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摘要:防波堤施工历史悠久,是海港工程的基础保护性措施之一。当前随着国家对工程可控性、可靠性与易维护性等标准的提高,防波堤施工中的预留沉降控制问题被提上新高度。本文基于防波堤工程领域中的预留沉降控制问题展开探讨,为同行提供建设性意见。
关键词:防波堤;施工;预留;沉降;控制
1工程概况
1.1 工程概况
越南沿海海港工程是越南沿海电厂配套项目,位于越南茶荣省沿海县,工程主要包括300万m?航道疏浚挖泥、3000t级煤码头一座、1000t级油码头一座、引桥一座以及3.9km 防波堤等。
防波堤总长约3.9km,根据设计断面,先施工基槽开挖,然后进行碎石回填,之后进行护底石、堤芯石及垫层石的施工,最后安装扭王块护面,块石总工程量约120万方,防波堤典型设计断面图图1所示。
1.2 气象地质概况
本地区属热带海洋性季风气候,该地区的多年平均气温为 26.7℃,最高气温为 37.2℃,最低气温为 16.7℃。施工区域的潮型为不规则的半日潮,每天小潮和大潮各两次,潮位标高在+4.8m~+0.8m之间,大潮时潮差4米,小潮时潮差为1.8米。每年10月至次年3月受东北季风影响,海上风浪较大,施工条件恶劣。
防波堤范围原泥面标高在+2.5m~-2.5m之间,地势平坦,坡度在2‰。根据地质报告显示,施工区域地表覆盖0.5m~2m粉细砂,近岸侧较深厚,越往海侧越浅薄,其下为10~20m的粘土层。
随着国家科学体系不断完善,工程后续可控性、可靠性与易维护性成为工程项目最终判定标准之一。在防波堤工程领域较为注重沉降控制这一问题,从某种程度上来讲,防波堤质 量优劣直接受到沉降预留的影响,对此,如何制定出一套科学、合理的沉降控制措施是非常重要的。通常,防波堤预留沉降控制主要包含沉降观测与预留沉降施工两个方面。通过实施观察监测并结合分阶段的预留沉降施工方法对软土抛石防波堤工程的预留沉降控制展开具体分析。
2防波堤施工中的预留沉降分析
防波堤施工中(图2)的预留沉降分析是保证施工后期可靠性和工程完备性的重要技术环节。其中业内定义,利用分层总和法进行软土抛石防波堤的预留沉降计算后得出的地基、堤身最终沉降量并规划出合理固结度数值和沉降量,为预留沉降分析主要工作内容。虽然理论要求方面地基预留沉降分析计算相关内容较为简单,但不同的施工环境与数据来源都会导致一定误差,如若数据归一化不利或检验合格阶段出现疏忽都会导致后续施工前功尽弃。所以必须在保证安全前提下进行预留沉降分析并指导后续施工。
防波堤的沉降主要包括防波堤地基的初始沉降、防波堤地基的固结沉降和防波堤的压实沉降三个方面。经分析,通常港口防波堤工程的海堤沉降往往是由多种沉陷类型组成,比如其中一种为基础床层理。第二,抛石的沉降是由回填荷载引起的。施工过程荷载导致海堤产生相应的沉降。所以弄清工区情况和地质概况是进行防波堤施工中的预留沉降分析的关键。
3预留沉降控制准备工作
根据上文所述弄清工区情况和地质概况是进行防波堤施工中的预留沉降分析的关键也是预留沉降控制准备工作的第一步,然后才是根据实际情况进行控制方法的选择。根据笔者工作经验,可以将其细化为:1、在防波堤基床结构中,进行预留沉降工作的规划布局。2、进行防波堤上方结构的选择性预留沉降位置布局。3、在充分了解防波堤情况和缺陷后进行多种方式优选搭配的预留沉降设计。
在具体的预留沉降控制施工环节,运用现代化可控沉降观测手段,在水准测量和断面观测等多种方式方法配合下进行数据核算,充分减小施工误差。提供设计合理性。笔者在实际工作环境下的相应施工过程中格外注意前期测量观测工作。笔者常采用GPS及其相关自动化仪器设备,使用相关诱导性工艺,最终测出相应数据,在充分保证安全的前提下核算最佳沉降控制参数。最终抵御台风、潮汐冲击等自然因素。
4防波堤施工中的合理观测与沉降控制
软土抛石防波堤是以常规斜坡式防波堤构造型式存在的。越南沿海海港防波堤分部为重力式斜坡堤。其主要为抛块石。当前在相应施工中对石料有着相关标准,笔者将其总结为具有一定的强度的未风化,不成片状,不带裂纹耐侵蚀型石材。其单块石材可达15kg~160kg。可以进行交互式混合堆砌。利用构造简单建筑形式,进行粗放施工,极大提高生产效率。但后续需要合理观测沉降并及时进行预判控制。
在沉降控制方面,考虑到波浪作用的大小随水深增加而减小,堤断面斜坡可筑成折线形式,这样既可保持堤身稳定而又可节省石料。分级抛石防波堤是根据防波堤断面各部位所承受波浪作用力不同而把断面划分为几部分(即几级),一般不多于3~4级,有时甚至只分内外层两级。波浪作用力大的部位抛筑大石块,波浪作用力小的部位抛筑小石块。这样可增加堤坡稳定而不增加石料用量,但石料分级工作较繁。
在沉降观测方面,根据笔者现在实际工程经验,在相关防波堤的沉降形式上主要有三种:一是基础床施工期间的沉降保留;二是防波堤结构的沉降保留;三是不同施工阶段的沉降保留。为解决上述三种方法的沉降问题,可以采用不同的沉降监测测量方法,如监测采集层深度观测法、沉降观测法、分段沉降观测法等常用方法。在防波堤工程施工中,考虑到整个结构的特点和基础条件的因素,在不同的施工阶段,应选择不同的沉降观测方法,得到准确可靠的结果。
笔者比较认可的的预留性沉降控制方法有:基床沉降观测及预留。床层的稳定值与床层观测值之间的差距逐渐减小,在允許误差内的cop值基本完成沉降。在河床沉降法中,采用水深法的基本方法可以确定床沉降,通过对结果的分析可以知道不同的面积、测量值,计算出平均大量的平均夯沉降速率,夯的沉降量为基础沉降。防波堤工程的施工期间炸药在爆破填塞方法之前,更典型的一部分类型炸药测试区域紧凑,试验结果表明,以确保符合要求的平均利率夯锤重的炸药紧凑的数量应该是有限的。一般来说,三倍以上的反弹现象可能是三倍以上。不到三次,就很算出相应关键参数。
5结语
综上所述,本文以笔者防波堤工程经验为例,介绍了软土抛石防波堤工程沉降观察法,和不同结构、不同施工阶段的沉降观测方法提出了一些合理的建议,这是非常重要的,以确保观测精度,保证项目需求。
参考文献:
[1]任增金. 抛石防波堤内波浪运动的研究[D]. 天津大学,2004.
[2]李凡,王洪,汪勇. 防波堤抛石挤淤断面形态与有效挤淤厚度研究[C]// 中国交通建设股份有限公司2012年现场技术交流会. 2012.
[3]多迪L.华尔顿,J.理查德威格,葛淑筠. 抛石防波堤的稳定性[J]. 中国港湾建设,1983(4):49-51.
[4]Per Brunn,李德镍. 抛石防波堤的稳定性和脆性[J]. 中国港湾建设,1983(1):50-52.
关键词:防波堤;施工;预留;沉降;控制
1工程概况
1.1 工程概况
越南沿海海港工程是越南沿海电厂配套项目,位于越南茶荣省沿海县,工程主要包括300万m?航道疏浚挖泥、3000t级煤码头一座、1000t级油码头一座、引桥一座以及3.9km 防波堤等。
防波堤总长约3.9km,根据设计断面,先施工基槽开挖,然后进行碎石回填,之后进行护底石、堤芯石及垫层石的施工,最后安装扭王块护面,块石总工程量约120万方,防波堤典型设计断面图图1所示。
1.2 气象地质概况
本地区属热带海洋性季风气候,该地区的多年平均气温为 26.7℃,最高气温为 37.2℃,最低气温为 16.7℃。施工区域的潮型为不规则的半日潮,每天小潮和大潮各两次,潮位标高在+4.8m~+0.8m之间,大潮时潮差4米,小潮时潮差为1.8米。每年10月至次年3月受东北季风影响,海上风浪较大,施工条件恶劣。
防波堤范围原泥面标高在+2.5m~-2.5m之间,地势平坦,坡度在2‰。根据地质报告显示,施工区域地表覆盖0.5m~2m粉细砂,近岸侧较深厚,越往海侧越浅薄,其下为10~20m的粘土层。
随着国家科学体系不断完善,工程后续可控性、可靠性与易维护性成为工程项目最终判定标准之一。在防波堤工程领域较为注重沉降控制这一问题,从某种程度上来讲,防波堤质 量优劣直接受到沉降预留的影响,对此,如何制定出一套科学、合理的沉降控制措施是非常重要的。通常,防波堤预留沉降控制主要包含沉降观测与预留沉降施工两个方面。通过实施观察监测并结合分阶段的预留沉降施工方法对软土抛石防波堤工程的预留沉降控制展开具体分析。
2防波堤施工中的预留沉降分析
防波堤施工中(图2)的预留沉降分析是保证施工后期可靠性和工程完备性的重要技术环节。其中业内定义,利用分层总和法进行软土抛石防波堤的预留沉降计算后得出的地基、堤身最终沉降量并规划出合理固结度数值和沉降量,为预留沉降分析主要工作内容。虽然理论要求方面地基预留沉降分析计算相关内容较为简单,但不同的施工环境与数据来源都会导致一定误差,如若数据归一化不利或检验合格阶段出现疏忽都会导致后续施工前功尽弃。所以必须在保证安全前提下进行预留沉降分析并指导后续施工。
防波堤的沉降主要包括防波堤地基的初始沉降、防波堤地基的固结沉降和防波堤的压实沉降三个方面。经分析,通常港口防波堤工程的海堤沉降往往是由多种沉陷类型组成,比如其中一种为基础床层理。第二,抛石的沉降是由回填荷载引起的。施工过程荷载导致海堤产生相应的沉降。所以弄清工区情况和地质概况是进行防波堤施工中的预留沉降分析的关键。
3预留沉降控制准备工作
根据上文所述弄清工区情况和地质概况是进行防波堤施工中的预留沉降分析的关键也是预留沉降控制准备工作的第一步,然后才是根据实际情况进行控制方法的选择。根据笔者工作经验,可以将其细化为:1、在防波堤基床结构中,进行预留沉降工作的规划布局。2、进行防波堤上方结构的选择性预留沉降位置布局。3、在充分了解防波堤情况和缺陷后进行多种方式优选搭配的预留沉降设计。
在具体的预留沉降控制施工环节,运用现代化可控沉降观测手段,在水准测量和断面观测等多种方式方法配合下进行数据核算,充分减小施工误差。提供设计合理性。笔者在实际工作环境下的相应施工过程中格外注意前期测量观测工作。笔者常采用GPS及其相关自动化仪器设备,使用相关诱导性工艺,最终测出相应数据,在充分保证安全的前提下核算最佳沉降控制参数。最终抵御台风、潮汐冲击等自然因素。
4防波堤施工中的合理观测与沉降控制
软土抛石防波堤是以常规斜坡式防波堤构造型式存在的。越南沿海海港防波堤分部为重力式斜坡堤。其主要为抛块石。当前在相应施工中对石料有着相关标准,笔者将其总结为具有一定的强度的未风化,不成片状,不带裂纹耐侵蚀型石材。其单块石材可达15kg~160kg。可以进行交互式混合堆砌。利用构造简单建筑形式,进行粗放施工,极大提高生产效率。但后续需要合理观测沉降并及时进行预判控制。
在沉降控制方面,考虑到波浪作用的大小随水深增加而减小,堤断面斜坡可筑成折线形式,这样既可保持堤身稳定而又可节省石料。分级抛石防波堤是根据防波堤断面各部位所承受波浪作用力不同而把断面划分为几部分(即几级),一般不多于3~4级,有时甚至只分内外层两级。波浪作用力大的部位抛筑大石块,波浪作用力小的部位抛筑小石块。这样可增加堤坡稳定而不增加石料用量,但石料分级工作较繁。
在沉降观测方面,根据笔者现在实际工程经验,在相关防波堤的沉降形式上主要有三种:一是基础床施工期间的沉降保留;二是防波堤结构的沉降保留;三是不同施工阶段的沉降保留。为解决上述三种方法的沉降问题,可以采用不同的沉降监测测量方法,如监测采集层深度观测法、沉降观测法、分段沉降观测法等常用方法。在防波堤工程施工中,考虑到整个结构的特点和基础条件的因素,在不同的施工阶段,应选择不同的沉降观测方法,得到准确可靠的结果。
笔者比较认可的的预留性沉降控制方法有:基床沉降观测及预留。床层的稳定值与床层观测值之间的差距逐渐减小,在允許误差内的cop值基本完成沉降。在河床沉降法中,采用水深法的基本方法可以确定床沉降,通过对结果的分析可以知道不同的面积、测量值,计算出平均大量的平均夯沉降速率,夯的沉降量为基础沉降。防波堤工程的施工期间炸药在爆破填塞方法之前,更典型的一部分类型炸药测试区域紧凑,试验结果表明,以确保符合要求的平均利率夯锤重的炸药紧凑的数量应该是有限的。一般来说,三倍以上的反弹现象可能是三倍以上。不到三次,就很算出相应关键参数。
5结语
综上所述,本文以笔者防波堤工程经验为例,介绍了软土抛石防波堤工程沉降观察法,和不同结构、不同施工阶段的沉降观测方法提出了一些合理的建议,这是非常重要的,以确保观测精度,保证项目需求。
参考文献:
[1]任增金. 抛石防波堤内波浪运动的研究[D]. 天津大学,2004.
[2]李凡,王洪,汪勇. 防波堤抛石挤淤断面形态与有效挤淤厚度研究[C]// 中国交通建设股份有限公司2012年现场技术交流会. 2012.
[3]多迪L.华尔顿,J.理查德威格,葛淑筠. 抛石防波堤的稳定性[J]. 中国港湾建设,1983(4):49-51.
[4]Per Brunn,李德镍. 抛石防波堤的稳定性和脆性[J]. 中国港湾建设,1983(1):50-52.