摘要:港口作为航运运输方式中重要的基础设施,承担着人员、货物的装运,船舶的避险及贸易往来等重要作用,因而港口的建设也成为航运工程领域的重要工作之一。港口区域内建筑众多,建筑的地基质量水平将会对建筑建设质量以及港口整体运输的安全都会产生重要影响。因此对地基处理工作进行有效检测就成为港口建设的工作内容之一。本文通过总结港口地基处理检测技术类型及无线电检测技术的应用优势,结合目前应用无线电技术进行地基检测存在的问题,对应性的提出解决办法。
关键词:港口工程;地基处理;检测新技术
港口建设区域大多为临海区域,这一地区的土壤由于常年受到海水的冲击与侵蚀,其内部结构通常较于内陆土地更加松软,且其中海水含量极大。在这一土壤结构上方建设港口相关建筑及设施,就需要港口建设人员对各个建筑的地基处理给予额外的重视,对于这一处理过程及效果的检测工作也应成为重要的工作内容。传统的地基处理检测技术主要通过仪器测量及数学运算,这些方法检测精准性受外界因素的影响较大,因而急需被新型技术所代替。
1地基检测处理技术
1.1沉降检测技术
沉降检测技术可以细化分为两种技术:一是地表沉降检测技术,这种技术的检测方法通常以在地基面设立各种设施的方式实现,常见的具体方法有检测桩法、沉降板法、沉降杯法等。二是地基内部沉降检测技术,这种技术通常采取技术工具进行地基检测,常用的工具有水平测斜仪、钢弦式剖面沉降仪、水压式剖面沉降仪等。这两种方法在实际应用中各有优势和不足,检测人员应结合现场实际情况合理进行方法选择。
1.2真空度检测技术
这一检测技术采用的方法是在地基各部位安装真空度仪的方法。一般在每隔600m2的范围内便放置一个真空度仪。同时在各个断面也要放置真空度仪。这一测量方法的测量原理主要为以下两个公式
式中表示正常情况下气压表读数,通常为大气压;为进行一段抽空气操作后气压表读数;为正常情况下地下水水面高度;为进行一段抽空气操作后地下水水面高度。将两个公式相减,其中与的差值即为真空表的示数,而与的差值即为地基实际的真空度。
1.3孔隙水压力检测技术
这种检测技术主要利用孔隙水压力仪进行检测,这种仪器在实际使用中有多种形式,如测压管式、水管式、钢弦式,差动电阻式等,对于港口工程的地基,比较适宜的类型为钢弦式,因为这种类型的孔隙水压力仪具有灵敏性高,测量结果可靠等优点。这一技术实际测量的过程是:在仪器端头加装承压膜,当这一承压膜受到外力作用时就会产生形变,进而带动仪器的钢弦发生形变,从而改变钢弦的振动频率,在利用仪器收集这一时刻的钢弦振动频率即可。而钢弦频率与孔隙水压力的关系可由下面这一公式表示:
式中P代表孔隙水压力;k为传感系数,为仪器特定的常数;为正常状态下钢弦的振动频率;为受到水压力情况下钢弦的振动频率。通过对这一振动频率进行多时刻的测量,就能较为准确地得出孔隙水压力的值。
2智能新技术检测的优势
智能检测技术指的是利用多种信息化、智能或手段构建智能检测网络,是检测所得的信息能够在这一网络中实现有效处理、整合与共享。这一技术在无线电检测工作中应用主要有以下两个优点:首先,检测设备联网管理。智能检测网络的构建不仅能对检测数据实现有效融合、对检测工作进行统筹规划,还能实现对设备的网络化管理。通过这一网络能够实现对无线电检测各方面工作的管理,如信号发射频谱、台站、通信系统等。智能检测系统实现这些功能的方式主要是通过对各类型检测设备的充分兼容实现的,这样不仅能实现对检测范围的有效扩展,还能通过合理控制无线电发射参数实现对检测部位无线电信号的有效加强,使这一检测信号的抗电磁干扰能力有效提高。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆第二,检测系统自主管理。智能检测网络作为一个网络系统,就会在运行一段时间后在某些部分由于遭受攻击或自身程序问题等因素产生缺陷,对这些缺陷的检测,智能检测系统能够自主完成。具体的方法是,控制中心向网络发出检测信号,网络即可以开始自主检测,并对系统自身各项数据进行自我分析,对其中存在数据异常的部位编制成数字信号传回控制中心,以待网络检修人员处理。
3无线电检测技术应用于地基检测处理存在问题及解决方案
3.1问题分析
第一,传播问题。信息技术的高速发展使得互联网、物联网等技术应用日益广泛,这些网络技术也使得地面周围的电磁环境日渐复杂,给无线电地基检测技术带来极大困难。特别是物联网技术,因其信息传播过程中电磁波密度较大,会对无线电探测技术发出的电磁信号造成极大干扰。这种复杂的电磁环境以使得利用远距离基站发射无线电信号进行地基探测的方法无法满足探测所需精度要求,这主要是因为无线电信号会在这些网络的阻碍中逐渐被削弱,同时这些干扰信号的加入又会使检测信号逐渐失真,严重情况下会使得发射的无线电信号无法实现有效跟踪与反馈,从而使地基探测失去其工作意义。
第二,管理问题。我国在无线电有关产业管理方面水平仍较为落后,呈粗放式管理模式,没有对无线电检测设备有关参数制定统一的行业标准或国家标准,导致很多无线电检测设备的生产厂家生产的产品存在信号发射强度、抗干扰性等技术参数不统一的问题,这种现象给无线电地基检测技术的设备选用带来严重影响,很多时候无法选择与地基检测相匹配的检测设备。同时各个地区无线电设备适用的不统一也阻碍了构建无线电地基检测网络化体系,使这一检测工作无法实现统筹规划、宏观管理,成为我国无线电检测技术发展的障碍之一。
3.2解决方案
为了解决传播问题,可以从改变建设无线电基站方式入手,比较可行的方法是采取固定无线电基站与移动无线电基站共同配合的方式实现完成检测与数据的通信。对于固定基站,其建造区域应选择在人口密度较小的地区,同时远离其他网络信号干扰的密集区域,从而保证无线电信号发射与接收的质量。而解决无线电远距离传输的失真问题则由移动基站实现,通过将移动基站作为固定基站与地基间无线电传输的中转点,缩短无线电空中传输距离,降低无线电信号的减弱与失真程度,对提高无线电地基检测的精度与可靠性有重要的帮助作用。
管理问题产生的主要原因是目前缺乏对无线电检测系统进行系统性管理,无法实现检测工作的统一规划。为了解决这一问题,首先需要无线电管理部门组织人员制定无线电检测设备生产的行业统一标准,使各个设备生产厂家都按照这一标准进行设备生产,实现设备的通用化。同时,建立检测信息数据处理中心,通过对各个地基检测检测数据的有效汇总分析,使港口区域内各地基检测工作的信息数据实现有效汇总共享,为地基检测的统筹规划、协同开展提供重要帮助。
结束语:
港口作为航运贸易的重要平台之一,承担着国家进出口贸易的重要任务。特别在当前改革开放工作逐渐深入及经济全球化趋势不断加深的背景下,港口贸易的作用更加凸显。港口建设人员在日常工作中应加强港口建设工作的质量意识,保证港口内各建筑设施地基及建筑主体质量的达标,使港口内各个建筑都能实现规划功能,真正使港口工程建设的水平得以提高,为我国航运贸易的繁荣发展提供动力。
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论文作者:高建东
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第10期
论文发表时间:2018/8/28
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