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摘要:武穴港田镇港区马口工业园综合码头位于长江中游左岸,田镇马口工业园,属武穴港田镇港区。工程含1#泊位码头及变电所平台、2座车行引桥、大堤内侧2条下堤斜坡道以及相对应的护岸工程、堤防加固及防渗处理工程。
根据本工程实际地质条件及岸坡稳定处理方法,本文重点分析制约高桩码头岸坡稳定性的几点因素,为加强高桩码头岸坡稳定性提出几点建议,并结合相关经验谈谈施工中需要注意的问题。
关键词:高桩码头;岸坡稳定性;问题;措施
结合实际分析,高桩码头存在的问题比较明显,如果岸坡存在不稳定因素,码头构件将会受到损害,致使整个工程质量下降。本工程由于岸坡不稳定,码头岸侧桩基往江侧移动了10-30公分,究其原因,主要是岸坡发生了变化,无法保证正常施工。由此可以看出,高桩码头质量由岸坡土体决定,如果结构稳定、接岸科学,就能够确保岸坡是安全的,保证了码头的稳定性。
1、高桩码头岸坡稳定性控制因素浅析
1.1地质因素
地质因素包含了地质结构、岩土结构和地表的形态面貌,其中任何一个因素都是控制高桩码头岸坡稳定性的关键所在。地质结构方面有地质的开裂、缝隙、断面等,岩土结构指的是岩土的性质如何、以及怎样构成的,而地表形态面貌一般以岸坡形态、岸坡高度为主。在整个工程施工之前,必须对这些因素进行细致考量,确保勘探工作到位,设计工作要严格遵照地质信息进行。除此之外,对港口周边地质信息了解后,还要综合分析码头岸坡是否稳定、地层的变化过程。
1.2桩基因素
近年来,业内人士普遍认为桩基对高桩码头岸坡的影响很大,是造成边坡不稳定的重要因素,具体体现在以下两点:首先,桩基使岸坡的渗透功能受到影响,主要是因为设置桩基时很容易产生绕流现象,当桩基受到水的作用后,桩孔水压持续提高;其次,桩基施工时振动频率较高,使土体处于波动状态,如此一来,其抗剪作用减少,对岸坡来说,土体主动给出的作用力越来越大,被动作用力却直线下降。可以看出,桩基施工的关键就在于水,需要结合当地气候特点做出施工计划。
1.3水位因素
水位是控制码头岸坡质量的关键因素,无论水位骤升还是骤降,对其稳定性都有着较大的影响。骤升时,岸坡与河水相邻的土面在水的冲击下向后位移,土体质量受到影响,造成岸坡失稳;骤降时,虽然水位下移,但是岸坡内部浸润线的沉降速率要低于水位下沉速率,一旦孔隙受到水体产生的作用力就会影响到岸坡的稳定性。所以对水位的测量至关重要,如通航、洪水等水位还要计算其升速和降速,综合各种危险因素开展设计工作。
1.4人为因素
人为因素也是重点之一,如施工、设计、监理等环节出现差错,有关人员违规操作、忽视法律政策,也是造成岸坡不稳定、滑移的主要原因。如果勘察工作只是停留在表面,缺乏深度调查,整体设计就会缺乏对危险因素的考量,致使施工工序不符合相关需求,工程质量不过关。所以就这一点来看,码头所在地的地质结构、水文特征等都是勘察工作的重点。对设计人员来说,要做好“最坏”的打算,找出贯穿工程始终的不利因素,并考虑到岸坡的最差适应力进行稳定检测,做好方案布置和计划安排等。除此之外,还需要监测码头岸坡形态变化程度,增设相关设备。
2、高桩码头岸坡稳定性的研究分析
为使岸坡加强稳定性,为高桩码头的正常使用解决后顾之忧,在开挖作业时就要制定施工质量管控标准,各环节都要在严格的控制和有序的安排下进行。同时,还要考虑到桩基的稳定性,降低桩体的振动频率,在选择施工工艺时要慎重考虑,并确保监测到位,监察施工、作业情况,可以从以下内容着手布置:其一,做好监测布点工作,监测点应该与码头岸线朝向一致,也就是说相关监测设备的埋深方向要符合这一标准,埋深时还要与码头货物装卸位置比较,埋深深度要更大一些;其二,桩柱位移标准要求日常位移距离小于等于3mm,针对该部分要严加控制;其三,桩柱可以在允许范围内位移,但是如果连续2天都超过1厘米以上,在保证施工效率的同时立刻提高速度,采取相关措施进行解决;其四,沉桩作业对气候条件要求较高,一旦发现恶劣天气降临时要加大监测力度。
传统的研究方式是以桩基抗滑功能来检测岸坡稳定性,但是经过科学论证后发现其弊端明显,码头形状变大的情况十分常见,为此目前检测岸坡稳定性时通常不考虑这一因素。理论来讲,针对岸坡的损坏程度,码头和建筑大同小异,唯一区别的地方就在于码头的多数压力作用于滑面之上,码头自身重量和承载力在基桩的作用下要传送至更深的部位,所以计算稳定性时可以采取另一种方式,比如利用有限元强度折减技术符合这一情况。无论滑面是大或小,有限元法都能自动计算出稳定系数,而且不必虚拟滑面。除此之外,还能显示土体屈服区域的变化过程,当地形地貌过于复杂时也能得出岸坡失稳的原因。折减系数是对岸坡失稳的概述,如果折减系数越大,土体屈服区域随之扩大并且出现不同的屈服区域,如果折减系数达到一定值时,各屈服区域贯通,就可以认定码头岸坡是失稳的。一般来说,像填砂、充石等开挖作业,如果是纯天然的码头岸坡就要加大施工量,圆形土体屈服区域很难在缓坡出现,通常会存在于土层位置。
3、高桩码头岸坡施工注意事项
其一,为使材料资源利用最大化,必须要结合当地情况进行施工安排,调查地质信息,预先对桩基进行试验明确长度,防止截桩现象发生;其二,筛选桩柱材料时要谨慎,因为桩基处于长时间受力的状态,一旦桩柱的抗压性能不强,码头就会发生开裂或是位移现象,其使用功能将大幅锐减,整体质量受损;其三,若使岸坡稳固,避免位移、滑动情况发生,需要采取技术措施保证桩基是稳定的,才能确保岸坡平稳;其四,桩基埋深作业也需要重视,如果不够深,回填空间太大,这样一来很有可能致使码头下沉,桩基的负面摩擦将会越来越大,也会造成移动或是开裂,影响到码头的正常应用;其五,高桩码头施工比较特殊,港口是码头施工的唯一地点,因此必须对气候加以掌握,一方面是确保桩基不受损,另一方面也为高桩码头工程质量做出必要保障;第六,钢筋混凝土是材料中十分重要的一环,受材料及施工工艺的影响,混凝土很容易产生开裂现象,甚至出现病害,使码头性能受到影响;第七,严格制定科学合理的设计安排,使设计工作有章可循,如受力、樁柱竖向交叉等设计需要以当地情况为准,最大程度降低位移频率。
结束语:
综上所述,结合制约高桩码头岸坡稳定性的因素,分析了岸坡稳定性的要点和施工须知。整体来看,高桩码头工程较为繁重,一旦施工出现问题后果不堪设想。因此必须加强对岸坡稳定性的研究,为我国的码头建设贡献一份力量。
根据本工程实际地质条件及岸坡稳定处理方法,本文重点分析制约高桩码头岸坡稳定性的几点因素,为加强高桩码头岸坡稳定性提出几点建议,并结合相关经验谈谈施工中需要注意的问题。
关键词:高桩码头;岸坡稳定性;问题;措施
结合实际分析,高桩码头存在的问题比较明显,如果岸坡存在不稳定因素,码头构件将会受到损害,致使整个工程质量下降。本工程由于岸坡不稳定,码头岸侧桩基往江侧移动了10-30公分,究其原因,主要是岸坡发生了变化,无法保证正常施工。由此可以看出,高桩码头质量由岸坡土体决定,如果结构稳定、接岸科学,就能够确保岸坡是安全的,保证了码头的稳定性。
1、高桩码头岸坡稳定性控制因素浅析
1.1地质因素
地质因素包含了地质结构、岩土结构和地表的形态面貌,其中任何一个因素都是控制高桩码头岸坡稳定性的关键所在。地质结构方面有地质的开裂、缝隙、断面等,岩土结构指的是岩土的性质如何、以及怎样构成的,而地表形态面貌一般以岸坡形态、岸坡高度为主。在整个工程施工之前,必须对这些因素进行细致考量,确保勘探工作到位,设计工作要严格遵照地质信息进行。除此之外,对港口周边地质信息了解后,还要综合分析码头岸坡是否稳定、地层的变化过程。
1.2桩基因素
近年来,业内人士普遍认为桩基对高桩码头岸坡的影响很大,是造成边坡不稳定的重要因素,具体体现在以下两点:首先,桩基使岸坡的渗透功能受到影响,主要是因为设置桩基时很容易产生绕流现象,当桩基受到水的作用后,桩孔水压持续提高;其次,桩基施工时振动频率较高,使土体处于波动状态,如此一来,其抗剪作用减少,对岸坡来说,土体主动给出的作用力越来越大,被动作用力却直线下降。可以看出,桩基施工的关键就在于水,需要结合当地气候特点做出施工计划。
1.3水位因素
水位是控制码头岸坡质量的关键因素,无论水位骤升还是骤降,对其稳定性都有着较大的影响。骤升时,岸坡与河水相邻的土面在水的冲击下向后位移,土体质量受到影响,造成岸坡失稳;骤降时,虽然水位下移,但是岸坡内部浸润线的沉降速率要低于水位下沉速率,一旦孔隙受到水体产生的作用力就会影响到岸坡的稳定性。所以对水位的测量至关重要,如通航、洪水等水位还要计算其升速和降速,综合各种危险因素开展设计工作。
1.4人为因素
人为因素也是重点之一,如施工、设计、监理等环节出现差错,有关人员违规操作、忽视法律政策,也是造成岸坡不稳定、滑移的主要原因。如果勘察工作只是停留在表面,缺乏深度调查,整体设计就会缺乏对危险因素的考量,致使施工工序不符合相关需求,工程质量不过关。所以就这一点来看,码头所在地的地质结构、水文特征等都是勘察工作的重点。对设计人员来说,要做好“最坏”的打算,找出贯穿工程始终的不利因素,并考虑到岸坡的最差适应力进行稳定检测,做好方案布置和计划安排等。除此之外,还需要监测码头岸坡形态变化程度,增设相关设备。
2、高桩码头岸坡稳定性的研究分析
为使岸坡加强稳定性,为高桩码头的正常使用解决后顾之忧,在开挖作业时就要制定施工质量管控标准,各环节都要在严格的控制和有序的安排下进行。同时,还要考虑到桩基的稳定性,降低桩体的振动频率,在选择施工工艺时要慎重考虑,并确保监测到位,监察施工、作业情况,可以从以下内容着手布置:其一,做好监测布点工作,监测点应该与码头岸线朝向一致,也就是说相关监测设备的埋深方向要符合这一标准,埋深时还要与码头货物装卸位置比较,埋深深度要更大一些;其二,桩柱位移标准要求日常位移距离小于等于3mm,针对该部分要严加控制;其三,桩柱可以在允许范围内位移,但是如果连续2天都超过1厘米以上,在保证施工效率的同时立刻提高速度,采取相关措施进行解决;其四,沉桩作业对气候条件要求较高,一旦发现恶劣天气降临时要加大监测力度。
传统的研究方式是以桩基抗滑功能来检测岸坡稳定性,但是经过科学论证后发现其弊端明显,码头形状变大的情况十分常见,为此目前检测岸坡稳定性时通常不考虑这一因素。理论来讲,针对岸坡的损坏程度,码头和建筑大同小异,唯一区别的地方就在于码头的多数压力作用于滑面之上,码头自身重量和承载力在基桩的作用下要传送至更深的部位,所以计算稳定性时可以采取另一种方式,比如利用有限元强度折减技术符合这一情况。无论滑面是大或小,有限元法都能自动计算出稳定系数,而且不必虚拟滑面。除此之外,还能显示土体屈服区域的变化过程,当地形地貌过于复杂时也能得出岸坡失稳的原因。折减系数是对岸坡失稳的概述,如果折减系数越大,土体屈服区域随之扩大并且出现不同的屈服区域,如果折减系数达到一定值时,各屈服区域贯通,就可以认定码头岸坡是失稳的。一般来说,像填砂、充石等开挖作业,如果是纯天然的码头岸坡就要加大施工量,圆形土体屈服区域很难在缓坡出现,通常会存在于土层位置。
3、高桩码头岸坡施工注意事项
其一,为使材料资源利用最大化,必须要结合当地情况进行施工安排,调查地质信息,预先对桩基进行试验明确长度,防止截桩现象发生;其二,筛选桩柱材料时要谨慎,因为桩基处于长时间受力的状态,一旦桩柱的抗压性能不强,码头就会发生开裂或是位移现象,其使用功能将大幅锐减,整体质量受损;其三,若使岸坡稳固,避免位移、滑动情况发生,需要采取技术措施保证桩基是稳定的,才能确保岸坡平稳;其四,桩基埋深作业也需要重视,如果不够深,回填空间太大,这样一来很有可能致使码头下沉,桩基的负面摩擦将会越来越大,也会造成移动或是开裂,影响到码头的正常应用;其五,高桩码头施工比较特殊,港口是码头施工的唯一地点,因此必须对气候加以掌握,一方面是确保桩基不受损,另一方面也为高桩码头工程质量做出必要保障;第六,钢筋混凝土是材料中十分重要的一环,受材料及施工工艺的影响,混凝土很容易产生开裂现象,甚至出现病害,使码头性能受到影响;第七,严格制定科学合理的设计安排,使设计工作有章可循,如受力、樁柱竖向交叉等设计需要以当地情况为准,最大程度降低位移频率。
结束语:
综上所述,结合制约高桩码头岸坡稳定性的因素,分析了岸坡稳定性的要点和施工须知。整体来看,高桩码头工程较为繁重,一旦施工出现问题后果不堪设想。因此必须加强对岸坡稳定性的研究,为我国的码头建设贡献一份力量。