软土地基对桥梁隧道施工产生的危害及处理

软土地基对桥梁隧道施工产生的危害及处理

中国建筑第七工程局有限公司河南省郑州市450004

摘要:现阶段,市场经济快速发展,桥梁隧道建设项目也越发增多,在此前提下,施工中所面临挑战也越来越复杂。建设中通常会受到各种施工和外界因素的影响,软土基作为一种特殊的地质元素,一直以来都是桥梁隧道建设的重点和难点所在。运用怎样有效的、科学的处理措施,是我们需要重点探讨和研究的问题。本文就桥梁对到施工中软土地基的危害和处理措施展开了详细深入的分析与阐述。

关键词:桥梁隧道;软土地基;危害;处理

前言

桥梁隧道工程近年来的工程量及工艺要求均在不断提升,在进行整体设计时常会受到软土地基的约束,导致在设计阶段难以保证整体工程的施工质量,且在实际的施工中也常因软土地基问题处理不当,使桥梁隧道施工要求难以符合设计要求。为能更好地解决此方面问题,今后应重视加固方面的建设,尤其是沉陷、变形等问题方面,若加固不够,则无法使软土地基的强度和承载力得到保证,如此一来也就会造成桥梁隧道实际结构出现问题,且难以恢复。

1软土地基的工程特性

所谓软土地基,顾名思义即是软土的路基。其具有多种特征,主要表现在如下几个方面:(1)粘性土质:(2)稳定性较差;(3)压缩性强;(4)抗压性较好但抗剪能力差;(5)土层含水量高等。

软土地基多出现在水量充足的低洼地带,因此其中饱含大量水分,且土质颗粒空隙大、高压索性好、土质的实际结构周期性较长,当被过大的承载力压缩后,会发生严重的变形现象,甚至有可能导致大面积沉降,直接影响到路面使用效果。软土地基无论是在道路施工中,或是在其他建筑施工中均十分常见,我国针对该方面也一直在加强研究,虽然已拥有了多种加固工艺,但不同的施工环境对加固形式的要求及软土地基的强度要求均有不同,因此在实际的施工中依然应以施工现场的情况为准,再选择应用何种方式来处理软土地基。

2软土地基常见的隐患

对于桥梁隧道来说,软土地基的常见危害在于可能出现的沉降和损坏。因而需要从多个方面对可能出现的问题进行探究。一旦出现沉降直接影响着后续施工的日常进行。在桥梁隧道建设工程中,造成出现沉降的主要原因在于软土层含水量高,大量水流流经过路面后,造成路面冲刷过于严重,软土层水土也会流失,降低了承重强度。再加上建筑工程施工技术水平有限,也会造成路面沉降。当桥梁隧道出现下沉,则说明隧道地基的强度不足,而隧道长期处于承载力不足的状态,会使得整个路面出现非常不均匀的裂缝以及遭到损坏。

另外,变形问题也是需要重点考虑的。由于软土地基的结构不均匀,其应力会超出本身承受强度的最大值,对于整体结构会产生毁坏性的影响。而这一问题导致的直接结果就是桥梁隧道的渗水问题。而渗水是由于裂缝而产生,裂缝一旦变大,会导致地下渗漏的产生。另外,路面会出现程度非常严重的不平整,直接导致行车安全的稳定性下降,为各种交通事故埋下隐患。

3软土地基的处理要点

3.1提升抗剪切强度

地基的剪切破坏主要由于地基承载力太低。由于侧向土压力的作用,导致隧道的整体结构出现不稳定;或是由于填土和建筑物的荷载,使地基表面出现凸起。这些问题体现出的正是软土地基的抗剪切强度不足,因而需要提升地基土的抗剪切强度。

3.2改善透水性

由于基坑开挖过程中的施工不当,或是土层内的问题,导致地基会出现不同程度地渗漏。而这些问题都需要采取一定的措施,来降低地基土层的透水性,或减少水压力。

3.3改善动力特性

地基土的动力特性,主要体现在如果发生地质问题,例如地震时,很多松散的粉砂会出现液化的情况,导致地基土的动力特性出现问题。另外,如果由于打桩等原因使地基出现下沉,也需要改善其振动特性,以保证整体施工质量的稳定性。

3.4减少地基土的压缩性

地基土的压缩性主要体现在建筑物的大面积沉降。由于有建筑物的荷载原因,导致地基出现沉降,或是因为降水、基坑开挖等原因导致的地面沉降。而这些问题都是地基土的压缩性过大所产生。因而为了降低地基土的压缩性,就需要减少地基的不均匀沉降,即采取一定的措施来提升地基土的压缩模量。

4桥梁隧道施工中解决软土地基危害的相关措施

4.1注浆法

当确定软土地基范围后,将一定配合比的注浆灌入到松散的围岩缝隙中,并以一定比例的压入方式进行挤压,如此一来即可将缝隙填满。当其凝结、硬化后即可起到加固作用,在实际的施工中需按围岩注浆标准来开展工作。此种方式不仅可对缝隙进行堵塞处理,避免发生地下水渗透问题,提升地基承载力外,也可发挥固定处理的作用,将所有松散的岩土依次粘结,使其成为一个完整的固体,如此一来即能够提升地基整体强度。在应用此种方式时需注意的事项较多,首先是材料的选择,其次是注浆的配方问题,最后是施工工艺标准。

4.2旋喷桩加固

旋喷桩加固方式也是该方面重要的措施之一,应用效果良好,但施工工艺稍显复杂。此种方式在正式应用时需对钻机进行深度位置设计,若深度位置的设计不够合理,则难以使其发挥出真正的作用,通常会在较高的位置进行施工,利用高压泥浆泵进行特殊喷嘴处理。值得注意的是,在钻头旋转过程中需同时对土体方面进行处理,使土体可与浆液充分混合,因此在旋转时要持续破坏土体,如此一来才可保证固结体的质量和形状符合施工要求。当固结体形成后,其即可起到加固地基的作用。

4.3换填

换填即将原本的软土替换为其他土质,或对其进行加固处理,对于隧道桥梁施工而言,常会在桥梁隧道脚或仰拱的位置进行一定范围内的替换,通常会以人工、机械或其他方式进行施工。换填技术施工简单方便,又可很好地提升地基承载力,且不会造成过大的成本投入,对施工现场也不会有任何不良影响,因此此种方式备受我国施工单位青睐。此种方式可有效夯实地基,但其并非在所有施工环境中适用,一般会在地基承载力不足的情况下使用。

4.4振密法

这种方式主要是采取一定的措施,通过振动和挤压的方式让地基的孔隙减小,从而达到提升强度,对于软土地基来说是一种非常有效的处理方式。现阶段有挤密和强夯法两种主要方式。挤密法是利用振冲器的振动使砂层出现液化,从而让颗粒的排列情况发生改变。与此同时,利用振动力形成垂直空洞,并将材料进行填充,让砂层的整体密度提升,一般可以用于砂性土壤中。

4.5强夯法

强夯法指的是利用夯击时产生的巨大冲击力,使得深层土出现动力固结,让土质的密实程度提升。这种方式的主要目的在于提升地基土的整体强度,并起到减少压缩性、实现土质液化性的作用。在实际的施工过程中,可以适用于碎石土、杂填土、湿陷性黄土等。

4.6其他方式

根据桥梁和隧道的实际情况,可以对其进行隔墙的浇筑处理,以此来达到控制隧道衬砌的环向位置的目的。关键要点在于对隔墙缝隙进行抹平,防止因缝隙不完整出现裂缝问题。这种施工工艺的调整是优化桥梁隧道整体结构的有效方式,并起到纵向强化墙体的作用。而对于不对称沉降等问题,也可以起到防止出现结构性破坏的作用。针对软土地基对桥梁隧道产生的危害,也能起到非常关键的作用。

结语

综上所述,桥梁对到施工中,软土地基的施工十分关键,不同的桥梁隧道施工条件应选择不同的施工方案,保证软土地基施工质量,提升桥梁施工质量。对于软土地基的施工,技术人员要充分了解现场情况以及软土的结构后,灵活掌控技术施工,确保软土地基的施工技术能够满足桥梁对到施工的实际要求。

参考文献

[1]曾诚春,陈剑侠.隧道软土基处理方法研究[J].交通世界,2017,(Z2):160-161.

[2]罗有卿.软土地基桥梁施工技术控制[J].海峡科技与产业,2017,(03):119-120.

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