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水运工程软土地基处理技术应用

2022-08-17杨昊

运输经理世界 2022年8期
关键词:软土水运稳定性

杨昊

(华设设计集团股份有限公司 江苏 南京 210000)

0 引言

水运工程一般位于江河湖海等含水量很多的地方。由于这些地方的土地长期受到水的浸泡,土质大多比较软,因而水运工程的地基通常比较软。必须采取合理的方法对软土地基进行处理,以免导致周围结构发生断裂变形,对水运工程的质量和安全造成不利的影响。在实际施工前,施工单位必须进行施工现场考察,根据现场环境条件,选择合适的软土地基处理方法,提高水运工程的施工质量。

1 水运工程检测的价值分析

1.1 有助于建设资源的优化配置

综合实际建设能够发现,检测工作的开展能够对设计提供详细的建设资料,不仅能够由此提升整个建设结构的稳定性,还能对其中的建设资源进行优化配置,在很大程度上节约了建设成本。同时,在此过程中,事先做好相应的检测分析,对建设区域的地形、地势以及多种相关资料的了解更加透彻,在此基础上进行建设,能够避免设计出现变更现象,施工进度和效益得以充分的保障,而且在建设中还能够充分应用周边的相关资源,在保障生态环境稳定的基础上,还能够借此提升企业的经济效益,对整个工程的高效建设起到了非常积极的作用。

1.2 能够优化控制工程的质量进度

在检测的作用下,能够保障建设所需材料的质量,并且在此过程中可以将原料的组合配比进行优化处理,不但能够控制不符合规范的材料进入施工现场,而且能够在此基础上保障施工的进度和质量,对整个工程高效、高质量的建设起到了非常积极的作用。同时,在这一环节的优化下,很多的新型材料、新兴技术都能够由此作为依据应用到实际的建设中,且在质量的验证中能够了解和掌握建设实际与设计要求是否一致,其中存在的问题也能够在建设中得以积极地发现和消除,对提升整个工程的质量起到了非常积极的作用。因此,在工程建设中应注重这一环节的深入,借助检测的作用对各个建设环节的实际质量进行分析识别、预警、检测,相关的人员进行及时的维修处理,从而在根本上消除隐患因素。

2 水运工程软土地基的处理原则

在水运工程施工中,软土地基的处理遵循预防为主,防治结合的基本原则,一旦工程出现问题,必须采取修补措施。对于软土地基的施工,主要有两种控制方式:修复控制法与预防控制法。其中,修复性控制主要应用于修复破坏的软土地基。预防性控制法可以减缓地基质量的下降速度,达到保护地基的目的。软土地基处理要花费大量资金,为了发挥水运工程的最大效益,节约施工成本,施工单位普遍采用预防性控制法。只有在水运工程施工时,软土地基出现了问题,才会通过修复性控制法,以缓解地基问题,但是无法从根本上解决软土地基的损坏问题,因此,在水运工程的整个施工期间,均已采用预防性控制的方法。

3 水运工程中影响软土地基处理的因素

在水运工程整个施工期间,影响软土地基处理的因素有很多种,主要包括:施工环境、工期、施工要求以及工程总量。为了选择最恰当的软土地基处理方法,必须针对影响地基处理因素进行全面分析。首先,施工环境是影响软土地基的处理重要因素,对于不同环境下的水运工程,施工要求各异。假如软土地基比较厚,使用重压法,软土地基的坚固性以及稳定性难以得到保障。因此,施工前,施工单位必须对施工的具体地理位置进行考察,合理选择最适宜的软土地基处理方法。其次,施工工期也会影响软土地基处理方法的选择,工期都是按照工程实际情况合理设定的,施工时,必须结合工程的工期,保障在规定的工期内完成水运工程的建设工作。而不同软土地基处理技术所需的时间存在很大差异,假如软土地基的处理时间很长,就会影响工程的施工进度,使工期延长。除了施工环境以及工期以外,施工总量也会影响软土地基处理方法的选择,工程施工量较大,在进行软土地基施工时,需要投入很大的财力、人力以及物力,施工成本大大增加,不利于水运工程发挥最大的经济效益。

4 水运工程施工中软土地基处理关键部分

4.1 作业前准备

在水运工程建设环节中,软土地基施工是不可忽视的一部分,有许多关键要素需要考虑,其中一个关键要素是作业前准备。对于施工前准备工作来说,第一,相关工作人员应检查所有施工设备,确保各类施工设备的管道正常合理使用;第二,每个设备都需要注册其类型,确保在按设备类型操作过程中能正确选择,从而顺利完成作业;第三,要对施工过程中所需的原材料进行严格的筛选和检查,检查每一种原材料的质量,以保证施工过程中使用的原材料满足相应的施工要求,避免因原材料质量不符合标准而导致水运工程无法达到建设标准。

4.2 施工中处理细节

水运工程施工中软土地基建设的关键内容之一是施工细节的处理。一是根据施工实际情况,选择合适的软土加固技术,保证软土的稳定性;二是根据员工工作现场的具体情况,必须规定软土工程的范围,这样才可制订一个合理的施工计划周期,从而使相关工作人员能够合理规划相关工作。在此基础上,根据水运工程建设范围,要选择适当的施工措施,例如:在施工量超过一小时时,可选择更换填充软土的方法进行施工和处理,施工量大时,可选择在砂垫层作业进行施工,这将在一定程度上降低水运建设的成本,这对改善水运设施建设成本监管十分重要。

5 水运工程中软土地基处理技术

5.1 改土施工技术

在建设水运工程时,软土地基的特性使得施工无法选择正常的施工技术,而改土施工技术显而易见,就是将原本的软土地基以科学替换的方式进行改造,将软土地基改造为适宜水运工程施工的地基,加大水运工程施工的稳定性,以保障水运工程可以顺利建设。这种技术方式在水运工程的施工中属于消耗小较便宜的方式,因此,广泛使用在多种建设工程中。

5.2 排水固结方法

作为水运工程建设的一部分,可以通过应用排水固结技术,有效地提高基础强度。在利用这种技术时,袋砂或塑料排水装置主要安装在土壤上这样能够有效减排土壤中的水分。由此可以从地基排出水,并在地基上进行适当的沉积。这样能够提高水运基础设施的稳定性,为水运基础设施做好保障。这种方法即使在基底承受着更大的重力,也不会发生变形。关于排水的固定方法,通常使用低层软弱土层,其具有很好的渗透性。同时,还可以请专家检查施工现场的地形和地下水的状况,以确保在施工期间不会发生沉降等不必要的安全事故。

软土地基在深层区域经常出现一些不稳定的问题。为了进一步夯实深层的软土地基,通常采用一些针对性的处理措施。比如排水固结法,排水固结法主要是通过排水系统与加压系统来完成作用,以此进一步增加排水管道的稳定性,改善地下结构的边界条件,增强地下层的排水速度,同时对软土地层施加一定的压力,迫使其水分能够挤出。还可以采用袋装砂井法,这种方法主要是通过袋装砂石填埋的方式来保证软土地基的孔隙得以被消除,并且其中的水分能够被挤压出来,地基可以增强一定的密度,减少沉降的风险,通常所填入的砂石都是比较粗的沙砾,一般大于0.5mm。在建筑砂井的过程中,也需要使用一定的机械,包括轨道门架、打桩机、吊机等。通过振动的方式插入混凝土中,可以将套管打入深层软土中,再通过砂袋停留在土质里,保证其砂土可以填埋在相应的位置。除此之外,也能进一步采用复合地基法来对深层地基进行处理,例如水泥搅拌桩柱法,对表层土进行清理后,通过不同形状的桩柱,结合场地的地质条件,决定使用何种形状的桩柱,并且将水泥桩柱打入深层软土中。经过相应的效果检验方式,比如荷载试验等测试后,再进一步开展下一步的铺设工作,这个过程中,必须严格遵守相关的力学标准,规范整体的施工流程,加固的效果在检测部分是非常重要的。尤其是采用复合地基时,要准确地进行荷载试验,确保其强度能达到一定标准。

5.3 混凝土坝施工技术

混凝土坝施工技术往往出现在比较大的工程项目中,在使用这项技术时,混凝土是其中必不可少的材料,并且在技术施行中也有着举足轻重的作用,因此,这个技术对于混凝土的质量有很高的要求,只有先确保了混凝土的质量才能确保工程建设的质量。在进行施工时,施工的相关工作人员一定要严格按照设计方案的要求去做,这样才能提高水运工程建设的效率,保障水运工程建设的质量。

5.4 换填技术

在水运工程建设过程中,换填技术通常被用来更好地处理土壤。如图1该方法主要取代了土壤中水含量较高、稳定性较低的软土壤,然后用更坚固、更强大、更稳定的石头或土壤代替,这些石头或土壤在填充时可以有效地应用机械设备将其压实,进而会使其负荷增加,通过换填技术使其得到有效应用,改进了软土地基的稳定性和耐压性,然而,在实际工程建设中,需要大量的劳动力才能完成具体的工作,而且工作量相对较高。此外,在应用这一技术的过程中,应用范围也比较有限,只能在基本路面相对较前的区域使用,但其他方法必须在软土地基的深层操作中有效使用。同时,在对水运工程施工建设时,需要挖出软土。因此,要求相关工作人员能够制订合适的施工方案,并针对该方案实施,这样才能够确保水运工程的稳定性,避免之后水运工程的建设出现严重的安全问题。在回填时,往往采用分层回填法,这种方式可以使软土地基的稳定性变好,同时使软土地基承载压力的能力也会有所提高。通常情况下,选择填充的材料大多是碎石和细砂,能够最大程度地确保整体软土地基的建设有效地进行。

图1 换填技术示意图

5.5 桩基施工技术

桩基施工技术对于施工现场的环境要求比较高,施工现场的很多因素都能影响桩基施工技术能否有最好的效果,所以,在实施桩基施工技术时,需要对周边的现场环境进行一个全面的勘察,提出更好的技术方案,确保桩基施工技术的顺利实施。时代在不停发展,水运工程的建设也有了多种多样的需求,所以,桩基施工技术也在不断地进行改变。在桩基施工技术的后期也需要使用到混凝土,两相结合,加强软土地基的稳固性,对周边的施工环境起到改善的作用,推动水运工程的顺利建设。

5.6 添加剂处理法

该种方法就是将水泥与石灰灌入软土内,使软土土层的结构和成分发生改变,再将其处理成强度高以及可凝固的土体。在此过程中,软土地基的稳定性和坚固性显著提高。采用这种方法对水运工程中的软土地基进行处理时,必须注意确保添加剂和土壤结构成分二者之间的混合比适宜,否则将严重影响该技术的处理效果。

5.7 表层排水技术

软土地基的表层一般都是黏性土,所以想要达到更好的排水效果,提升稳定性,可以在表层添加一些材料,从而进一步改善软基的强度以及其稳定性、压缩性。通常来说,都会向表层中加入水泥、熟石灰等等材料。添加这些材料可以有效降低表层的含水量,通过表层排水法来实现降低软基表层含水量的目的。在进行软件施工时挖开地基的沟槽,及时排出地表水。在进行沟槽开挖时,也要考虑土质地质特点,一般情况下,水沟断面宽度为50cm,在进行开挖过程中,可以及时埋入砂粒,顺着道路的表层方向纵向进行开挖。准确地排除表层的水分,可以更高效地压缩黏土颗粒之间的缝隙,又能充分保证软基的力学性能,使其在外力作用挤压下,可以更加紧实,形成更稳固的结构,进一步改善荷载的传递功能。减少软基土层的含水量,也能够增强土层的固结效率。在进行砂石回填过程中,通常采用预应力管柱技术,能够有效完成表层排水施工工程。

6 结语

检测的可持续发展对水运工程的建设有着非常重要的影响。因此,在实际工作开展中,应注重此项工作的开展,结合实际建设的需要发挥这一工作的具体优势,从而提升整个工程的建设质量。而处理软土地基作为水运工程建设中一项重要的步骤,直接影响着水运工程建筑的整体质量。因此,必须加强对软土地基特点的了解,充分掌握影响水运工程软土地基处理的各种因素,对软土地基的处理技术进行探析,选择最佳的处理方法,提升水运工程的质量以及稳定性。施工单位必须加强现场施工环境的了解,对于施工的各个环节严格把关,这样才能确保软土地基处理可以发挥最大的经济效益,从而提高我国水运工程建设的质量。

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