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摘要:在建筑业的不断发展过程中,对建筑项目质量的要求也随之增长,促进了我国建筑工艺的上升,对解决建筑项目施工过程中的难题具有重要作用。作为我国重要的基础性建筑设施,桥梁工程建设数量在近年来不断攀升,是我国基建的重要组成部分,本文基于桥梁隧道中软土地基危害以及处理方法展开论述。
关键词:桥梁隧道;软土地基危害;处理方法
引言
在经济发展进程中,桥梁隧道工程需求比例持续上升,而施工进度及质量本身极易受到地质条件的直接影响,软土地基处理逐渐成为现代桥梁隧道施工中的重点及难点,可以说软土地基是桥梁隧道工程中的安全缺陷,一旦控制不当,就会降低工程质量效果,因此,为了推动桥梁隧道工程的顺利进行,就应当将软土地基问题重视起来,结合实际情况积极落实处理方法,科学规避安全事故。
1软土基概念
无论是立交桥还是其它桥梁,都远比隧道更加容易伸张,因此在桥梁隧道规划采用的土层地基应该与这种落差契合,保持土台阶层的垂直线,深度与纵横面垂直,这样就能够平均桥梁隧道的运行压力,从而维持交通的稳定性[1]。而这种常见的土层就是软土基,它是桥梁隧道构建形成的基底,经过层层堆积形成的覆盖面,保持足够的纵横面。
2软土地基的特点
软土地基的土质以颗粒状为主导,土质并不稠密,显著存在不同程度的缝隙,该种土质一般存在于水量丰富的低地,土壤中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,这就能够相对提升其压缩性能,但是这同时也导致该类土体极易在外界压力作用下出现结构变化,变形甚至是沉降问题也伴随出现,严重影响工程施工质量。而桥梁隧道施工本身就对承载力提出了高标准要求,如果土壤承载水准无法满足施工要求,就应当采取处理措施对其进行加固。与此同时,加固方式不能一成不变,应当根据实际情况及需求进行持续优化及转变,并将坍塌问题纳入重点考量范畴,规避因加固质量弱而破坏桥梁隧道结构稳定性的问题。除此之外,软土结构还具有灵敏性特征,在出现破坏性问题后,既有形状也会因此而变化,强度指标也将有所下降,这基本是不可避免的。
3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。
4桥梁隧道中软土地基的处理措施分析
4.1置换填土加固法
这种加固方式的原理比较简单,就是通过分层置换的方式将目标区域内原有的软土土体清除,以钢渣、煤灰渣等强度更高的材料来代替。这些材料的结构刚性更强,而且抵抗环境侵蚀的能力也很优秀,通过一定程度的夯实就可以达到工程施工的标准。
虽然这种加固方式的原理简单,施工难度小,但是也存在一定的局限性,一方面是该方法在使用的时候存在一定的局限性,通常情况只能针对地表下0.5~3m这一范围内的软土进行置换。另一方面就是置换的工程量比较大,填充材料的运输以及软土的堆放等工作都需要花费大量的时间与资金。
4.2旋喷桩加固技术
利用旋喷桩加固技术开展软土地基的处理有着良好的效果,但该技术应用期间相对复杂,需要施工人员对施工工艺进行严格的管理,并针对桥梁隧道的环境进行适当的技术调整。具体施工期间,首先需要对钻机的钻进深度、位置进行合理的设计,如果钻进深度与位置不合理,将导致软土地基的处理收效甚微。钻进位置大多位于较高的区域,钻头旋转期间需要对土体进行严格的处理与搅拌,使得浆液与土体之间能够充分的混合。当旋喷桩固结之后,还需进行地基的加固处理。
4.3挤密加固法
挤密加固法也是目前处理软土地基的一种常用方式。施工人员使用专业的打孔设备将空心无缝钢管打入土体内部,在土体中按照一定的规律打出若干个孔洞,然后向孔洞中添加素土或者是石灰土,并且按照分段夯实的方式进行夯实,填入一定量的填充物后利用夯实设备进行夯实,直到孔洞被完全填满。这样一方面填埋进土体内部的这些素土和石灰土就可以稀释原土体中的水分,降低其水分饱和量,提高整个区域土体的承载能力,另一方面通过不断的夯实使孔桩周围的软土土体得到充分挤压,减少土体颗粒之间的缝隙。通过这两个方式来提升软土地基的承载能力。想要保证这种加固方式达到预期的效果,工作人员就要对桩孔的深度以及排列方式进行科学的设计,确保加固后的软土地基能够满足项目施工的基本要求。
4.4注浆加固技术
注浆加固技术在当前的桥梁隧道软基处理中有着广泛的应用,相对其他加固处理技术而言,该技术应用过程中有着一定的便利性,并且加固效果较好。施工时,首先需要根据软土地基的实际情况进行浆液配合比的设计。之后,要将配置好的浆液注入到桥梁隧道围岩的缝隙中。同时,还需要施加一定的压力,使得浆液充满隧道围岩的空隙。此后,在利用浆液凝结与硬化工艺,提高围岩的加固成效。随着注浆的不断注入与凝固,原本松散的岩土体以及内部的裂隙将会被浆液封堵。因此,土体中分布的地下水渗透管道将会被切断,进而防止地下水的渗入。当浆液凝固之后,在胶结作用的影响下,原本松散的土体将紧密的凝结在一起,进而浆液与土体之间能够形成一个具有一定强度的整体结构,使得疏松的软土地基强度得到提高。具体施工期间,要确保配置的浆液具有较强的稳定性,避免沉降等问题的出现。在进行压浆材料的设计时,要对桥梁隧道的地层条件做出全面的分析,并研究底层断裂的实际状况,降低软土地基的渗透效果。另外,注浆期间要对浆液的压注以及施工范围做出严格的控制,对泵量进行实时的调整,确保施工效果满足工程的使用要求。
结束语
综上所述,软土地基处理是现代桥梁隧道工程中的重点及难点,软土地基作为工程持力层,该结构是否稳定直接影响工程整体质量,因此,在桥梁隧道施工阶段应当明确软土地基的危害,及时采取可行性的处理方法将地基危害解决,促使工程质量与既定目标相一致。
参考文献:
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