杨 刚
(中铁十九局集团第一工程有限公司,辽宁 辽阳 111000)
桥梁隧道软土基处理方法研究
杨刚
(中铁十九局集团第一工程有限公司,辽宁 辽阳 111000)
摘要:随着我国经济的不断发展,公路桥梁建设日益增多,但我国地质环境较为复杂,公路桥梁施工中的突发情况比较多。其中,软土地基的施工问题一直是困扰我国道路建设的首要难题。软土基施工方法不当容易造成路面侵蚀、路面硬化等问题,因此,只有在施工中解决这些问题,才能使我国的道路建设迈向新台阶。本文将从软土基的特征着手,分析软土地基对道路桥梁的影响,着重介绍施工中软土地基的处理方法。
关键词:桥梁隧道;软土基;处理方法
社会主义市场经济的飞速发展催发道路建设事业的节节开花,桥梁道路建设的成功反过来又能够促进经济的发展。但不可否认的是,道路建设受环境影响较大,其中天气、地质等因素尤为明显,软土基作为特殊地质因素,一直是我国公路桥梁隧道建设中的难题。由于我国地质以低黏性为主,在软土基上建设桥梁隧道无可避免,加之土地资源日益紧张,如何采取行之有效的处理方法,解决此建设施工难题,是当前亟待解决的重要问题。
1.1概念
软土基又叫软土路基,是指黏性和稳定性较差,对施工承受力较低的地基类型。软土基大部分由软土构成,土质疏松,压缩性较强但抗剪能力弱,其大部分地处低洼地带,水源充足,因此,含有较高的水分和空气,软土基一般是由河流水长期冲刷而成。
1.2特征
(1)大孔隙比:软土地基土质疏松,土体颗粒空隙较大,天然孔隙比通常都大于1;地处水源充足的低洼地带,含水量较大且往往处于饱和状态,接近或者大于液压限制。
(2)高压缩性:伴随着颗粒的大孔隙,必然是高压缩性的特征,土质固结周期长,承压后容易变形甚至导致地面大面积沉降等问题,严重的必将影响使用性能。
(3)低承载力:由于抗剪能力较低,其天然承载力一般小于60KPa,一旦不进行有效的加固处理,便不能达到建设要求,加固不完善也容易导致施工完成后坍塌、结构破坏等事故。
(4)高灵敏度:软土结构松散,一遭破坏,具有高灵敏的特点,一旦收到震动、搅拌,强度降低后便很难恢复,软土变形历时长,沉稳周期长,流变性显著。
2.1路面侵蚀
隧道的地基建设是整个桥梁隧道施工的重要一环,隧道地基建设的好坏、安全与否直接决定了公路隧道的安全性和使用寿命。在实际的施工过程中,软土地基对项目建设影响很大。在建设实施过程中,由于各个方面的原因,包括建设设施的限制、建设材料的选择、施工人员的技术等,容易造成路面侵蚀的现象。
2.2路面沉降
桥梁隧道施工建设中,软土层带来的最大危害就是造成路面沉降,这也是管理施工建设过程中的主要问题。软土基工程建设导致路面沉降的主要原因是,软土层含水量较高,大量水流经过造成冲刷严重,软土层大量水土流失,造成承重强度降低。除此以外,项目建设施工人员的技术不过关,施工方法不合理也是导致路面沉降的原因。
2.3路面硬化
由于软土基的高灵敏性和低坚固性,在建设施工中容易带来路面硬化的问题。在桥梁隧道的建设中,建筑材料主要为混凝土和沥青,这些材料本身的坚固性、稳定性并不高,在使用时易导致内部的硬化和分裂。道路硬化还与材料的不合理配比有关系,合理的材料配比方案的选择能有效改善道路硬化问题。
3.1深层软土基的处理当今社会,新技术越来越多的被应用到各行各业之中,在桥梁道路建设中,新的施工技术和设备也被广泛应用。
(1)管桩加固。管桩加固应用较多的是钢筋混凝土管桩,将管桩插入土体,通过加强管桩与土地的摩擦力,使结构更为稳定。钢筋混凝土造价低廉,具有较强的经济适用性,因此被广泛应用到项目建设中,不但价格低廉,耐用环保,能很好的提升软土层承载力。
(2)深层密实。这种方法主要是通过压力降低土体颗粒之间的空隙,减少软土含水量,使土层紧实,增加软土基强度。利用多种压实方法,如夯击、振动,增加深层次的土体之间的紧密程度,有效解决水分对软土基的影响。
(3)深层搅拌。搅拌主要是将软土与水泥、石灰等建筑材料混合搅拌,目的是通过搅拌处理,使材料充分融合,增加软土基密度和强度。深层搅拌主要有干法粉喷桩法和湿法旋喷注浆法两种,依据软土含水量的不同选择相应的方法。
3.2浅层软土基的处理
(1)换填土。由于浅层软土层较薄,因而可以将浅层软土清除,换填上颗粒较密实、孔隙比较低、承载力较强的物质,比如煤灰粉、碎石等。换填之后,还可以采取夯实等方法加固处理软土层,使换填之后的土基符合施工要求。换填土一般应用在公路建设中,夯实方法一般采用机械碾压,如有需要重点加强建设,则需要采取重锤夯击的方式。换填下来的软土可以建成护坡,起到防水的作用。
(2)加筋处理。加筋处理是指在道路桥梁的挡墙中加入一些承载力较强的合成材料,比如钢筋、钢条等,或者在边坡进行有效地钉锚处理,常见的处理方法有树根桩、土钉等。加筋处理能够最大程度的加强土地的强度,增强土体的抗剪能力,全面提升软土基的承载力,增强土层稳定性,达到建设的要求,避免地面沉降现象的发生。但钢筋加固的缺点也是显而易见的,材料消耗大,工程量大。
(3)强夯法。强夯处理法是最为简单的方法,只需对软土地基进行反复夯实打压,利用机械打压或者压路机压实土层,使软土层不断密实。这个方法的依据就是减少土体颗粒之间的空隙,提高土体的密实程度,达到建设要求。夯击能够产生足够的压力,将碎石、粉煤灰等材料压实到软土层中,使这些材料与软土层地基充分结为一体,夯击不仅可以降低孔隙比,还可以减少含水量,使土层强固。
公路桥梁隧道建设是交通建设项目的重要组成部分,在当前的交通运输发展规划中占有重要比重,而软土基的建设成为桥梁隧道建设亟待解决的难题。随着新技术的不断发展和应用,新的建设设备的不断发明,新型建设材料的运用,在实际的施工过程中,只要结合当地地质情况,合理采用施工技术方法,注重不同加固方法的实际应用,软土基建设难题便可解决,从而促进我国桥梁隧道建设工程的发展。
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