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摘要:随着社会经济的发展,我国的桥梁隧道工程建设越来越多。伴随着桥梁隧道工程覆盖面积的逐渐增大,在软土区建造的桥梁隧道项目也在逐渐增多,而如何减少软土地基给工程项目稳定性带来的影响就成了工作人员必须要面对的一个重点。这篇文章主要阐述的就是如何应对软土地基对于桥梁隧道工程所产生的危害问题。
关键词:软土地基;危害;处理方式
引言
软土地基是指那些呈软塑到流塑状态的软弱土层,主要是一些淤泥及淤泥质土。软土地基具有较高含水量、低渗透性、承载能力低、形变程度大等特点,对于桥梁工程的稳定性会造成不良影响。因此,为了保证施工质量、提高桥梁工程寿命,在施工过程中必须采用合适的技术手段,对软土地基进行有效处理。
1桥梁隧道中软土地基的特点及危害
软土地基主要成分为软土,是一种结构较软、黏性较差的地基种类,因其结构构成中颗粒间的缝隙较大,所以土质主要为疏松状态,并且在使用中呈现较差的稳定性和坚固性。虽然软土地基的压缩性较强,但是抗剪能力和承受能力都比较薄弱,再加上结构组成中含有较大的水分,所以导致在使用过程中需要加固,来确保施工项目的稳固性和安全性。而软土地基如果处理效果不佳,则极易给桥梁隧道带来一些危害,其中最常见的危害包括以下几点:第一,路面发生侵蚀或沉降、渗水现象,软土地基松软层上铺设路面,其渗透性则会加大,加之降雨天气影响,一方面给路面稳固性造成影响,另一方面还会因为地基整体结构的变化,给车辆行驶的安全性造成危害。第二,路面硬化、裂缝现象,桥梁隧道中软土路基的使用中因为其渗透性较高,所以导致路面水分流失较大缺失养分,加之路面结构内外温度的差异,容易导致张力过大出现裂缝现象等。
2软土地基对桥梁隧道常见危害
一般来说,桥梁隧道的软土地基如果出现质量问题,将造成桥梁隧道运行承载力下降和空间严重磨损的问题。主要通过几个方面进行作用,如果软土地基的结构出现了沉降,桥梁隧道就容易出现平面塌陷的问题,从而严重阻碍了车辆通行。而软土地基的强度降低也会造成桥梁隧道的道路面出现裂缝,甚至于带动桥梁栏杆以及隧道表面的变形,从而出现翻浆的不可控后果。而桥梁隧道在运行支护结构的过程中,应对其预应力有一定的划分。当预应力足够达到荷载能力,支护结构才能发挥作用。然而,软土地基多半是天然形成的冲刷结构,其土层坚固程度较高,而敏感脆弱,所以需要利用较大预应力的支护结构,能够随时抵御软土地基的变化。由于软土地基的沉降或者渗漏是不确定的,所以很多支护结构长时间难以发挥作用,就会遭到侵蚀,所以需要及时更换。而支护结构的实际应用材料较多,大多难以抵抗软土地基消磨的强度,就会造成严重的局部性空洞等不良后果,当裂缝在局部不断扩散,就会形成中心结构完全损伤的局面,致使地下渗透。当地下渗透以后,就会逐渐的冲垮路面,尤其是因为软土基中心比两侧灵敏,就会导致两侧出水量较小,而两侧路面不均匀,从而难以发挥道路的平整作用。路面错台将与洞外路面产生较严重的落差,从而不利于车辆平稳运行,发生交通事故的可能性极高。
3针对软土地基的处理方式
3.1增设排水砂层
导致软土地基容易发生形变的一个主要原因就是该区域的土体中水分的含量过高。因此可以通过改变土体含水量的方式来达到加固的目的。在工程正式开始之前,工作人员要先进行压实试验,通过试验来确定压实参数,在满足了排水需求以及承载力需求之后,由监理部门审核后予以执行。具体的方式为:先在地基的底部铺设一层沙子类的工程材料作为铺垫层,铺垫层的厚度要根据压实试验的参数进行灵活调整。然后在铺垫层的上面覆盖土工格栅,使铺垫层与上层结构之间存在一定的空间。最后在土工格栅上再次铺垫排水砂层。
通过这样的方式来提高土体的排水能力,在运用这种加固方式的时候对于砂原料的质量要进行严格的把控,一方面要确保排水砂层能够发挥应有的效用,另一方面也要对砂层的厚度进行控制,避免资源的无效浪费。
3.2挤密压实技术
软土地基内含丰富水资源,石灰吸水性能较好,使用石灰进行填塞有利于降低软土地质含水率,降低病害发生概率。另外,石灰与水反应后会膨胀,继而产生挤压力,能够达到进一步压实的效果,提高软土负荷能力。该技术成本较低,操作简便,较为灵活,因此应用较普遍。
3.3加载填土施工技术
促使软土沉降,提升地基强度的最有效的方法就是加载填土施工技术,从而防止在填土上方或者是紧邻的填土路段发生沉降。在促使地基沉降固结的办法是在地基上方施加压力,降低填充物间的缝隙。除此之外,可以在地基表层铺设一层细砂再覆盖一层不透气的水膜。因此产生真空层来促进地面的沉降。在加载填土技术施工时,要保证地基具有良好的稳定性。先进行填土工作再进行加载工作,填土工作是用水泥土、粗砂、沙壤土等一些透水性好的且承载力较大的土体进行淤泥层的添加。在填土时要避免出现欠挖和超挖等状况。只有让加载填土中保证地基具有很好的承载能力,才能提高软体地基的强度与硬度。
3.4排水固结处理技术
软土地基承载力弱的主要原因就在于其含水量较大,水分对土壤的密实度造成了很大影响,对于含水率过高的地基就应采取排水固结处理技术,通过将土壤中多余的水分进行排除,减小土壤缝隙达到加固基地的目标。由于土壤内部具有一定的静水压力,所以,在进行完排水作业后,静水压力也会随之消失,从而提升了土壤的整体强度。排水固结处理技术对于粘性土质的处理效果十分明显,该技术主要由加压系统和排水系统组成,加压系统通过在地基中对排水管和砂井进行设置,以利用地基较高的透水性,排水系统通过真空排水和降低水位的方法对土壤中的水分进行清除,从而实现地基承载力的有效提升。
3.5注浆加固法
注浆加固法的工作原理是将特制的砂浆灌入到岩石缝隙当中,在注浆的过程当中通过对注浆压力的合理调整来确保岩石缝隙得到很好的填充,砂浆在完全硬化之后就会提高岩石的密封性,确保岩石结构整体的稳定性。这种加固方式的优势在于,一方面可以让原本处于松散状态的岩土凝结为一个统一的整体,提升该区域土体的承载能力;另一方面注入土体中的砂浆具有很好的稳定性,能够解决软土地基受力不均衡的问题,从而避免了不均匀沉降问题的发生,减少了路面开裂或者是隧道塌陷事故发生的概率。
结语
综上所述,由于软土地基具有含水量高、渗透性低、承载能力低、形变程度大等特点,所以其对于桥梁工程的建设后期使用会造成较大影响,严重的还会危及到桥梁工程的使用寿命。所以,在桥梁工程建设中,要不断强化对前期勘察工作的重视程度,及时发现软土地基问题,并根据具体情况选择相应的处理措施,以保证桥梁工程施工的顺利完成,提高桥梁的整体质量与使用寿命。
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