软土地基对桥梁隧道施工产生的危害及处理论文_张庆磊

软土地基对桥梁隧道施工产生的危害及处理论文_张庆磊

山东省德州市交通工程监理公司 山东德州 253000

摘要:在市场经济快速发展的今天,隧道建设项目越发增多,在项目增多的前提下,所面临的问题也越来越多、越来越复杂。隧道建设会受到地理环境的影响,尤其是地质、天气的因素,软土基是一种特殊的地质因素,始终都是国内建设桥梁隧道的重点和难点所在。当前我国地质具有低茹性特点,再加上土地资源的缺乏,如何采用有效的、科学的处理办法,这是我国建筑企业应重点探讨和研究的问题。

关键字:软土地基;桥梁隧道施工;危害及处理

1 软土地基对桥梁隧道施工产生的主要危害

在隧道施工方面,若发现大面积沉降现象,则说明桥梁隧道地基的强度有待提升,隧道在长时间的使用中会不断增加对地基的压力,当其不堪重负时即会出现承载力下降及路基沉降的现象,路面也会出现不规则裂缝,严重时会导致翻浆问题。当结构出现不稳定现象时,也会导致支护不协调等情况出现,当支护结构的承载力难以支撑实际材料的重量时,会对整个结构造成破坏。另外,软土地基中拥有大量水分,若没有对其采取相关措施,在使用一段时间后很容易出现渗漏水现象,也会逐渐发展成为路面严重不平整的情况,使得软基隧道与洞外路面间产生错差,此种情况一旦出现极有可能会导致出现行车安全问题,当大量车辆不断行驶在此路段时,原本的缝隙会在受力情况下不断开裂,直至承受不住更多重量从而引发安全事故。

2 软土地基的处理要点

2.1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。

2.2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。

2.3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。

2.4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。

3 分析和研究处理隧道软土地基的具体方法

3.1旋喷桩的加固方式

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,需相关人员对该种方式有很好的掌握,也应对整个桥梁隧道环境有深入的分析。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。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆值得注意的是,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,然而此种方式虽然可起到不错的效果,但部分施工单位在实际施工中却并不会有限选择此种方式,尤其是专业人才较少的单位,或是经济实力不强的单位。

3.2换填

软土地基在桥梁隧道施工中是十分常见的现象,其所带来的影响也己充分引起了相关单位的重视,我国在解决软土地基问题方面也在不断加大资金、技术及人才方面的支持,也研究出许多处理技术,并在此方面发挥了很好的作用。换填技术即为其中一种,此种方式虽会消耗一定时间和人力、物力,但其施工简单方便,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。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。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。

3.3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。

3.4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。

3.5高压喷射注浆法的应用

高压喷射法是使用钻孔机展开施工,具有很多优势,如:易操作、施工方便、成本低等,在路面施工建设中被广泛应用,也取得了令人满意的效果,不仅改善了软土土质,还加强了施工质量。隧道施工过程中可运用高压喷射注浆的方法,使用钻机直接钻入地基底层中,软土地基浆液直接从注浆管道中喷射出,在这样反复工作中,让软土地基的原本的土体有所改变,同时在多种外力作用下重新排列土体。这一方法适合在软土地基含水量较大的情况下使用,由于使用的是钻机施工,如果其含水量、温度都过低,那么钻机很难钻入到地基底层之中,也无法进行喷浆。

2.6注浆

注浆指的是将一定配比的浆液注入到松散的缝隙中,并保证隧道内的密封效果,从而提升加固能力。通常情况下以浆液凝固的方式来对缝隙进行堵塞,防止地下水的渗漏,降低地基的承载力。另外,利用凝胶固定,提升软基的整体强度。而浆液本身的性能就非常突出,可以最大程度减少沉降问题的产生。浆液的适用范围需要被合理控制,按照实际的需求量进行调整,以适合的注浆材料为基础,保证材料能发挥其优势,提升施工质量。

2.7其它方式

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。

总之,不难看出在桥梁隧道的实际施工过程中,如何妥善处理好软土地基是至关重要的。它不仅关系到整体的施工质量,更加影响到施工的具体进程。所以施工方必须要根据桥梁隧道的相关施工标准,对其周围的环境、材料等进行严格的分析和实地考察,及时发现可能存在的各种隐患,并分析可能影响安全施工的一些因素。另外,还要结合不同的实际情况采取不同的加固方式,最终目的在于保证软土地基施工的稳定性,提升桥梁隧道工程的整体质量,为民生建设继续作出贡献。

参考文献

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论文作者:张庆磊

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第27期

论文发表时间:2018/2/26

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