陈志炜
(福建恒富建设有限公司)
软土地基中市政箱式隧道施工技术探讨
陈志炜
(福建恒富建设有限公司)
目前,我国城市化的进程正在不断的加快,市政工程可以为城市居民提供便捷的交通环境,还能在很大程度上提高城市居民生活质量水平。在市政工程施工的过程中,软土地基存在的问题直接影响着市政建筑工程的质量。本文对市政工程和软土地基进行概述,并针对可以解决软土地基存在问题的箱式隧道施工技术进行深入探讨,以供参考。以期达到保证市政工程建筑质量的目的。
软土地基;市政工程;箱式隧道施工技术
自我国改革开放以来,我国的社会经济不断发展,促进了城市化进程的加快,国家投入大量的资源于市政工程建筑中。但是随着我国城市人口密度的不断增加,现今的市政工程已经满足不了城市居民的需求,因此,如何加快提升我国市政工程建筑水平已成为当前施工企业重点关注的问题。目前,在建筑工程施工的过程中,软土地基存在的问题是影响建筑工程质量安全的主要因素之一,我国的科学技术水平已得到了显著的发展,地下箱式隧道施工技术已成为解决软土地基市政建筑工程的重要施工技术之一。
市政工程是城市建筑工程中最重要的基础设施建筑工程,它不仅可以提高城市居民的生活质量水平,更能够促进城市化建设的发展[1]。和一般的民用建筑工程相比,由于其地质情况较为复杂,而且所采用的处理手段较多,就使得它所需的建筑工期较长;由于市政工程与城市形象有着紧密的联系,比如市政道路以及桥梁等,在建设这类市政工程时,不仅要考虑其施工的质量安全,同时还要保证建筑物具有一定的特色,这就导致市政工程的建设较一般的建筑工程相比,有着更大的要求和难度;由于现在的城市生态环境受到了严重的破坏,严重的影响了人类与大自然的和谐共处,更在很大程度上给城市居民的健康安全带来危害,因此,在市政工程的建设过程中,设计人员还要考虑到如何设计文明的施工方案,从而保护市政工程周边的生态环境[1]。由于市政工程的重要性,施工企业越来越关注市政工程在建筑中所存在的问题。一般而言,在市政工程中,软土地基的问题是影响其质量安全的主要因素,而软土地基一般存在以下几个问题:
1.1 沉降量较大
由于软土地基具有含较高水量、渗透性较小以及孔隙之间的间距比例较大等特点,在市政工程建筑的过程中,就极易导致地基沉降量较大,长此下去,甚至会引起建筑物的坍塌。
1.2 产生的涌土现象较为严重
一般,在市政工程中的道路工程施工中,如果其填土的高度超过了该地区所能承受的最大限度的高度,就会导致路基出现涌土现象,从而使得道路地基的混凝土出现裂缝,并随着产生裂缝的规模不断扩大,最后引起整座道路工程的地基的塌陷。
1.3 地下空间的建筑中出现较为严重的抗浮问题
在对城市地下空间进行开发和利用时,由于其地表较为接近地下水,设计人员没有对其地质环境作出较为精确的计算,从而对抗浮问题的认识有较多的不足。当浮力较大时,就导致建筑物出现上浮的建筑工程事故。
软土地基的缺陷较多。比如含水量较高等,这些对市政工程的施工都有一定的影响,这就使得软土地基成为施工企业亟待解决的重点问题。根据相关勘测数据表明,由软土地基引起的建筑工会成问题一般有以下几种表现:
(1)由于软土地基的承载力较低,会由于地基强度遭到较高程度的破坏,从而导致地基出现较大范围的下沉。
(2)由于软土地基的沉降量较大,特别是不均匀的下沉,经常会使得道路表面出现较大规模的裂缝,并且会导致地下管线发生断裂等现象。
(3)在对软土地基进行施工的过程中,由于降雨量较大,会造成工程边坡土层出现较大范围的位移,从而影响周边建筑物以及地下管网的质量安全。
因此,在市政工程的施工过程中,如果遇到软土地基,必须要采取有效的措施对其进行处理。比如采用机械压土机将地面压实、在软土地基表层铺上一层厚实的土层或者采用化学物质对软土地基的土质进行加固等,从而提高软土地基的承载力。
3.1 明挖法
在市政工程施工过程中,如果需要开挖的隧道施工环境较为简单,周边没有建筑物等,以及隧道的深度较浅,施工人员可以在不影响周边居民日常生活的前提下,采用明挖法进行市政工程的建设,这样可以为施工企业节省施工成本[3]。根据相关数据表明,明挖法所需的费用远远低于暗挖法所需的施工成本费用。不仅如此,采用明挖法可以使市政工程的施工更为简单,施工人员只需要按照建筑工程设计方案对土方进行开挖,在从底部向上建设隧道后,对其进行回填,就可以完成这项工作环节。由于不需要对当地地区的地质情况进行较为详细的考察,施工人员可以直接对工程周边的障碍物继续进行简便的处理。
3.2 顶进法
目前,在箱式隧道工程建设中,顶进法是一种较为普遍的解决软土地基存在问题的方法,它被广泛的应用在市政工程中铁路工程的建设施工中。在对软土地基的隧道进行施工的过程中,施工人员需要先将钢筋混凝土箱制作完成,这样在施工时,可以一边对软土地基进行开挖工作,一边可以开展顶进工作,从而使得工程逐步进行推进,确保建筑工程在施工中的安全性[4]。不仅如此,在钢筋混凝土箱中进行施工还可以在很大程度上方便运出开挖土方。这种方法不仅可以应用在铁路工程的建设中,还可以应用在道路的立交桥施工中,这样可以在不影响交通正常运行的情况下,完成市政建筑工程任务。由于顶进法不需要对软土地基进行直接开挖,这样就可以节省较多的维修成本。更由于顶进法不会对建筑工程的地基造成较大的破坏,从而保持软土地基不发生较大的变化,因此,这项施工技术在箱式隧道施工中具有良好的成效。
3.3 管棚法
在进行软土地基的施工过程中,如果地基上方的建筑物较为重要,那么施工人员可以采用管棚法进行箱式隧道的施工。这种施工方法主要是在软土地基中开挖一条施工沟槽,并在箱式隧道的上方打入一定数量的钢管,施工人员要保证这些钢管的密度要大[5]。施工人员在对箱式隧道顶部进行注浆加固的同时,需要对混凝土进行高压喷射,从而将混凝土的缝隙进行衬砌。在箱式隧道的顶棚进行固定后,施工人员可以对箱式隧道的土方进行开挖。采用管棚法进行开挖时需要循序渐进,不能急功近利。虽然管棚法可以较好的解决软土地基存在的问题,但是由于其安全系数较低,即使做了加固工作也很容易出现塌方现象,因此,这种方法很少被应用在箱式隧道的施工中。
3.4 沉箱法
通常情况下,沉箱法主要应用在水底隧道的建设工程中,是一种较为传统的施工方法,可以在较深的实地进行隧道施工。这种施工方法主要是施工人员先对水底的地基进行施工,在保证地基平整后,将事先制备的钢筋混凝土箱投放入准确的位置再进行施工[6]。将钢筋混凝土箱在河床固定好后,在对河床的地基进行垫高,保持地基的稳定性,并将钢筋混凝土箱内的水进行排干。由于水的流动性较大,而且水底的环境较为复杂,因此,对其进行施工控制较为艰难。再加上这种施工一般工期较长、投入的成本较大,因此,这项施工方法正逐渐被盾构技术所取代。
3.5 盾构法
这是一种采用机械设备建造隧道的施工方法,不仅可以有效的解决软土地基存在的问题,还对地层具有较好的适应性。
随着我国城市化建设的不断发展,其施工水平正在不断的提高,规模也逐渐在扩大,这就使得市政工程中存在的问题越发突出。在很多城市中,市政工程存在的问题已经成为制约该城市发展的主要因素之一,不仅占据了更多的地上空间,更是对城市的生态环境造成严重的破坏,特别是在软土地基市政箱式隧道工程中,不仅无法保证建筑工程的质量安全,而且还对周边建筑物和环境造成一定的影响。针对这种现象,施工企业采用箱式隧道施工技术,比如明挖法以及盾构技术等,从有效地防止软土地基出现下沉,以及造成道桥和建筑工程的坍塌。因此,施工企业应加大力度开发类型的建筑施工技术,从而保证建筑工程的质量安全,提高企业的经济效益,促进我国现代化经济建设的发展。
[1]李鹏.软土地基中市政箱式隧道施工技术[J].山东工业技术,2015,06 (03):129~130.
[2]朱烨军.市政工程中常见的软土地基问题及处理[J].科技创新导报,2010,09(13):186~187.
[3]贾庆军.软土地基中市政工程箱式隧道施工技术[J].科技创新导报,2010,14(13):165~166.
[4]房岐亮.关于市政工程中软土地基施工技术的一些探讨[J].科技创新导报,2014,01(03):312~313.
[5]刘鑫鑫.软土地基处理技术在市政工程中的应用分析[J].科技创新与应用,2013,07(12):208~209.
[6]蔺晓宁.对公路桥梁施工中软土地基施工技术的探讨[J].科技创新导报,2014,11(15):380~381.
U455
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1673-0038(2015)24-0282-02
2015-5-1