層厚達200多米。我們在湖盆區這種地質條件下進行了多年的農業綜合開發農田水利建設及管理，從中總結了許多溝渠、道路淤泥基礎開挖及軟基處理的經驗。

一、建筑結構、材料選擇輕質結構和材料來適應基礎承載

小型農田水利建設中，一般以砌石、混凝土、鋼筋混凝土為主材料進行建設。這些材料的主要特點是堅固牢靠，單位體積重量大。地基承載力要求高。在基礎上建設需要減輕建筑物的重量問題，減少地基承載力要求，現在隨著橡膠、PE塑料、玻璃鋼等新型輕質高強度材料的運用，為我們在減輕建筑物重量上提供了許多選擇。我們在農業綜合開發項目建設中分別于2002年紅旗河中游片區農業綜合開發土地治理項目和2008年螞蝗壩灌區農業綜合開發土地治理項目中采用空心水泥磚加木樁基礎的結構方式建設了兩條斷面為1×1.2的排澇溝渠，至今運行18～20年，仍運行良好。2016年秀山街道辦事處中河片區高標準農田建設項目中，對斷面2×2.5，0.6×0.9的溝渠采用箱式鋼筋混凝土加樁基礎的結構方式，至今仍運行良好。所以面對軟基礎我們可根據經濟條件，選擇相應的輕質結構和材料來優化水工建筑物，達到減輕建筑物重量，來適應軟基礎的地基要求。

二、淤泥軟基礎的基礎施工處理

農田水利建設中，大多在現狀田塊中選址建設。在現實設計、施工中，由于工程較小，工程等級較低，受投資影響，設計時并不能完全做詳細的地質勘探工作，因此在設計及施工過程中農田水利工程特別是小型農田水利工程普遍存在著無地勘資料，基礎處理不可預見情況較多等情況。作為基層工程管理技術人員，面對這些情況，必須重視農田水利工程的施工基礎處理工作，只有做好基礎處理工作，才能確保工程質量控制、確保工程投資控制和工期控制。

（一）施工時排干基礎內積水，檢查開挖后的基礎情況，確定是否對基礎進行特殊處理

以溝渠建設為例，由于是田間施工，受田間灌溉及土層影響，湖盆區開挖后基礎均為泥土且含水量較大，因此我們首先在施工前要阻斷上游來水，溝（坑）槽外側設置不少于0.3m的排水溝，排干溝（坑）槽內積水或用小水泵抽干基槽內積水。

（二）分析軟基礎深度及淤泥物質組成，采用不同方法處理基礎

通?？h湖盆區由于是湖泊長久淤積形成，或因人工清淤墊田、圍湖造田形成的，所以整個湖盆區均屬軟基區域，但不同的形成過程，其基礎軟弱程度又有不同，處理方法也不同。

1.簡單換土加竹筏承載法。湖盆區其中歷經幾十年上百年的自然淤積區，由于淤積時間長，軟基層在1m左右的，淤積物為砂礫、化石類（螺螄類為主）物質的，其基礎承載力可滿足一般小斷面溝渠的承載要求，但是當振動荷載（地震、機械振動等）作用時，飽和松散砂土地基則有可能產生液化或大量震陷變形，甚至喪失承載力，我們在建筑溝渠等較輕重量水工時，一般以不破壞該層基礎為主，根據軟基深度進行1～0.3m的碎石回填換土，然后鋪以竹筏，再澆筑墊層及水工建筑。

2.打樁加拋石、竹筏承載法。若是泵房等較重建筑物或基槽為泥炭土，淤泥土，淤泥深達2m以上時，則進行拋石擠淤或碎石換填，在換土施工中，回填夯實時需注意基礎周圍是否出現土體凸出現象，一旦出現周圍土體凸出，表明回填已打破原有基礎平衡，將使回填量大量增加，且難以解決基礎下沉問題，從經濟角度考慮，將減少換填石量，增加打入木樁，通過打入木樁，木樁與石料、泥料的摩擦形成承載，并輔以竹筏形成一個系統的承載臺面，再在上面進行水工建筑。

選用木樁及竹筏，而不是水泥樁、鋼管樁等材料，優點是木樁及竹筏在當地極易獲取，價格便宜，施工簡單快捷。在基礎下沉期，使用量大且施工分秒必爭，不能及時止住基礎下沉，將使工程周圍地質受到下沉、塌陷、基槽塌方等破壞，所以選擇易獲取，易施工，投資少的木樁和竹筏配合使用。在施工選材中，竹筏并非是全為竹子材料，而時橫排使用直徑不少于10cm的木材，豎排用直徑不少于3cm的竹子，這樣的竹筏保證了其一定的抗折性和承載能力。木樁長度根據淤泥深度選擇3～6m長的木樁，將木樁打到硬土層。若淤泥深度在7m以上，則采用打懸浮樁的辦法，通過增加木樁密度，輔以碎石或塊石擠密淤土層并靠摩擦承載。

通?？h農業綜合開發項目從2001年至2019年18年間的農田水利施工中均有軟基處理，均是通過木樁和竹筏，輔以碎石換填的配合使用，使工程實施過程中發現軟基時能及時處理，確保了工程安全，且投資少，見效快，工程經多年運行也沒有再發生大的基礎沉降，充分說明了木樁及竹筏的配合使用能夠有效承載一般水工建筑物，能夠解決當地淤泥基礎問題。

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