港口航道護(hù)岸工程中的軟基處理施工技術(shù)

何雅玲 胡翔

摘要：在經(jīng)濟(jì)全球化背景下，我國社會經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，國際貿(mào)易往來越來越頻繁，水上運(yùn)輸作為我國對外貿(mào)易的一種必要途徑，取得了非常顯著的成果，對我國綜合國力的不斷增強(qiáng)具有非常積極的作用。近些年我國港口航道工程建設(shè)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，對航運(yùn)工程建設(shè)提出了更高的要求，但港口航道護(hù)岸工程施工中經(jīng)常會遇到一些不良地基，以軟土地基最為常見，只有做好軟基處理才能保證港口航道護(hù)岸工程建設(shè)質(zhì)量，為港口航道運(yùn)行過程的安全性和穩(wěn)定性提供保障，不斷提高我國港口運(yùn)輸水平。

關(guān)鍵詞：港口航道;護(hù)岸工程;軟基處理;施工技術(shù)

中圖分類號：U65文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1006—7973（2022）05-0115-03

1港口航道護(hù)岸工程軟基施工影響因素分析

1.1地質(zhì)條件

港口航道護(hù)岸工程形式的選定主要受地質(zhì)條件的影響，所以開始施工前，必須組織專業(yè)人員深入現(xiàn)場進(jìn)行詳細(xì)的勘察，掌握現(xiàn)場的地質(zhì)條件、水文環(huán)境和氣候等，為設(shè)計(jì)工作提供真實(shí)可靠的依據(jù)。

1.2地基承載力

通過現(xiàn)場勘察基本可以確定土壤的強(qiáng)度和物理特性，想要實(shí)現(xiàn)對軟土地基的有效處理，還需要掌握地基的實(shí)際承載力。港口航道護(hù)岸軟土地基承載力的提升，可以采取擴(kuò)大地基承載面積等多種方式，如果選用的樁基形式，則還應(yīng)該對樁側(cè)阻力、樁的具體數(shù)量、長度以及樁相互之間的距離進(jìn)行綜合考慮。

1.3施工現(xiàn)場及相關(guān)設(shè)備

港口航道護(hù)岸軟基施工處理不僅受施工現(xiàn)場的制約，還會受施工設(shè)備和周邊環(huán)境的影響，比如：如果開挖幅度過大就有可能引發(fā)塌方事故，若施工區(qū)域處于人口密集的地帶，還會威脅到附近居民的住房和人身安全。

2港口航道護(hù)岸工程軟基處理施工技術(shù)

2.1墊層處理技術(shù)

墊層法是港口航道護(hù)岸軟基處理中比較常見的一種施工技術(shù)，通常適用于含有大量淤泥和粘土的軟土基地開挖處理，首先將承載力不足的土層清除干凈，然后填入足夠硬度的土層，以形成穩(wěn)固的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。最常見的墊層填料為塊石和礫石，通過墊層處理能夠有效解決地基深度不足問題，同時對護(hù)岸工程整體結(jié)構(gòu)受力情況具有很好地改善作用。上部載荷傳至墊層時向周邊擴(kuò)散，避免因?yàn)榫植渴芰^大而發(fā)生坍塌或者沉陷事故。與此同時由于底部軟土層和已經(jīng)成型的墊層之間存在較大的摩擦力，所以保證了墊層的穩(wěn)固性。

2.2水泥攪拌樁處理技術(shù)

水泥攪拌樁處理技術(shù)在港口航道護(hù)岸工程軟基處理過程中的應(yīng)用，是以水泥作為一種固化劑，通過深層攪拌破碎軟土層，然后將其和水泥均勻混合在一起，通過充分?jǐn)嚢栊纬赡酀{，借助水泥的固化作用和軟土形成一個共同的結(jié)構(gòu)體。實(shí)踐證明，采取這種方式最終所形成的水泥攪拌樁穩(wěn)定性良好，承載能力也不錯，加之其施工周期短、應(yīng)用范圍廣、強(qiáng)度高、經(jīng)濟(jì)效益突出，所以受到了廣大施工企業(yè)的青睞。

2.3土工格柵加筋土處理技術(shù)

（1）土工格柵在軟土層中的應(yīng)用，能夠大幅度降低土層壓縮系數(shù)，增加壓縮模量，軟土地基承載力和抗變形能力增強(qiáng)[1]。

（2）研究表明，隨著土工格柵層數(shù)的改變，并不會對軟土地基加固效果造成太大的影響，所以通常情況下都只設(shè)置一層土工格柵，以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和加固效果的雙重要求。下表1是土工格柵加筋土抗剪強(qiáng)度指標(biāo)。

（3）荷載比較小的情況下，軟基加固效果更明顯。

3墊層處理方法在港口航道護(hù)岸工程軟基處理中的實(shí)踐應(yīng)用

工程概況：該航道護(hù)岸結(jié)構(gòu)為斜坡堆石型，場區(qū)內(nèi)從上而下土層分別為：細(xì)砂，粉砂混淤泥，淤泥質(zhì)亞黏土。三層土質(zhì)厚度分別為：1.0～5.0m，0.9～3.9m，0.5～3.4m;孔隙比分別為：0.849，0.738，0.914;承載力標(biāo)準(zhǔn)值分別為：120kPa，120kPa，60kPa。均屬于軟弱土層，嚴(yán)重缺乏穩(wěn)定性，必須對其進(jìn)行科學(xué)處理，才能保證護(hù)岸工程后期各項(xiàng)施工作業(yè)的順利開展。

3.1鋪設(shè)墊層土工布

（1）施工準(zhǔn)備。首先，選用徑向抗拉強(qiáng)度為50kN/m，幅寬為4.5m的聚丙烯有紡?fù)凉げ?，并在陸地上提前將土工布拼接?6.0m×13.30m大小尺寸的多個布塊，為土工布鋪設(shè)提供方便，并在布塊13.30m的兩側(cè)各設(shè)置四個扣子，保證扣子和扣子之間距離相同，主要作用是后期鋪設(shè)的時候可以掛在固定樁上。然后利用鍍鋅鐵管卷號土工布，并將其放置在較為陰涼的區(qū)域。其次，用60cm×100cm的聚丙烯編織袋裝滿砂子，放置在土工布施工區(qū)域外側(cè)，每塊土工布要求配置200個砂袋。再次，準(zhǔn)備多根直徑120毫米，長度1米的木樁。本文利用有限元分析法對本該工程進(jìn)行數(shù)值分析，計(jì)算剖分網(wǎng)格圖以及土層參數(shù)如圖1所示。

（2）測量定位。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求和護(hù)岸軸線合理確定土工布邊緣線，并在水面上支三根穩(wěn)定的導(dǎo)標(biāo)，保證其處于同一條直線上，然后依據(jù)導(dǎo)標(biāo)對土工布進(jìn)行有序下水操作。水下作業(yè)應(yīng)安排潛水員操作，首先在指定的位置打設(shè)固定樁，然后將土工布掛好，在此過程中需要利用經(jīng)緯儀（陸上）對橫向下水位置做好準(zhǔn)確控制，確保土工布下水位置的精準(zhǔn)性。

（3）鋪設(shè)土工布。提前準(zhǔn)備兩條船，船停放位置應(yīng)和護(hù)岸軸線保持垂直，兩條船之間的距離控制在13.30米左右，這個寬度恰好和土工布間距保持一致，然后進(jìn)行拋錨固定。具體鋪設(shè)流程如下：

首先，利用繩索拴好卷土工布的鐵管兩側(cè)，調(diào)整至土工布縱向和預(yù)設(shè)導(dǎo)標(biāo)方向保持垂直。其次，緩慢下水土工布，潛水員在水下進(jìn)行輔助操作，確保下放位置的準(zhǔn)確性。再次，確認(rèn)無誤后將土工布扣子掛在提前打設(shè)好的固定樁上，并利用砂袋壓緊該邊，固定好土工布，保證整個鋪設(shè)過程不會發(fā)生位移現(xiàn)象。另外，繩索送到牽引船上，由船上的工作人員拉伸土工布卷。需要注意的是，整個拉伸過程中如果出現(xiàn)位移或者皺褶問題，應(yīng)立即暫停拉伸操作，調(diào)整好之后方可繼續(xù)拉伸，直到鋪設(shè)到位[2]。

第一塊和第二塊土工布鋪設(shè)好之后，還需做好兩塊布之間的搭接，保證土工布的整體穩(wěn)定性，一般情況下兩塊布的搭接寬度應(yīng)控制在1.4米左右，依次鋪設(shè)和搭接其他土工布。

3.2石渣墊層施工

長年累月受海水的沖刷和侵蝕，難免會對土工布造成一定的損傷，所以鋪設(shè)好之后還需采取一定的防護(hù)措施，石渣墊層防護(hù)比較常見。石渣材料的選用要求所有塊石的直徑不能大于10厘米，而且石塊形狀要規(guī)整，不能出現(xiàn)片狀或者棱角狀，棱角太過尖銳可能會刺破土工布。同時還應(yīng)將石渣的含泥量控制在5%以內(nèi)，保證其清潔度滿足要求[3]。石渣入水方式多采用開船拋填作業(yè)模式，首先在現(xiàn)場準(zhǔn)備多艘船，使船體和護(hù)岸軸線方向保持垂直，將石渣材料有序拋入水中后，還應(yīng)派遣潛水員下水對具體拋填情況進(jìn)行檢查，若存在局部漏拋或者平整度不足問題，還需進(jìn)行補(bǔ)拋和平整處理，保證石渣墊層材料分布的均勻性和平整性。在此過程中應(yīng)盡量減少水下作業(yè)，所以一定要保證拋石過程的有序性。

3.3拋填作業(yè)要點(diǎn)

港口航道護(hù)岸工程軟基處理拋填施工技術(shù)要求往往比較高，必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)加載時間和高度進(jìn)行有序施工，嚴(yán)禁隨意打亂施工節(jié)奏。具體拋填過程中，應(yīng)做好水上和水下作業(yè)之間的有效協(xié)調(diào)和共同推進(jìn)，通常以±0.0m為基準(zhǔn)，低于該基準(zhǔn)采取水上施工模式，高于該基準(zhǔn)采取陸上施工模式，并將整個區(qū)域分成幾個作業(yè)層進(jìn)行逐層逐段拋填作業(yè)。拋填施工能夠很好地提升堤身的穩(wěn)固性，在各級載荷作用下，逐漸消除地基孔隙水壓力，促使軟土地基越來越堅(jiān)固。

4港口航道護(hù)岸工程軟土地基施工安全保障措施

4.1設(shè)置施工安全警戒水域

為了保證護(hù)岸工程軟土處理施工過程的安全性，必須根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置施工安全警戒水域，即將整個水域劃分成多個區(qū)域，留出單獨(dú)的區(qū)域開展施工作業(yè)，且施工時段應(yīng)盡可能避開航船行進(jìn)高峰期，也可以向有關(guān)部門申請?jiān)谑┕て溆嘣O(shè)置一定的界限標(biāo)志。軟基處理過程往往需要用到大量的施工材料，而材料的運(yùn)輸勢必會增加港口航船數(shù)量，容易引發(fā)航線擁堵和碰撞事故，所以除設(shè)置警戒水域之外，最好還能為施工現(xiàn)場配備一定的警衛(wèi)人員和一些應(yīng)急物資[4]。一旦發(fā)現(xiàn)有船只進(jìn)入施工水域應(yīng)立即遏止，確保行船的安全性。除此之外，還可以借助揚(yáng)聲器、VHF等通訊設(shè)備，為過往船只信息的暢通無阻提供保障，當(dāng)出現(xiàn)大霧天氣時可以增加揚(yáng)聲器警告次數(shù)，警告船只自覺退讓，降低事故發(fā)生率。

4.2建立航道相關(guān)部門信息平臺

港口航道護(hù)岸工程軟基處理施工期間，除科學(xué)設(shè)置警戒水域外，還應(yīng)構(gòu)建相關(guān)部門信息交流平臺，實(shí)現(xiàn)和有關(guān)部門之間信息的及時共享與順暢溝通，從而保證施工作業(yè)的時效性，提高施工效率，保證能夠在規(guī)定時間內(nèi)按時完工。特別是漁汛期間，港口捕魚船只肯定會大幅度增加，加之航道施工占據(jù)一定的水域，所以往來船只很容易發(fā)生擁堵和安全事故，也會在一定程度上影響施工水域的正常作業(yè)。所以構(gòu)建信息化管理平臺十分必要，通過該平臺我們可以及時掌握港區(qū)內(nèi)船只具體行進(jìn)狀況，并及時通報(bào)進(jìn)出口船舶航次情況，根據(jù)這些情況對施工作業(yè)做出合理調(diào)整，做好和船只之間的避讓工作。如若港口區(qū)域出現(xiàn)大霧等惡劣天氣，由于濃霧的影響，能見度比較低，施工進(jìn)度有所放慢，通行船只也更容易發(fā)生擱淺和偏移問題，此時就需要平臺工作人員作為船只的“眼睛”，時刻關(guān)注船舶行進(jìn)動向巴利用聲信號、高頻電話或者光信號等手段及時和船舶做好溝通與協(xié)商，采取相應(yīng)的避讓措施，保證施工作業(yè)的安全穩(wěn)步推進(jìn)。

5結(jié)束語

總而言之，港口貿(mào)易的繁榮發(fā)展，有效促進(jìn)了我國整體經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升，現(xiàn)如今港口航道已經(jīng)成為我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的一項(xiàng)重要基礎(chǔ)設(shè)施。而港口航道護(hù)岸軟土地基比較常見，只有采取科學(xué)合理的處理措施，才能保證港口航道護(hù)岸工程的穩(wěn)定性，促進(jìn)我國港口運(yùn)輸?shù)目焖侔l(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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