楊 剛
(中鐵十九局集團第一工程有限公司,遼寧 遼陽 111000)
橋梁隧道軟土基處理方法研究
楊剛
(中鐵十九局集團第一工程有限公司,遼寧 遼陽 111000)
摘要:隨著我國經濟的不斷發(fā)展,公路橋梁建設日益增多,但我國地質環(huán)境較為復雜,公路橋梁施工中的突發(fā)情況比較多。其中,軟土地基的施工問題一直是困擾我國道路建設的首要難題。軟土基施工方法不當容易造成路面侵蝕、路面硬化等問題,因此,只有在施工中解決這些問題,才能使我國的道路建設邁向新臺階。本文將從軟土基的特征著手,分析軟土地基對道路橋梁的影響,著重介紹施工中軟土地基的處理方法。
關鍵詞:橋梁隧道;軟土基;處理方法
社會主義市場經濟的飛速發(fā)展催發(fā)道路建設事業(yè)的節(jié)節(jié)開花,橋梁道路建設的成功反過來又能夠促進經濟的發(fā)展。但不可否認的是,道路建設受環(huán)境影響較大,其中天氣、地質等因素尤為明顯,軟土基作為特殊地質因素,一直是我國公路橋梁隧道建設中的難題。由于我國地質以低黏性為主,在軟土基上建設橋梁隧道無可避免,加之土地資源日益緊張,如何采取行之有效的處理方法,解決此建設施工難題,是當前亟待解決的重要問題。
1.1概念
軟土基又叫軟土路基,是指黏性和穩(wěn)定性較差,對施工承受力較低的地基類型。軟土基大部分由軟土構成,土質疏松,壓縮性較強但抗剪能力弱,其大部分地處低洼地帶,水源充足,因此,含有較高的水分和空氣,軟土基一般是由河流水長期沖刷而成。
1.2特征
(1)大孔隙比:軟土地基土質疏松,土體顆粒空隙較大,天然孔隙比通常都大于1;地處水源充足的低洼地帶,含水量較大且往往處于飽和狀態(tài),接近或者大于液壓限制。
(2)高壓縮性:伴隨著顆粒的大孔隙,必然是高壓縮性的特征,土質固結周期長,承壓后容易變形甚至導致地面大面積沉降等問題,嚴重的必將影響使用性能。
(3)低承載力:由于抗剪能力較低,其天然承載力一般小于60KPa,一旦不進行有效的加固處理,便不能達到建設要求,加固不完善也容易導致施工完成后坍塌、結構破壞等事故。
(4)高靈敏度:軟土結構松散,一遭破壞,具有高靈敏的特點,一旦收到震動、攪拌,強度降低后便很難恢復,軟土變形歷時長,沉穩(wěn)周期長,流變性顯著。
2.1路面侵蝕
隧道的地基建設是整個橋梁隧道施工的重要一環(huán),隧道地基建設的好壞、安全與否直接決定了公路隧道的安全性和使用壽命。在實際的施工過程中,軟土地基對項目建設影響很大。在建設實施過程中,由于各個方面的原因,包括建設設施的限制、建設材料的選擇、施工人員的技術等,容易造成路面侵蝕的現(xiàn)象。
2.2路面沉降
橋梁隧道施工建設中,軟土層帶來的最大危害就是造成路面沉降,這也是管理施工建設過程中的主要問題。軟土基工程建設導致路面沉降的主要原因是,軟土層含水量較高,大量水流經過造成沖刷嚴重,軟土層大量水土流失,造成承重強度降低。除此以外,項目建設施工人員的技術不過關,施工方法不合理也是導致路面沉降的原因。
2.3路面硬化
由于軟土基的高靈敏性和低堅固性,在建設施工中容易帶來路面硬化的問題。在橋梁隧道的建設中,建筑材料主要為混凝土和瀝青,這些材料本身的堅固性、穩(wěn)定性并不高,在使用時易導致內部的硬化和分裂。道路硬化還與材料的不合理配比有關系,合理的材料配比方案的選擇能有效改善道路硬化問題。
3.1深層軟土基的處理當今社會,新技術越來越多的被應用到各行各業(yè)之中,在橋梁道路建設中,新的施工技術和設備也被廣泛應用。
(1)管樁加固。管樁加固應用較多的是鋼筋混凝土管樁,將管樁插入土體,通過加強管樁與土地的摩擦力,使結構更為穩(wěn)定。鋼筋混凝土造價低廉,具有較強的經濟適用性,因此被廣泛應用到項目建設中,不但價格低廉,耐用環(huán)保,能很好的提升軟土層承載力。
(2)深層密實。這種方法主要是通過壓力降低土體顆粒之間的空隙,減少軟土含水量,使土層緊實,增加軟土基強度。利用多種壓實方法,如夯擊、振動,增加深層次的土體之間的緊密程度,有效解決水分對軟土基的影響。
(3)深層攪拌。攪拌主要是將軟土與水泥、石灰等建筑材料混合攪拌,目的是通過攪拌處理,使材料充分融合,增加軟土基密度和強度。深層攪拌主要有干法粉噴樁法和濕法旋噴注漿法兩種,依據(jù)軟土含水量的不同選擇相應的方法。
3.2淺層軟土基的處理
(1)換填土。由于淺層軟土層較薄,因而可以將淺層軟土清除,換填上顆粒較密實、孔隙比較低、承載力較強的物質,比如煤灰粉、碎石等。換填之后,還可以采取夯實等方法加固處理軟土層,使換填之后的土基符合施工要求。換填土一般應用在公路建設中,夯實方法一般采用機械碾壓,如有需要重點加強建設,則需要采取重錘夯擊的方式。換填下來的軟土可以建成護坡,起到防水的作用。
(2)加筋處理。加筋處理是指在道路橋梁的擋墻中加入一些承載力較強的合成材料,比如鋼筋、鋼條等,或者在邊坡進行有效地釘錨處理,常見的處理方法有樹根樁、土釘?shù)?。加筋處理能夠最大程度的加強土地的強度,增強土體的抗剪能力,全面提升軟土基的承載力,增強土層穩(wěn)定性,達到建設的要求,避免地面沉降現(xiàn)象的發(fā)生。但鋼筋加固的缺點也是顯而易見的,材料消耗大,工程量大。
(3)強夯法。強夯處理法是最為簡單的方法,只需對軟土地基進行反復夯實打壓,利用機械打壓或者壓路機壓實土層,使軟土層不斷密實。這個方法的依據(jù)就是減少土體顆粒之間的空隙,提高土體的密實程度,達到建設要求。夯擊能夠產生足夠的壓力,將碎石、粉煤灰等材料壓實到軟土層中,使這些材料與軟土層地基充分結為一體,夯擊不僅可以降低孔隙比,還可以減少含水量,使土層強固。
公路橋梁隧道建設是交通建設項目的重要組成部分,在當前的交通運輸發(fā)展規(guī)劃中占有重要比重,而軟土基的建設成為橋梁隧道建設亟待解決的難題。隨著新技術的不斷發(fā)展和應用,新的建設設備的不斷發(fā)明,新型建設材料的運用,在實際的施工過程中,只要結合當?shù)氐刭|情況,合理采用施工技術方法,注重不同加固方法的實際應用,軟土基建設難題便可解決,從而促進我國橋梁隧道建設工程的發(fā)展。
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