季俊仁 莫建兵 尹云飛

摘 要：由于港口建設(shè)環(huán)境的特殊性，其土壤基層由于長年累月受到水流的侵蝕，極易發(fā)生基層沉降的情況，也就是所謂的軟土地基，因此港口地基施工具有較大的難度。地基樁基礎(chǔ)施工在港口地基施工中應(yīng)用較為廣泛，對于軟土地基的施工方法和樁基礎(chǔ)施工技術(shù)，文章進(jìn)行了詳盡闡述。

關(guān)鍵詞：軟土地基；裂紋修補(bǔ)；施工技術(shù)

1 什么是軟土地基以及軟土地基對水利工程造成的不良影響

在瀕臨水域周邊建設(shè)的施工工程，其地基施工土層多為軟土，港口施工工程也不例外。軟土地基一般是指土質(zhì)結(jié)構(gòu)松散，土壤顆粒間空隙大，符合力低的土層結(jié)構(gòu)，位于水邊的軟土地基多為淤泥和腐敗沉積物的結(jié)合體。港口施工中軟土地基的特點(diǎn)可以歸納為如下幾點(diǎn)：首先，含水量高。由于港口所處的施工位置較為特殊，其土壤基層長期受到水流浸泡和腐蝕，因此，軟土地基的含水量很高。其次，結(jié)構(gòu)松散，壓縮性高。軟土地基本身的結(jié)構(gòu)就十分松散，縫隙大，在受到外力的作用下極易發(fā)生形變，具有極高的可塑性，相對而言，結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性就偏低。再次，承載力低。由于軟土地基的抗壓力差，所以在施加一定壓力后必然會導(dǎo)致土層壓縮，發(fā)生不均勻沉降。

由于軟土地基具有上述不良特性，而這些不良特性又會對工程施工質(zhì)量造成嚴(yán)重危害，所以在港口建設(shè)的地基施工中，要尤其注意以下幾方面：（1）在施工前，必須要仔細(xì)全面的進(jìn)行地基環(huán)境勘探，確定軟土地基的實(shí)際情況，并做出科學(xué)的施工方案設(shè)計(jì)。（2）軟土地基的程度確定后，要根據(jù)設(shè)計(jì)方案采取相應(yīng)的地基處理措施，軟土地基的結(jié)構(gòu)和特性決定了其極易由于上層結(jié)構(gòu)施加的壓力而發(fā)生形變，影響地基的載重能力，導(dǎo)致地基產(chǎn)生沉降現(xiàn)象，輕則使地基下方開裂進(jìn)水，最為嚴(yán)重的情況就是會使港口整體建筑坍塌，造成人員和財(cái)產(chǎn)的損失。

2 施工步驟以及施工技術(shù)手段介紹

2.1 基礎(chǔ)處理設(shè)計(jì)

軟土地基基礎(chǔ)中所夾淤泥質(zhì)的黏土范圍一般比較廣且埋藏深度較大，在這樣一種狀況下如果想將其全部挖出的話無疑在工程量以及資金的投入上有著較大的不足，且會很大程度地延長工期，除此之外，在某些實(shí)際的施工現(xiàn)場也有可能本身就沒有可以堆放挖除物的位置。

2.2 基礎(chǔ)處理結(jié)果

在上述基礎(chǔ)處理實(shí)驗(yàn)完成以后，要在實(shí)際施工過程中來對整個基礎(chǔ)進(jìn)行三期的鉆探取樣檢測試驗(yàn)，這樣三個檢測試驗(yàn)在施工的過程中也需要有準(zhǔn)確有效的定點(diǎn)位置，從前往后依次是砂井施工完成以后、壩體填筑至一定高程以后以及壩體填筑至新的給定高程以后。在檢測的過程中需要用到多種檢測手段，主要是包括鉆探、原位測試和室內(nèi)土工試驗(yàn)。

2.3 軟土處理的計(jì)算

地基的總體沉降量實(shí)際上就等于單向壓縮分層的總和，這樣一個總和在計(jì)算的過程中有具體的計(jì)算公式來對其進(jìn)行確定。在實(shí)際的港口工程施工中，沉降達(dá)到穩(wěn)定所需要的實(shí)際時間是非常長的，因此在施工的過程中就有必要給出填土過程中擬定加荷的過程曲線，這主要是希望能夠?qū)Τ两惦S時間的變化得到一個量化的認(rèn)識和把握。一般情況下，壩軸線位置的基地隨著地基的固結(jié)能夠達(dá)到的最大沉降量保持在1.4m左右。

3 軟土地基出現(xiàn)裂縫的情況及修補(bǔ)方法

3.1 分析導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生原因的步驟

在對裂縫的形成原因進(jìn)行分析時至少需要經(jīng)過兩個最為基本的步驟：（1）要進(jìn)行鉆探取樣檢測，在檢測的結(jié)果中發(fā)現(xiàn)，采用砂井排水固結(jié)法對于軟基的處理無疑是有著非常顯著的作用和效果的，但是軟土本身則還是處于流塑狀態(tài)的；（2）電測探法的檢測，也就是在試驗(yàn)的過程中采用三級電測深剖面法來檢查該裂縫的走向。

3.2 如何對裂縫進(jìn)行有效的修補(bǔ)

軟土地基在施工過程中經(jīng)常會出現(xiàn)裂縫情況，裂縫如不及時假體修補(bǔ)，將可能持續(xù)開裂，直至影響整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。對于裂縫的處理要根據(jù)不同原因采取不同修補(bǔ)方案，但主要操作都是要先將周圍的環(huán)境保持在干燥的條件下，然后進(jìn)行內(nèi)部結(jié)構(gòu)的加固和空隙的填補(bǔ)，再對地基表層進(jìn)行注漿加固處理，地基裂縫的填補(bǔ)屬于二次返工操作，施工難度較大，為了防止裂縫的產(chǎn)生，在地基加固初期就應(yīng)該將地基加固施工做到位，以免埋下質(zhì)量隱患。

4 改良地基條件的主要施工技術(shù)

4.1 水泥粉煤灰碎石樁

該種樁基礎(chǔ)施工方法是通過將水泥，碎石和粉煤灰按照一定的添加比例進(jìn)行配置，制作成樁基的一種地基加固方法。水泥粉煤灰碎石樁具有施工成本低廉，應(yīng)用范圍廣，施工效果好等特點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用在軟土地基的加固施工當(dāng)中。在施工時要注意如下兩點(diǎn)問題，一是要嚴(yán)格控制施工環(huán)境的溫度，確保不低于五度，二是成樁之間距離和垂直度要保證，不要發(fā)生太大偏差。在實(shí)際操作過程中，主要包括沉管注漿和泵送注漿兩種途徑。沉管注漿先要進(jìn)行設(shè)備的固定，確保設(shè)備的垂直性和穩(wěn)定性，使用設(shè)備將管道逐漸下入水中，并及時調(diào)整管道的位置，直到管道沉降到事先設(shè)計(jì)的高度；然后是漿液的投放，投料過程要在沉管完成后立即開始，待注漿高度達(dá)到與管口標(biāo)高水平時進(jìn)行電動振搗作業(yè)，振搗作業(yè)具有一定的時間標(biāo)準(zhǔn)，振搗完成后，進(jìn)行拔管操作，拔管的速度要均勻緩慢。泵送注漿時要使用鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔作業(yè)，鉆孔時要注意觀察鉆機(jī)頂端位置是否發(fā)生偏移一邊做出調(diào)整，鉆孔的速度和力度要適當(dāng)做出調(diào)整，以免發(fā)生設(shè)備的損壞。待鉆孔施工完成后，要進(jìn)行漿液入孔操作，灌注時使用泵送的方法將漿液注入鉆桿的內(nèi)部，并實(shí)施灌注。

4.2 預(yù)應(yīng)力管樁

預(yù)應(yīng)力管樁是軟土地基施工的另一種方法，在具體施工中，首先，要進(jìn)行管樁的質(zhì)量檢查，包括對管體厚度和密合度的檢測，要保證管體厚度偏差在一定范圍之內(nèi)，一旦發(fā)現(xiàn)裂縫問題要及時更換或修補(bǔ)；其次，是管樁的沉降。管樁在沉降時要遵循如下步驟：沉降前要進(jìn)行水底情況的勘探，確定適合沉樁的位置，然后進(jìn)行機(jī)械吊樁和下樁作業(yè)，在此過程中，要保證樁體位置的準(zhǔn)確性，發(fā)現(xiàn)偏差要及時矯正。再次，是進(jìn)行樁體的下壓作業(yè)，此環(huán)節(jié)需要注意施加壓力的均勻程度。對于發(fā)生樁體高度不足的情況時，可以使用焊接方法進(jìn)行樁體的連接。預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的施工主要有以下幾個方面的顯著優(yōu)勢：對持力層的變化狀況有相當(dāng)好的適應(yīng)力；形成的管樁長度是不受工程施工中所使用的機(jī)械設(shè)備約束和限制的；預(yù)應(yīng)力混凝土管樁具有穿透能力強(qiáng)和抗擊打能力強(qiáng)的特點(diǎn)。預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的施工方法有兩種，一種是錘擊法，另一種是靜壓法。錘擊法的優(yōu)勢在于其施工的速度較快，且質(zhì)量較高；而靜壓法在施工的過程中則能夠借助于壓樁機(jī)的自重和配重的重量來進(jìn)行科學(xué)的壓梁或者是壓柱，向管樁頂部或者是側(cè)面將整個的管樁夾住，以便于能夠較好的向管樁本身來施力，最終將管樁壓入到土體中去。在預(yù)應(yīng)力管樁施工完成以后還需要進(jìn)行相應(yīng)的檢測，在檢測的過程中普遍采用的是樁基高應(yīng)變法和低應(yīng)變法。

5 結(jié)束語

地基施工在建筑物的施工過程中占有絕對重要的地位，尤其是港口地基的施工，如果其地基施工操作不當(dāng)，將嚴(yán)重影響港口使用的安全性。為此，要針對港口軟土地基的特質(zhì)進(jìn)行綜合技術(shù)考量，選用最為適合的施工方法，提高港口地基施工的穩(wěn)固性，從而為整體工程打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，確保日后港口工程的順利竣工和投入使用。

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第一作者簡介：季俊仁（1994-），男，漢族，江蘇阜寧人，現(xiàn)為江蘇科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院學(xué)生，主要從事港口航道與海岸工程專業(yè)的學(xué)習(xí)研究工作。