黄敏
摘 要:近年来,排水施工技术成为业界和学界的重点讨论对象。排水问题一直是水利工程的重要问题,也是工程建设中出现失误比较多的一个问题。合理、高效开展地基排水施工不仅是整个码头工程的基础性环节,更是关键性环节,而且也是码头工程师的一项重要工作任务。文章從码头工程地基现状入手,探讨水利工程施工过程中的地基处理和排水施工的关键技术。
关键词:码头工程;地基处理;排水技术
排水施工作为地基建设的基础和前提,任何一项土木工程都应将其置于一个非常重要的位置。而作为海上运输枢纽的码头工程更应该重视排水施工问题。“九层之台,起于累土”,地基是否牢固决定着整个码头工程的质量好坏,而地基是否牢靠,很大程度上取决于基坑排水系统的好坏。如果不采取合理、高效的排水技术,设计基坑的排水系统,会导致地下水大量渗入基坑,一方面,加大了地基的施工难度。另一方面,增加了地下水渗透建筑的风险,减低了工程建筑的稳固性和安全性,从而影响整个工程质量。
1 码头工程地基现状
码头工程的选址一般在海岸处,并且在选址时,需要对海岸淤泥沉积情况以及河床演变程度进行充分把握和分析。地质的复杂性很大程度上决定了施工难度,尤其当遇上土质强度低、透水性能不强、土质黏度不达标等恶劣情况时,更会加大施工难度,进而影响整个地基的稳固性甚至整个码头工程的质量。因此,地基是整个工程最重要的部分之一,它是整个工程的基础,也是对工程质量起决定性作用的一环。
目前,码头工程地基施工中遇到的问题主要有以下几种:(1)地质条件较差,导致地基承载能力欠缺,对整个地面工程的稳定性造成一定影响甚至威胁。(2)土质黏度不达标、土质松散,导致受力不均,不能平衡地面建筑的整体重量,出现建筑物歪斜或者下沉等情况。(3)选址处地质透水性能差,很大程度上会造成排水不畅、基坑进水等问题,达不到水利工程的基本施工要求,影响工程质量[1]。其中,排水施工问题又是水利工程一直以来令人头疼的首要问题,提高排水施工技术对于码头工程的建设有着巨大进步意义。
2 地基基坑的处理技术
2.1 夯实加固软土质
复杂的地质会给码头工程地基施工带来一定的难度,施工过程常会遇到稳固性较差的软弱土质,这种情况下,为了使地基处理达到施工标准,就必须采取夯实的方法来加固松软土体,从而提高这一类型土体的承压能力。通常情况下,在利用强夯法夯实土体前,需要做一个土体评估和测试,掌握土体的具体情况,在充分考虑多种土体混合的复杂性前提下,设计强夯法的实施方案。比如可以先选取一个或多个夯点,用不同力度、在不同位置进行测试,并记录数据。观察测试得出的数据,从而评估出最合适的施工参数。在科学测验和精准分析的基础上,制定最佳夯实土体施工方案,从而使松散土体的承载力达到施工要求。
2.2 降排基坑积水
地基施工必须触及填土层和透水性强的砂层[2],这是水利施工标准中非常重要的一点要求。地基地下水位含水量丰富,当溢水强度高于粉砂承压强度时,会出现流砂现象,影响地基稳固性。为了避免这种情况出现,确保地基牢固性和建筑安全性,在地基设计和施工中就必须重视降排基坑积水的问题。一般常用的降水技术是井点降水,这种方法成本低、施工量小。此外,常用的排水方法还有排水板排水、袋装素土排水以及砂井排水等,关于这一部分,文章会详细阐述。
2.3 化学固结软土
顾名思义,化学固结软土,就是将化学材料,如石灰、水泥等,制作成固化剂,并将其注入地基中的松软土体,使其凝结硬化,达到地基施工标准。化学固结法在行业内的应用比较普遍,它有利于硬化松软土体,减慢其沉降速度和加强承载力,进而稳固地基。但同时化学固结法也存在弊端,就是它的施工成本相对较高,一般小型水利工程不太采用这种方法。
3 基坑排水施工的常用技术
3.1 塑料排水板排水法
塑料排水板是基坑排水常用的方法之一。通常的做法是,将塑料排水板放至砂垫层表面,并利用打板机对其进行加固处理。塑料排水板的高度和宽度有一定要求,即高度必须高出砂垫层250 mm,宽度要小于或等于边界的0.5 m。使用该方法基坑排水的过程中,不容忽视的一点是,在施工前后都要对砂垫层的高度进行精准测量和把控,塑料排水板要依据砂垫层的数据进行设置和制作。对排水板的型号和质量也要进行严格核对,要与砂垫层的相关测量数据相匹配。
3.2 袋装素土排水法
袋装素土法就是用布袋将准备好的素土进行袋装并密封,然后码放至码放区,必要时选择适当位置打开缺口进行基坑排水。运用此方法排水,应在施工前测量并标记挡埝边轴线,埝顶高度等数据,一方面,是为了预估所需素土和布袋的数量。另一方面,是准确把握埝顶高度,以便于适时做出调整。如果高度不够,则需要进行加高处理,以达到标准高度要求。此外,在码放时,层与层之间要错位码放,以防止间隙出现。同时,要注意不要划破或损坏布袋,影响码放和牢固程度。如有破损,应及时修复。
3.3 沉井加水法
地基下水位的粉土中包含着较大的含水量,如果地基施工过程中不考虑到这一点,地基下水位则会溢水,加之粉砂土体松软,承压力不足,溢水造成粉砂流动,形成流砂,一定程度上加大施工难度。为避免这种情况的出现,就必须采取降排水措施,降低地下水位。为了在不影响施工质量的前提下减少工程量和施工成本,可以采用沉井加水的方法进行降排水处理。沉井加水法周期短、成本低、排水效率高,因而在业内的使用也很普遍。
4 结语
通过文章的分析不难发现,码头工程地基处理和排水施工技术是一项复难度系数较高的系统工程,客观存在的复杂地质条件会给施工造成一定障碍。尤其地基工程是整个工程的基础环节也是关键性环节,容不得丝毫忽视。因而,在地基施工排水处理问题上,必须采取有效的加固和排水技术,站在全局观的角度上,综合评估和考虑土质、含水量、降排水深度等问题,从而制定出最佳建设方案。此外,施工过程中,必须落实好每一项工作,严格把控所有施工环节,从而确保施工安全和工程质量。
[参考文献]
[1]吴金丹,于泳.浅谈水利工程施工中的地基处理技术[J].科技创新与应用,2016(5):210.
[2]王超,陈宏松.分析码头工程地基处理排水施工技术[J].低碳世界,2016(14):194-195.