如何处理港口工程中的软土地基问题

如何处理港口工程中的软土地基问题

天津临港港务集团有限公司天津市300450

摘要:随着我国科技的不断发展,不但铁路、港口事业得到了很大的发展,船舶航运也出现了很大的发展。港口发展速度的加快,有力地促进了我国港口工程施工建设。其中软土地基施工技术在港口工程施工中发挥着重要的作用,为了提升港口工程软土地基处理效果,本文针对我国港口施工中常常出现的问题进行分析,并对软土地基施工技术在港口施工中的应用进行探讨。

关键词:港口工程;软土地基

引言

随着21世纪的到来,我国港口的建设加快了步伐,保持良好发展态势。其中在港口建设施工发展历程当中,软土地基施工技术是比较常见的技术之一,由于被广泛使用,不断促进了软土地基施工技术的发展。但是我国在港口软土地基施工技术使用过程当中存在很多问题,要解决这些问题,需要一个长效机制来管理和改进软土地基施工技术。目前我国逐渐出台一些政策和地方性法规、行业标准等,不断制约和规范软土地基施工技术,按照标准规范实施,才能真正促进港口工程施工技术发展。

1软土的特点

软土是指饱和软粘土,是一种高孔隙度、高压缩性、低强度、高结构敏感性的土层,主要包括淤泥、粉质粉砂和粉质粘土。中国沿海地区和长江沿岸的许多城市都有广泛分布的软土。软土地基深基坑开挖可能发生的岩土工程问题:①支护结构和坡面土体变形,整体失稳,基坑开挖,卸荷和空位抬升;②由于挖掘而地下水的急剧下降导致地下水从侧壁出现产生土壤和水,或由于加压含水层上的不透水层而产生坑底和沙子;③周边地区由于前两个原因变形和破坏。

2港口工程软基处理中的问题

一方面,目前软土地基处理的理论体系还存在很多问题。港口建设软土地基处理应以正确的理论框架为基础。现阶段,我国软土地基施工技术的实施效果较好,但软土地基的理论研究尚不成熟。另一方面,一些建筑公司在机械和设备方面落后。运用先进合理的工程机械能够快速、高质量地完成施工任务。但是,有些施工单位财力不足,资金紧张,这使得施工过程中机械设备的使用过时。与此同时,随着中国制造业的发展,工程机械不断更新换代、日新月异,变换迅速。如果公司无法及时更换设备,将不可避免地影响施工进度和效率。另外,软基处理技术无法根据施工现场的实际情况做出合理的选择。施工前,部分施工单位未能对施工场地的地质条件进行深入调查和评估,因此在设计过程中,施工方案往往存在偏差,有部分施工方案和施工现场条件根本不吻合,导致无法施工。加固技术要与时俱进,符合现阶段软基处理的需求。比如,现阶段应用较广的软基处理技术有深层搅拌法、换填法、真空联合堆载预压法等等。

3软土地基处理技术在港口施工中的应用

3.1充填技术

港口软土地基采用置换法时,应先去除软土,再用其他材料填筑。充填的时候,要注意材质的硬度,通常使用的沙子和砾石材料必须坚硬,充填材料必须不易变形,耐腐蚀性良好。在施工过程中主要采用砾石等材料,夯实地基,使地基成为硬垫层。假若软基不深,置换法加固同样适用。目前,软土地基处理时,很多时候采用挖填法和抛石法。在施工中,如果港口工程排水系统不好、地形低洼,一般采用抛石充填技术。

3.2排水加固技术

排水加固技术是在港口工程建设过程中进行的,将排水管系放置在软土基部,在此基础上,通过排水技术排放地基中原有的水,缩小软土之间的间隙,使地基不易变形、下沉,增强软土地基的稳固坚硬性。排水系统和压力系统两部分组成排水加固技术。在进行工程施工前,软土地基段应采用压力系统加载,使其下降。但是,假若软土地段的土壤较深,那么排水加固技术是不适合使用的。在设计排水系统时,塑料排水板或沙井要在施工现场进行设置。沙井是在软土地基上钻孔实施。在打孔之前应先设计好这些孔的形状和排列。在施工过程中,利用打桩机将钢管推到相应的地基上。另外,高压水射流法也可用于钻孔作业。然后将制备好的粗砂倒入相应的孔中,使之成为砂柱,这样就形成了很好的排水性能。在软土工程施工中,砂井灌浆应采用专用布袋。这不但能够很好地减少施工成本,还能够使施工更加方便、快捷,避免地基变形引起的排水断断续续。我们在进行软土地基处理时,要按照测量资料和场地的情况,科学选择合适的软基处理方法,从而使港口工程顺利进行。

3.3真空结合预加载技术

在该技术的应用过程中,过载预加载主要由真空负载进行。通过深化预压工作,可以大大提高软土地基的附加应力值。在施工过程中,真空预压技术和预压技术的应用,可以结合施工现场的实际需要和实际情况。通常,7d内软土的应力值可超过约80kPa。该工艺施工效果很好,没有分层施工问题。通过众多的施工案例,可以看出,采用该方法可以有效地加固深基础软土,该技术可以在基础沉降过程中快速提高基础强度,同时也可以解决地基沉降问题,控制得很好。另外,真空结合预加载技术施工成本低廉,在地基处理中极具可操作性。施工后无横向变形,无剪切破坏港口软土地基。在采用真空结合预压法实际施工过程中,首先清理软土地基表面,在此过程中,地基排水效果应加强。接着,在原始基础的表面上铺设相应的砂垫层,并通过垂直排水体进行排水。

3.4深层搅拌技术

加强港口软土地基施工的过程中,如果软土地基的深度很大,那么可以使用深层搅拌技术在软土地基施工过程进行加强,可以显著提高软土地基的强度。深层搅拌技术处理软土地基时,是通过灌浆方法形成的强度来加固软土地基。在施工过程中,使用高压设备将预制水泥浆注入软土基层。底泥连续充填、扩散,从而使软基的强度大大增强。水泥浆在深层搅拌技术中起着固化剂的作用。在深层搅拌条件下,软土地基中的土壤固化剂可以充分混合搅拌。在处理深厚软基时,不仅可以采用深层搅拌技术,而且高压喷射注浆技术的处理效果是相同的。

结语

进入21世纪以来,随着国内交通事业的不断发展,港口工程施工质量得到了显著提升。港口建设是我国基础建设的主要任务之一,软土地基施工技术也随之不断得到应用。虽然我国软土地基施工技术应用过程中存在诸多问题,但是经过专业技术人员的不断专研,充分发挥每个人的才能,软土地基施工技术应用得到了很大的提升,促进了软土地基施工技术迈向新的征程。

参考文献:

[1]邓佳佳,李克志.港口工程中的软土地基处理策略[J].建筑工程,2018(9):28~30.

[2]李腾晖.浅析处理港口工程中的软土地基问题策略[J].建筑研究,2017(05):10~14.

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