姜金
摘要:港口工程中采用的振沖碎石樁工藝可以有效對軟地基進(jìn)行加固等,但是綜合比較來看,振沖碎石樁工藝在道路、建筑等具體工程中的應(yīng)用并不完全一致,港口工程軟基處理中振沖碎石樁工藝在其施工工藝、質(zhì)量控制以及加固的效果等方面較為獨(dú)特。以下簡要就港口工程軟基處理的工藝原理、流程等相關(guān)方面進(jìn)行相關(guān)方面加以介紹和分析。
關(guān)鍵詞:港口工程;軟基處理;振沖碎石樁;應(yīng)用分析
引言
振沖法加固地基技術(shù)是一種可以有效對建筑物的承載力以及沉降等方面進(jìn)行相關(guān)控制的技術(shù),此法在港口工程軟地基處理的應(yīng)用,不僅極大的縮短了工期,對于費(fèi)用的節(jié)省也有著極為重要的影響。此外,該施工方法的施工設(shè)備較為簡單,在具體的施工過程中具有施工簡便易行的優(yōu)點(diǎn),現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于港口工程中,但是由于此法在我國的應(yīng)用時間較短,目前正處于發(fā)展的初步階段,具體的施工過程仍然存在諸多的不足現(xiàn)象。
一、振沖法加固原理分析
振沖碎石樁的吊起振沖器是起重機(jī),水泵的啟動通過噴嘴射高壓水流,在振動以及水沖二者的共同作用下,振動器會抵達(dá)土中的指定高度,進(jìn)行清孔工作之后,從地面孔內(nèi)進(jìn)行碎石的填充工作,在土體振動的作用之下,碎石被擠密實,當(dāng)密實度達(dá)到一定的程度,再提升其振動器。填料與振密工作反復(fù)進(jìn)行,直至大直徑的密實樁體與原地基形成復(fù)合地基。振沖碎石樁,需要借助周圍土體的側(cè)壓力,來保持其基本的形狀,和承受荷載力。由于受到承載力的影響,會使得樁體產(chǎn)生變形,基礎(chǔ)受到的碎石樁的壓力不僅可以從上而下的傳遞,也可以通過側(cè)向的變形壓力傳遞給周圍的土體。由于受到這些力的影響,碎石樁和周圍的土體組成的負(fù)荷地基,使得樁體所承受的力可以均勻的將力分散,進(jìn)而有效對地基的承載力提高,避免沉降以及不均勻沉降現(xiàn)象的發(fā)生。
二、港口工程軟基處理中振沖碎石樁檢測分析
據(jù)相關(guān)經(jīng)驗分析得知,第四分之一層的粉質(zhì)粘土的力學(xué)性能相對而言比較差,而且其振沖置換對于樁間土的破壞性比較大,特別是孔隙水壓力的擴(kuò)散較慢,樁間土需要一段時間才可以恢復(fù)強(qiáng)度,因此在施工完畢后的一段時間之內(nèi),應(yīng)該注重對碎石樁檢測,避免不必要的損失。
振沖碎石樁的海上檢測具有一定的難度,不可避免的需要采用單樁復(fù)合地基載荷試驗或多樁復(fù)合地基載荷試驗荷,但是這不僅一定程度的增加了檢測的難度,而且具有一定的風(fēng)險性,投入資金較大,檢測結(jié)果存在一定的誤差,此外,受制于海水的阻隔和潮汐的作用,其檢測過程中難免會遇到不可預(yù)見的難度和干擾性因素。經(jīng)過諸多方面的比對和權(quán)衡,最終采用重型(DPT)和超重(DPSH)型動力觸探試驗相結(jié)合的方法對碎石樁密實度和承載力加以有效的檢測,通過對樁間的采用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(SPT)和十字板剪切試驗(FVT)的試驗方式來對承載力的加以合理的測試,最終確定其承受力度。
為了有效避免探桿在海水中的彎曲現(xiàn)象以及其不穩(wěn)定性,則需要將套管置于海底樁頂中心位置,保障其垂直度,動態(tài)探桿需要穿過套管到達(dá)樁頂位置。進(jìn)行相關(guān)的試驗工作時,需要保證探頭對準(zhǔn)檢測孔的中心處,保障探桿垂直時的穩(wěn)定性,此外,進(jìn)行錘擊貫入時,要連續(xù)進(jìn)行,防止錘擊偏離指定位置。試驗過程中,每貫入一米,需要探桿轉(zhuǎn)動一圈半,有效減小側(cè)摩阻力。每根樁至少需要檢測其樁頂以下五百米左右的位置,倘若檢測結(jié)果不是十分理想,必須進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整工作,可以采用十字偏心法矯正,并進(jìn)行重新檢測。
三、港口工程軟基處理中振沖碎石樁施工應(yīng)用分析
(一)施工準(zhǔn)備工作
在進(jìn)行港口工程軟基處理的施工時,需要對場地進(jìn)行平整工作,首先對其場地表面的雜草進(jìn)行清理清除,包括場地表面的雜物以及根除植物的根莖等,地面的高差要控制在0. 5m之內(nèi),保證平穩(wěn)過渡,避免太大的起伏,為了有效便于機(jī)械設(shè)備的施工工作,需要在港口工程的軟基呆呆鋪填五十厘米左右的碎石鋪墊層,在測量放樣的地方用白灰線和木樁對振沖樁樁位進(jìn)行標(biāo)記,將樁位的誤差控制在一厘米之內(nèi)。
(二)設(shè)備就位
把振沖設(shè)備放到指定的施工樁位中,對設(shè)備進(jìn)行相關(guān)調(diào)試,進(jìn)而有效保障工作臺的平整性,振沖器需要保持垂直狀態(tài),等到振沖器較為穩(wěn)定之后,對振沖器噴水口的對中情況進(jìn)行檢查,將其噴水口與放樣中心重合。
(三)關(guān)于造孔工作
當(dāng)振沖器設(shè)備對中就為之后,正常啟動振沖器,當(dāng)水壓、電壓以及振沖器空振電流到達(dá)正常的水準(zhǔn)時,借助塔架吊具等設(shè)備,緩慢將振沖器放下,保證其貫入土中,其下降的速度要有一定的限制,其下降速度應(yīng)該在2m/min之內(nèi)。當(dāng)振沖器貫入土中時,電流與電機(jī)的額定電流不相一致,比如電流超過電機(jī)的額定電流時,需要對振沖器的下降速度加以合理的控制,或者采取暫停的措施,當(dāng)電流與額定電流達(dá)到一定的要求之后繼續(xù)進(jìn)行造孔工作。造孔時,其造孔水壓應(yīng)該保持在0.5~0.7MPa之間,如果孔口沒有返水情況,則應(yīng)該適當(dāng)增加供水量。施工中需要專門的負(fù)責(zé)人員對造孔的水壓、電流、造孔速度和返水的情況加以詳細(xì)的記錄,為造孔工作的展開提供相應(yīng)的依據(jù)和指導(dǎo)工作。
(四)清孔工作
當(dāng)造孔達(dá)到預(yù)定的深度時,需要將振沖器慢慢上升提到孔口的位置,然后再次將其下沉,清除振沖器孔內(nèi)的泥土等雜物,保證填料的暢通性。如果在其返水口中其含泥量仍然較高,孔口被泥土等雜物堵住時,且成孔直徑小于設(shè)計樁徑的時候,需要再次進(jìn)行清孔工作,直至其孔口沒有泥土的阻塞情況,保障填料的正常進(jìn)行。
(五)填料工作的開展
填料采用地質(zhì)堅硬不易軟化的天然級配碎石料,其含泥量應(yīng)該控制在百分之十以內(nèi),其碎石料的最大粒徑應(yīng)該控制在80mm以下,填料方式的選用,較傾向于連續(xù)填料法,當(dāng)進(jìn)行填料工作時,振沖器應(yīng)該停留在設(shè)計孔底的三百毫米到五百毫米的位置之間,保證孔內(nèi)回填碎石不斷回填,保證在制樁過程中碎石料會一直處于滿孔狀態(tài)下。
結(jié)語
港口工程軟基處理中振沖碎石樁的檢測以及其應(yīng)用具有十分重要的意義和影響。筆者衷心希望,以上關(guān)于對我國振沖碎石樁的研究能夠被相關(guān)負(fù)責(zé)人合理的吸收和采納,進(jìn)而更好的推動我國港口工程軟基的處理工作,提高工程質(zhì)量。
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