软基处理技术在港口工程施工中的应用研究

发表时间:2021/8/26   来源:《工程管理前沿》2021年第7卷第9期   作者:李洋洋
[导读] 近年来,港口建设加快,促进了交通发展。软土是港口建设中不可避免的问题
        李洋洋
        山东省交通运输厅内河水运发展服务中心 山东济南 250000
        摘要:近年来,港口建设加快,促进了交通发展。软土是港口建设中不可避免的问题,对港口建设构成了巨大的挑战。本文研究了处理港口项目中的软土地基技术,并为今后的项目提供了指导和建议。
        关键词:交通运输;港口工程;软基处理
        21世纪,我国港口建设加速,呈现良好趋势。软土地基施工技术是港口建设最常用的技术之一。近年来,港口建设广泛使用和不断发展软土地基施工技术,但港口软土工程施工技术存在诸多问题,解决这些问题需要长期机制来控制和完善软土地基施工技术。
        一、港口工程中软土地基所具有的特征表现
        1.软土地基是必不可少的软土为主组成部分,粉砂和粉土融合在一起,即软基。一般来说,这些软基是很强可塑性的,但比较低的承载能力。港口项目实际施工过程中,由于软土含水量相对较多,软基存在较大裂缝,造成水土流失,使土地相对疏松。
        2.软土地基建设施工不稳定的原因。港口设施如果建在软土地基上,往往会受到破坏,因为它们容易滑动。施工设施滑动的主要原因是软土表面的抗剪强度低于剪切应力,导致两者之间的平衡打破。
        3.处理港口软土地基重要性。由于软土是粉、细砂的混合物,其透射性相对较低,严重影响了土壤的排水能力和承载力,因此港口建筑中地基的强度降低。高坝在桥头滑移、沉降发生会严重影响桥梁的使用寿命和使用值。
        二、软基处理技术研究
        1.软基处理技术的发展。天津50年代以来首次石灰桩应用在了新港建设中,采用热液排放法进行了砂井预压排水法处理。真空井点法始于1960年代,20世纪80年代,真空井点法管首次应用于天津新建港口的建设。港口工程经过几十年的发展,有许多软基处理的处理方法,排水固结法最能有效地处理软基。
        2.处理软基的目的。(1)旨在增加地基的抗剪强度。由于软基抗剪强度不足,可能会在离心载荷或横向压力下发生剪切损伤,并且基坑开挖可能导致边坡不稳定或地块增大。为了避免软土地区的剪切损伤,需要采取额外措施增加抗剪强度。(2)地基压缩性降低。软基压缩性大,在载荷下,地基的固结变形会影响沉降产生,并对顶部结构产生较大的影响。降低地基压缩的关键是增加压缩模量,从而减少基站的沉降。(3)透水性的改善。由于软土层通常由粘土粉末组成,湿度高,透射性低,因此孔隙水压力高。(4)改善了土壤动力。动态荷载作用下,软土层可能会震动和下沉,地基土液化发生,从而对上部建筑产生较大的影响,改善土壤动力学主要是提高其抗御能力。
        3.处理软基技术。(1)垫层换土。换填高强度、低压缩、低吸水性的材料,基础开挖后与软基紧密相连。土层替代的最大优点是可以直接增加基础的承载力。

请注意,零件层的填充必须分层进行,每个层都必须压实,以确保作业质量并确保在软土中快速排水。当软基厚度较低时,换填的垫层厚度不能小于0.5m。(2)强夯。强夯法可用于软土地基加固。机械重锤提升,释放下落,连续重复以上步骤,提高软土地基的强度。根据软土地基动力固结理论,强夯可分为三个不同阶段:加密、固结、预加变形。加密阶段即是空气排出土体阶段;固结阶段为排水阶段;预加变形阶段是改变土体颗粒的形状和结构。各种机器的实际使用使得现场管理复杂,场地影响大,强夯法不适合人口密集地区。(3)排水固结法。是将排水管放在软土的底部,然后排出排水管内部的水。排水固结系统由排水系统和压力系统组成,可降低内部的水,减少其变形,提高软土地基的承载力。采用真空预压法时,砂垫层在铺设前必须在施工现场钻孔,其原理是排水系统的渗透系数大于软土的渗透系数。使用塑料排水板时,可以在完成后将孔直接插入到孔内。使用砂井时,先将钢管插入钻孔,然后在孔中填充厚砂,形成砂柱。当软土埋深时,排水加固效果不好,此时不适宜用塑料排水板和沙井,(4)进行深层搅拌。深层搅拌适用于深层软土地层,可有效提高软土地基的承载力。采用深层搅拌技术加强软土地基时,通常用泥浆,利用高压设备将泥浆注入柔性土层。机械搅拌后,泥浆不断分散在土壤中,提高软土地基承载力。软土地基深较厚时,还可用高压喷射注浆技术。(5)加筋。主要方法是碎石或砂桩,通过在土壤中放置土工织物而加筋,从而形成人工复合土,其抗拉强度、抗压性和抗剪强度大大提高,从而提高了承载力、压缩性。土工合成材料作为具有排水、绝缘、过滤和加固等功能的新型高分子材料,加筋时,通过加筋土和土颗粒之间的摩擦增加土强度。此外,加筋方法还有树根桩,它是一种直径较小的钢筋混凝土桩。
        3.处理软基面临的问题。第一,选择处理软基方法有些盲目,最好选择合适方法,否则软基问题得到解决,但造成了大量的时间和投资损失。第二,结束施工后沉降控制不到位是一个技术问题,而且也是一个经济问题,不仅影响发展工期,而且影响投资。因此,必须为不同区域和工作类型确定适当的沉降标准。第三,在实践中必须严格控制偷工减料现象,一方面不符合技术要求,另一方面建筑质量难以控制。
        随着基础设施的发展,港口地区近年来急剧增加。由于港区建设的特点,软基处理是港口建设中不可避免的问题。经过几十年的发展,软基处理技术有很大程度提高。对各种常用软基处理技术进行研究,分析其原理和应用条件以及管理中存在的问题,为软基处理提供参考与建议。
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