公路桥梁隧道软土地基处理对策分析

2018-03-23 02:37
山西建筑 2018年21期
关键词:土质路面桥梁

田 立 华

(山西省公路局生活服务中心,山西 太原 030006)

公路在施工过程中受环境因素的影响是最大的,主要因素有天气、地质、水文等,而其中的地质因素对桥梁的施工影响最大,它直接关系到桥梁使用的安全问题。由于我国地质结构复杂,不可预知的突发状况也比较多,而当中软土地基的问题成为了我国公路桥梁隧道施工的首要难题。因为软土地基是由松软的土质形成的,再加上地下水的冲击,使土质本身的黏性降低,而稳定性又差。我国经济的不断发展,对公路的建设要求越来越高,使得土地资源越来越少,因此软土地基成为公路建设中急需解决的重要问题。

1 软土地基的概念和特征

1.1 概念

软土地基是指稳定性与黏性较差,对施工的承受力较低的一种地基类型,而软土地基大部分是由软土形成的,土质呈疏松状态,压缩性强但抗剪能力比较弱,而大部分处于地势洼的地方,水流充足,所以含的较大的水分与空气,所以软土地基一般是由河流长时间的冲刷形成的。

1.2 特征

1)软土地基土质松、缝隙大,含水量经常处于饱和的状态。

2)土质由于空隙大,也体现了它高压缩性的特点,承压后容易变形,甚至会出现地面沉降的情况,严重的会影响后续的使用。

3)由于软土地基的抗剪能力弱,如果不进行有效的加固处理,就无法达到建设的标准,加固不完善也会使施工后期出现塌陷与结构损坏的情况。

4)软土地基的土质松散一旦被破坏,具有高灵敏的特点,一旦受到搅拌或震动,强度降低后就很难恢复[1]。

2 软土地基给公路桥梁隧道带来的影响

2.1 软土地基使路面发生侵蚀现象

软土地基在没有经过技术处理就直接施工,会严重降低工程的质量,如果在软土地基松软的基层上铺设路面会大大增加渗透性,而降雨量大的情况下,雨水会渐渐侵入到基层中,而土壤间的缝隙也会增大[2]。

地基建设是桥梁隧道施工过程中重要的工作项目。车辆通过会给路面带来压力,使地基结构发生变化,对于重力无法分散开来,从而有效的缩短了路面的使用时间。当软土地基出现问题,在受到一定压力后路面会出现破损现象与裂缝,同时也可能出现塌陷,雨水堆积后无法排放,最后导致路面侵蚀。

2.2 软土地基使路面出现沉降现象

公路桥梁隧道在施工过程中,出现的塌陷就属于沉降现象,这在公路施工中是比较常见的问题。而造成软土地基路面塌陷的原因,一般情况都是由于软土层受到了地下水的冲击,导致地基土质流失的情况。另外,其中一部分施工人员,施工技术不专业,也是导致路面出现沉降的原因之一。路面的沉降关系到整个路面的安全与稳定,如果情况严重路面会出现整体断裂情况。

2.3 软土地基使路面出现硬化

由于软土地基所产生的质量安全问题有很多,公路桥梁隧道的工程中,地基的稳定性是保障后续施工建设的关键。通常路面的施工材料是沥青混凝土,地基在松软后会加大水分的渗透,使路面材料中的水分快速的流失,从而失去了养生的条件。由于底层混凝土材料内外温度不同,表面达到一定张力时就会出现裂缝,而有一些细小的裂缝在初期很难发现,沥青铺设后硬化现象比较明显,很难保障路面的完整。

2.4 路面错台

变形缝与施工缝两侧路面出现不规则沉降就是路面错台现象,使路面呈现不平整的状态。路面错台对行车的安全有很大的影响,是引发重大交通事故的重要因素。

2.5 渗漏水

所谓的渗漏水就是施工缝和混凝土比较薄弱的地方在有地下水经过时,出现渗漏的情况。在软土地基隧道中,结构与围岩的变形再加上软土地基沉降的情况,内部形成空洞与裂缝,而这些空间与裂缝就导致了地下水的集中,同时结构出现损伤、支护出现裂缝等薄弱的环节,使地下水有了渗漏的途径[3]。

3 软土地基处理技术对策

3.1 准备工作

工程的施工处理需要具有原则性与适应范围,要依据施工现象的实际情况合理准备处理方案,然后再进行施工。在施工前一定要做好准备工作,例如对地基土质的调查、水文地质情况等,然后制定初步的施工方案,在后期的施工中可以适当调整施工方案,使方案之间能够产生有效的对比,并进行方案优劣分析,做到取长补短充分利用方案的优点,摒弃劣势内容。

3.2 管棚法的应用

先进行空洞钻眼,然后将钢管放入空洞中,在外排以隧道的样式布置一个钢管的棚架,然后再对钢架注浆,使钢管的架构形成一个预支护系统,能够支撑外来的压力。这种方法一般有地质疏松或不完整的地层使用居多,因为会产生明显的效果,支护力强大,有效的保证岩石周围的稳定性[4]。

3.3 加载填土施工技术的应用

加载填土施工技术可以促进软土的沉降,并且能够提高地基的强度,有效的防止填土上方或者是紧邻的填土路段发生沉降,在地基的上方施加压力可以促使地基沉降固结,有效缩小填充物之间的缝隙,同时,也可以在地基的表层铺设一层细砂再覆盖一层不透气的水膜,以此来产生真空层促进地面的沉降。

3.4 坚井排水技术的应用

所谓坚井排水技术通过坚向排水井的设置,使土壤内的水分慢慢排出,进一步缩小孔隙,提高地基的硬度与强度。在土层加入排水途径,减少排水距离,安装坚向排水管,巩固地基的同时,还能够保障地基的稳定。

3.5 灌浆处理技术的应用

在软土地基的细隙中挤入固化浆,有效提高软土地基的性能,在对外部压力的作用下有效克服存在的阻力,促进地基的稳定性[5]。

3.6 软土地基垫层法的应用

公路桥梁隧道在施工过程中,路堤的底部会使用沙石进行铺设,这样对路面地基的承载能力有很大的提高,从而能够降低沉降现象出现的几率,还能够提高软土层的排水能力,避免路面出现沉降与开裂的情况。而通常情况下,使用材料是沙石或者碎石及素土材料,而铺设的厚度一般在0.5 m~1.1 m之间,这样才能够使软土层地基更加牢固,地基的排水能力更好。

3.7 表层处理技术的应用

由于软土地基的含水量比较高,因此我们可以通过排水的方法来提高地基的硬度。因此,可以在填土之前,挖沟槽进行排除地下水的引导,从而减少含水量。例如在大雨的环境条件下,就会增加地基的含水量,因此,可以使用表层排水法,保证施工的顺利进行[6]。

4 结语

公路桥梁隧道的建设为我国经济发展起到关键性的作用。公路桥梁隧道施工的质量直接关系到公路的整体质量,质量控制是施工过程中非常重要的环节,首先要对软土地基进行详细的勘察,方便提前规划加固与处理技术的应用。加固处理技术的应用要结合实际情况,才能够最大限度的发挥处理技术的效果与经济。对于每个桥梁的建设要严格执行技术的质量控制,以此来保障人民的生命财产安全。

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