淺析港口工程建設中不良地基處理方法

季俊仁 莫建兵 尹云飛

摘 要：由于港口建設環境的特殊性，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。地基樁基礎施工在港口地基施工中應用較為廣泛，對于軟土地基的施工方法和樁基礎施工技術，文章進行了詳盡闡述。

關鍵詞：軟土地基；裂紋修補；施工技術

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結構松散，土壤顆粒間空隙大，符合力低的土層結構，位于水邊的軟土地基多為淤泥和腐敗沉積物的結合體。港口施工中軟土地基的特點可以歸納為如下幾點：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，結構松散，壓縮性高。軟土地基本身的結構就十分松散，縫隙大，在受到外力的作用下極易發生形變，具有極高的可塑性，相對而言，結構的穩定性就偏低。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致土層壓縮，發生不均勻沉降。

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量造成嚴重危害，所以在港口建設的地基施工中，要尤其注意以下幾方面：（1）在施工前，必須要仔細全面的進行地基環境勘探，確定軟土地基的實際情況，并做出科學的施工方案設計。（2）軟土地基的程度確定后，要根據設計方案采取相應的地基處理措施，軟土地基的結構和特性決定了其極易由于上層結構施加的壓力而發生形變，影響地基的載重能力，導致地基產生沉降現象，輕則使地基下方開裂進水，最為嚴重的情況就是會使港口整體建筑坍塌，造成人員和財產的損失。

2 施工步驟以及施工技術手段介紹

2.1 基礎處理設計

軟土地基基礎中所夾淤泥質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，在某些實際的施工現場也有可能本身就沒有可以堆放挖除物的位置。

2.2 基礎處理結果

在上述基礎處理實驗完成以后，要在實際施工過程中來對整個基礎進行三期的鉆探取樣檢測試驗，這樣三個檢測試驗在施工的過程中也需要有準確有效的定點位置，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、原位測試和室內土工試驗。

2.3 軟土處理的計算

地基的總體沉降量實際上就等于單向壓縮分層的總和，這樣一個總和在計算的過程中有具體的計算公式來對其進行確定。在實際的港口工程施工中，沉降達到穩定所需要的實際時間是非常長的，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，這主要是希望能夠對沉降隨時間的變化得到一個量化的認識和把握。一般情況下，壩軸線位置的基地隨著地基的固結能夠達到的最大沉降量保持在1.4m左右。

3 軟土地基出現裂縫的情況及修補方法

3.1 分析導致裂縫產生原因的步驟

在對裂縫的形成原因進行分析時至少需要經過兩個最為基本的步驟：（1）要進行鉆探取樣檢測，在檢測的結果中發現，采用砂井排水固結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的；（2）電測探法的檢測，也就是在試驗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 如何對裂縫進行有效的修補

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

4 改良地基條件的主要施工技術

4.1 水泥粉煤灰碎石樁

該種樁基礎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，應用范圍廣，施工效果好等特點，因此被廣泛應用在軟土地基的加固施工當中。在施工時要注意如下兩點問題，一是要嚴格控制施工環境的溫度，確保不低于五度，二是成樁之間距離和垂直度要保證，不要發生太大偏差。在實際操作過程中，主要包括沉管注漿和泵送注漿兩種途徑。沉管注漿先要進行設備的固定，確保設備的垂直性和穩定性，使用設備將管道逐漸下入水中，并及時調整管道的位置，直到管道沉降到事先設計的高度；然后是漿液的投放，投料過程要在沉管完成后立即開始，待注漿高度達到與管口標高水平時進行電動振搗作業，振搗作業具有一定的時間標準，振搗完成后，進行拔管操作，拔管的速度要均勻緩慢。泵送注漿時要使用鉆機進行鉆孔作業，鉆孔時要注意觀察鉆機頂端位置是否發生偏移一邊做出調整，鉆孔的速度和力度要適當做出調整，以免發生設備的損壞。待鉆孔施工完成后，要進行漿液入孔操作，灌注時使用泵送的方法將漿液注入鉆桿的內部，并實施灌注。

4.2 預應力管樁

預應力管樁是軟土地基施工的另一種方法，在具體施工中，首先，要進行管樁的質量檢查，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，一旦發現裂縫問題要及時更換或修補；其次，是管樁的沉降。管樁在沉降時要遵循如下步驟：沉降前要進行水底情況的勘探，確定適合沉樁的位置，然后進行機械吊樁和下樁作業，在此過程中，要保證樁體位置的準確性，發現偏差要及時矯正。再次，是進行樁體的下壓作業，此環節需要注意施加壓力的均勻程度。對于發生樁體高度不足的情況時，可以使用焊接方法進行樁體的連接。預應力混凝土管樁的施工主要有以下幾個方面的顯著優勢：對持力層的變化狀況有相當好的適應力；形成的管樁長度是不受工程施工中所使用的機械設備約束和限制的；預應力混凝土管樁具有穿透能力強和抗擊打能力強的特點。預應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。錘擊法的優勢在于其施工的速度較快，且質量較高；而靜壓法在施工的過程中則能夠借助于壓樁機的自重和配重的重量來進行科學的壓梁或者是壓柱，向管樁頂部或者是側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。在預應力管樁施工完成以后還需要進行相應的檢測，在檢測的過程中普遍采用的是樁基高應變法和低應變法。

5 結束語

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，將嚴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進行綜合技術考量，選用最為適合的施工方法，提高港口地基施工的穩固性，從而為整體工程打下堅實的基礎，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，現為江蘇科技大學材料科學與工程學院學生，主要從事港口航道與海岸工程專業的學習研究工作。