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摘要:随着社会的不断发展,科技的不断进步,我国各领域均得到很好发展,在社会发展过程中,桥梁隧道施工占据重要地位。软土地基是桥梁隧道施工中的重要影响因素,此方面问题若得不到解决,则很难保证桥梁隧道的施工质量。通过查阅相关资料,简要介绍了软土地基概述、软土地基对桥梁隧道施工产生的主要危害,并提出行之有效的桥梁隧道施工中解决软土地基危害的相关措施,以为促进我国桥梁隧道施工方面的发展提供有价值的参考。
关键词:软土地基:桥梁隧道施工:危害;解决措施
软土地基的土质相对疏松,土体稳定性与结构承载能力较差。在软土区域进行桥梁隧道项目的施工建设时,要严格做好地质勘测与前期的调研工作,并以此为基础制定切实可行的处置对策,同时还要对施工期间的人员、设备以及施工工艺进行严格把控,提高软土地基的处理效果,为工程的建设、运营奠定坚实的基础。
一、软土地基简介
1.1 软土地基的概念
软土地基,顾名思义,就是以软土为主的地基,其具有土质粘性高,低稳定性的特点。由于具有上述特点,所以在工程中无法承受较高的地基承载力。软土是软土地基的主要组成部分,土质中含有较大的间隙,能承受一定程度的压缩同时也能抵抗外界的压力,但是无法抵抗外界的剪切能力。由软土构成的地形地貌具有疏松的特点,土质层中储存有大量的水,这是由于河流长时间的作用缓慢积累产生的
1.2 软土地基的特征
对于软土地基来说,其土质并不稠密,土质呈颗粒状,含有一定的大缝隙,主要存在于含水量较多的低地,土壤的含水量通常处于临界状态,在土质颗粒之间存在一定的距离,因此高压缩性能良好,实际的结构周期长,在受到外界的压力后极易产生严重的变形,严重的话形成大面积沉降的现象,制约着地面的使用效果。土壤无法承载较大的压力,要想达到建筑桥梁隧道设计的基本要求,就必须对其进行加固处理。除此以外,加固方式需要不断优化,将坍塌问题作为重要的考虑因素,防止因为加固不足而引发的桥梁隧道结构遭破坏的问题发生。软土结构不仅土质疏松,而且还具有灵敏性的特点,在破坏发生后就会改变现有的形态,强度变小,这一过程是不可逆的。也就是说,不可能恢复到之前稳定的状态。
二、桥梁隧道施工中软土地基造成的危害
2.1 侵蚀、坍塌危害
桥梁隧道工程建设是一项复杂的过程中,地基基础是其中最为重要的一个环节,也就是说,地基工程的建设稳定性和质量会对桥梁隧道的坚固性和稳定性产生直接影响。因此,在建设桥梁隧道过程中,应当加强对地基的处理。在实际施工期间,软土地基容易遭受雨水侵蚀,工程在后期应用期间,路面容易受到侵蚀,特别是雨季,受降雨影响,路面有可能会出现大面积塌陷,这会对工程的营运应用以及人们出行造成不良影响。
2.2 结构物开裂危害
因为软土地基引起的安全事故时有发生,基层稳定性是确保桥梁隧道工程顺利施工的保障。桥梁隧道结构物及路面若处于软土地基基础之上,而地基基础又未做有效地加固处治或处治不彻底,在施工及运营期间,因软土自身的柔性特征,容易造成路面开裂,桥梁基础或承台基礎下沉,隧道仰拱基础下沉导致衬砌结构开裂。
三、桥梁隧道施工中软土地基处理方法
3.1 加固处理
桥梁隧道工程施工过程中,软土地基的稳固性和承载力来都有待进一步提高,做好加固处理,对于提高桥梁隧道工程的整体质量,以及其后期营运的安全都有着重要作用。现阶段,对于桥梁隧道软土地基加固处理技术可以通过以下两种方式进行,分别为超前支护和超前预加固,这两种方法在实际应用过程中,特点各不相同,同时也具有不同的应用范围,在具体施工过程中,应当充分结合实际情况,选择一种合理的施工方式,只有这样才能确保工程的施工质量。但桥梁和隧道因其施工过程和结构的不同,将有不同的加固处理方式,具体如下 :
3.1.1 隧道软土地基加固处理方式
(1)超前预支护 :就是在隧道开挖前,开展相应的加固处理,在实际作业期间可以通过下列方法实现 :①管棚。作业人员严格依据设计图纸的具体情况,将钢管放置在已经钻好的孔眼中,形成管棚,再在钢管中注浆,有时为进一步加固处理,还在钢管中增加钢筋笼以便提高其刚性,通过形成的管棚结构,使处在管棚下的软弱围岩顶部具有一定的支撑力,在开挖过程中,不至于因软弱围岩失稳而造成坍塌。②超前小导管法。若在隧道施工过程中,发现该处围岩虽然软弱,但其还具有一定的自稳性,打设管棚因空间及成本的限制无法实现,就采用超前小导管进行加固处理,该方法具有快捷方便,机械设备要求较低的特点,在隧道的软弱软土围岩中较为常见。③超前锚杆法。若在隧道开挖支护过程中,发现该处围岩较弱,但其自稳能力较强,而在开挖时又有一定的坍塌风险,此时选择超前锚杆法进行加固较为合适。(2)超前预加固:就是通过注浆完成软弱围岩的加固,注浆方式主要方式有两种,具体内容如下 :①地表注浆。该注浆方式主要适合应用在砂石含量相对较高的软土层,浆液的选择必须合理。②洞内钻孔注浆。采用先进、专业设备将具有良好凝胶性能的浆液注入到洞中,通过浆液填充凝固,可以使洞身结构周边的软弱围岩强度一定的提高。
3.1.2 桥梁施工中软土地基加固处理方式
(1)挤密压实法 :1)石灰填塞压实法。软土层自身还有丰富的水,而石灰又具有良好的吸水性,因此,采用石灰填塞软土能够降低软土地基的含税率,进而减轻其危害程度 ;除此之外,石灰遇水发生膨胀后,会形成一定的挤压力,能够起到夯实软土作用,从而提高软土地基的承载力。该方法因成本低,便于操作,局限性小,因而应用较为广泛。2)强夯法。通过重型机械对软土地基进行多次压实,从而提高软土地基承载力和稳定性,通过该方法,可以减少软土地基中的空隙,挤密压实效果好。
(2)垫层法。桥梁施工期间,利用砂石等隔水性材料形成垫层结构,是软土地基中的水通过垫层横向水平排水结构体外,可以使软土地基中的含水率不至快速降低,而保持与周边土层的含水率平衡,且软土层上部的垫层将阻隔软土中的水继续向上渗透,从而提高软土和垫层上部结构的整体承载力,降低沉降发生的几率。
四、结语
对于桥梁隧道项目来说,能否处理好软土地基问题是保证工程项目稳定性与安全性的一个重要前提。施工单位在面对软土地基问题的时候要给予足够的重视,通过详细的勘察来全面了解该区域中软土土体的结构特点,并且根据工程的需求以及现有的技术手段选择合适的加固方式,使软土地基的承载能力与抗压能力达到项目施工的标准,确保工程能够顺利进行。
参考文献:
[1]郄武志.桥梁隧道中软土地基危害以及处理方法[J].建材与装饰,2020(11):249-250.
[2]杨强.探讨桥梁隧道中软土地基危害及处理[J].建材与装饰,2020(11):286-287.
(作者单位:陕西水利水电工程集团有限公司)
关键词:软土地基:桥梁隧道施工:危害;解决措施
软土地基的土质相对疏松,土体稳定性与结构承载能力较差。在软土区域进行桥梁隧道项目的施工建设时,要严格做好地质勘测与前期的调研工作,并以此为基础制定切实可行的处置对策,同时还要对施工期间的人员、设备以及施工工艺进行严格把控,提高软土地基的处理效果,为工程的建设、运营奠定坚实的基础。
一、软土地基简介
1.1 软土地基的概念
软土地基,顾名思义,就是以软土为主的地基,其具有土质粘性高,低稳定性的特点。由于具有上述特点,所以在工程中无法承受较高的地基承载力。软土是软土地基的主要组成部分,土质中含有较大的间隙,能承受一定程度的压缩同时也能抵抗外界的压力,但是无法抵抗外界的剪切能力。由软土构成的地形地貌具有疏松的特点,土质层中储存有大量的水,这是由于河流长时间的作用缓慢积累产生的
1.2 软土地基的特征
对于软土地基来说,其土质并不稠密,土质呈颗粒状,含有一定的大缝隙,主要存在于含水量较多的低地,土壤的含水量通常处于临界状态,在土质颗粒之间存在一定的距离,因此高压缩性能良好,实际的结构周期长,在受到外界的压力后极易产生严重的变形,严重的话形成大面积沉降的现象,制约着地面的使用效果。土壤无法承载较大的压力,要想达到建筑桥梁隧道设计的基本要求,就必须对其进行加固处理。除此以外,加固方式需要不断优化,将坍塌问题作为重要的考虑因素,防止因为加固不足而引发的桥梁隧道结构遭破坏的问题发生。软土结构不仅土质疏松,而且还具有灵敏性的特点,在破坏发生后就会改变现有的形态,强度变小,这一过程是不可逆的。也就是说,不可能恢复到之前稳定的状态。
二、桥梁隧道施工中软土地基造成的危害
2.1 侵蚀、坍塌危害
桥梁隧道工程建设是一项复杂的过程中,地基基础是其中最为重要的一个环节,也就是说,地基工程的建设稳定性和质量会对桥梁隧道的坚固性和稳定性产生直接影响。因此,在建设桥梁隧道过程中,应当加强对地基的处理。在实际施工期间,软土地基容易遭受雨水侵蚀,工程在后期应用期间,路面容易受到侵蚀,特别是雨季,受降雨影响,路面有可能会出现大面积塌陷,这会对工程的营运应用以及人们出行造成不良影响。
2.2 结构物开裂危害
因为软土地基引起的安全事故时有发生,基层稳定性是确保桥梁隧道工程顺利施工的保障。桥梁隧道结构物及路面若处于软土地基基础之上,而地基基础又未做有效地加固处治或处治不彻底,在施工及运营期间,因软土自身的柔性特征,容易造成路面开裂,桥梁基础或承台基礎下沉,隧道仰拱基础下沉导致衬砌结构开裂。
三、桥梁隧道施工中软土地基处理方法
3.1 加固处理
桥梁隧道工程施工过程中,软土地基的稳固性和承载力来都有待进一步提高,做好加固处理,对于提高桥梁隧道工程的整体质量,以及其后期营运的安全都有着重要作用。现阶段,对于桥梁隧道软土地基加固处理技术可以通过以下两种方式进行,分别为超前支护和超前预加固,这两种方法在实际应用过程中,特点各不相同,同时也具有不同的应用范围,在具体施工过程中,应当充分结合实际情况,选择一种合理的施工方式,只有这样才能确保工程的施工质量。但桥梁和隧道因其施工过程和结构的不同,将有不同的加固处理方式,具体如下 :
3.1.1 隧道软土地基加固处理方式
(1)超前预支护 :就是在隧道开挖前,开展相应的加固处理,在实际作业期间可以通过下列方法实现 :①管棚。作业人员严格依据设计图纸的具体情况,将钢管放置在已经钻好的孔眼中,形成管棚,再在钢管中注浆,有时为进一步加固处理,还在钢管中增加钢筋笼以便提高其刚性,通过形成的管棚结构,使处在管棚下的软弱围岩顶部具有一定的支撑力,在开挖过程中,不至于因软弱围岩失稳而造成坍塌。②超前小导管法。若在隧道施工过程中,发现该处围岩虽然软弱,但其还具有一定的自稳性,打设管棚因空间及成本的限制无法实现,就采用超前小导管进行加固处理,该方法具有快捷方便,机械设备要求较低的特点,在隧道的软弱软土围岩中较为常见。③超前锚杆法。若在隧道开挖支护过程中,发现该处围岩较弱,但其自稳能力较强,而在开挖时又有一定的坍塌风险,此时选择超前锚杆法进行加固较为合适。(2)超前预加固:就是通过注浆完成软弱围岩的加固,注浆方式主要方式有两种,具体内容如下 :①地表注浆。该注浆方式主要适合应用在砂石含量相对较高的软土层,浆液的选择必须合理。②洞内钻孔注浆。采用先进、专业设备将具有良好凝胶性能的浆液注入到洞中,通过浆液填充凝固,可以使洞身结构周边的软弱围岩强度一定的提高。
3.1.2 桥梁施工中软土地基加固处理方式
(1)挤密压实法 :1)石灰填塞压实法。软土层自身还有丰富的水,而石灰又具有良好的吸水性,因此,采用石灰填塞软土能够降低软土地基的含税率,进而减轻其危害程度 ;除此之外,石灰遇水发生膨胀后,会形成一定的挤压力,能够起到夯实软土作用,从而提高软土地基的承载力。该方法因成本低,便于操作,局限性小,因而应用较为广泛。2)强夯法。通过重型机械对软土地基进行多次压实,从而提高软土地基承载力和稳定性,通过该方法,可以减少软土地基中的空隙,挤密压实效果好。
(2)垫层法。桥梁施工期间,利用砂石等隔水性材料形成垫层结构,是软土地基中的水通过垫层横向水平排水结构体外,可以使软土地基中的含水率不至快速降低,而保持与周边土层的含水率平衡,且软土层上部的垫层将阻隔软土中的水继续向上渗透,从而提高软土和垫层上部结构的整体承载力,降低沉降发生的几率。
四、结语
对于桥梁隧道项目来说,能否处理好软土地基问题是保证工程项目稳定性与安全性的一个重要前提。施工单位在面对软土地基问题的时候要给予足够的重视,通过详细的勘察来全面了解该区域中软土土体的结构特点,并且根据工程的需求以及现有的技术手段选择合适的加固方式,使软土地基的承载能力与抗压能力达到项目施工的标准,确保工程能够顺利进行。
参考文献:
[1]郄武志.桥梁隧道中软土地基危害以及处理方法[J].建材与装饰,2020(11):249-250.
[2]杨强.探讨桥梁隧道中软土地基危害及处理[J].建材与装饰,2020(11):286-287.
(作者单位:陕西水利水电工程集团有限公司)