分析鐵路橋梁隧道軟土地基的處理技術(shù)工藝

譚春騰

摘? 要：隨著我國(guó)城市化速度的大幅度提升，如何改善區(qū)域之間的交通方式成為了交通部門(mén)的重點(diǎn)工作內(nèi)容之一。鐵路作為運(yùn)輸量大、運(yùn)輸速度快且價(jià)格低廉的優(yōu)質(zhì)交通方式，是城市化過(guò)程中重點(diǎn)規(guī)劃的工程項(xiàng)目。我國(guó)國(guó)土面積大，不同地區(qū)的地形地勢(shì)以及地質(zhì)結(jié)構(gòu)都有很大的不同，這也給鐵路建設(shè)帶來(lái)了一定的困難。軟土地基則是鐵路建設(shè)的常見(jiàn)地質(zhì)類(lèi)型之一，如果沒(méi)有適當(dāng)?shù)奶幚碥浲恋鼗菀捉o鐵路橋梁隧道建設(shè)工程帶來(lái)極大的危害，本文分析了軟土地基的概念以及危害，深入探討了在建設(shè)鐵路橋梁隧道的過(guò)程中處理軟土地基的技術(shù)。

關(guān)鍵詞：鐵路? 橋梁隧道? 軟土地基? 處理? 技術(shù)工藝

中圖分類(lèi)號(hào)：X734? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-098X（2020）08（b）-0029-03

Abstract： With the rapid development of China's urbanization， how to improve the regional traffic mode has become one of the key tasks of the transportation department. As a high-quality transportation mode with large transportation volume， high speed and low price， railway is a key project in the process of urbanization. China has a large land area， the topography and geological structure of different regions are very different， which also brings some difficulties to the railway construction. Soft soil foundation is one of the common geological types of railway construction. Without proper treatment of soft soil foundation， it is easy to bring great harm to railway bridge and tunnel construction project. This paper analyzes the concept and harm of soft soil foundation， and deeply discusses the technology of soft soil foundation treatment in the process of railway bridge and tunnel construction.

Key Words： Railway; Bridge and tunnel; Soft soil foundation; Treatment; Technical process

1? 軟土地基的概念闡述

軟土地基是一種承載力弱、穩(wěn)定性低、強(qiáng)度低的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，通常都是由軟土或者黏土所組成的[1]?；谲浲恋鼗耐翆訕?gòu)成特點(diǎn)，軟土地基的質(zhì)地較為疏松，容易被壓縮，是鐵路橋梁、隧道工程影響較大的地質(zhì)結(jié)構(gòu)之一。由于軟土地基過(guò)于松軟，抗剪水平也較低，橋梁、隧道受到動(dòng)、靜荷載時(shí)軟體地基無(wú)法起到良好的作用。鐵路橋梁、隧道通常會(huì)設(shè)置在低洼、山谷或者沿河的區(qū)域，此處水系較多，地基內(nèi)部存在很多空隙，含有大量的水分，這也就導(dǎo)致了在施工過(guò)程中軟土地基極其容易被壓縮，給工程帶來(lái)了極大的安全隱患。軟土地基對(duì)物理變化的反應(yīng)較為靈敏，如果出現(xiàn)地震這一類(lèi)地質(zhì)活動(dòng)，軟土地基無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)到初始的狀態(tài)[2]。

2? 軟土地基處理不當(dāng)帶來(lái)的危害

2.1 造成路面侵蝕

路面侵蝕是軟土地基處理不當(dāng)?shù)闹饕獑?wèn)題之一，這種問(wèn)題主要是由于路面的滲透能力增強(qiáng)，特別是在降雨量充沛的季節(jié)，容易使得大量的水分滲透到軟土基層中，增大了軟土地基中土壤的縫隙。每當(dāng)有車(chē)輛從路面經(jīng)過(guò)時(shí)，車(chē)輛會(huì)增加路面的壓力，當(dāng)軟土基層中土壤縫隙增大后，壓力無(wú)法被均勻的分配到路面上，縮短了路面的使用時(shí)間。鐵路橋梁隧道在建設(shè)過(guò)程中主要使用混凝土材料，如果只是使用混凝土簡(jiǎn)單的進(jìn)行加固，無(wú)法使橋梁隧道的承載力達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。隨著時(shí)間的推移，無(wú)法均勻分散的壓力會(huì)給路面造成影響，導(dǎo)致路面塌陷或者破損的狀況出現(xiàn)。當(dāng)路面破損后會(huì)有裂縫出現(xiàn)，當(dāng)降水過(guò)多時(shí)會(huì)有大量雨水堆積在裂縫中，最終導(dǎo)致路面被侵蝕[3]。

2.2 造成路面沉降，承載能力降低

軟土地基穩(wěn)定性差，當(dāng)投入使用之后不僅需要承擔(dān)來(lái)往列車(chē)的重力，還要承擔(dān)橋梁本身的重力，當(dāng)橋梁隧道的承載力超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)之后，會(huì)給橋梁隧道的使用帶來(lái)影響。如果有個(gè)別區(qū)域的土層過(guò)于松軟，會(huì)出現(xiàn)塌陷狀況，對(duì)來(lái)往列車(chē)的安全運(yùn)行造成了安全隱患。路面沉降的出現(xiàn)還與鐵路橋梁隧道建設(shè)區(qū)域的地下水情況有關(guān)，需要對(duì)防水材料進(jìn)行加固，否則會(huì)出現(xiàn)滲透情況，使地下水回滲，進(jìn)而增加土壤中的水分含量，擴(kuò)大土壤縫隙。當(dāng)?shù)叵滤幌陆岛?，土壤也?huì)隨之變得更加緊密，土壤縫隙逐漸縮小，導(dǎo)致沉降問(wèn)題的發(fā)生。路面沉降會(huì)給鐵路橋梁隧道的安全使用造成嚴(yán)重威脅，一旦發(fā)現(xiàn)路面沉降問(wèn)題出現(xiàn)，必須及時(shí)處理，防止更加嚴(yán)重的危害發(fā)生[4]。

2.3 造成路面硬化

在建設(shè)鐵路橋梁隧道的過(guò)程中，主要使用瀝青混凝土來(lái)建設(shè)路面，保障列車(chē)的安全通行。瀝青混凝土的使用較為普遍，但是在鋪設(shè)路面時(shí)需要將瀝青混凝土進(jìn)行充分振搗才能使材料的流動(dòng)性達(dá)到鋪設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)軟土地基變得松軟之后，水分的滲透力也會(huì)增強(qiáng)，使得路面材料中的水分大量流失，無(wú)法對(duì)路面達(dá)到養(yǎng)生作用。底層混凝土的內(nèi)部和外部會(huì)出現(xiàn)溫度差，溫度差會(huì)使路面的張力增強(qiáng)，進(jìn)而出現(xiàn)一些小裂縫，當(dāng)澆筑瀝青之后，路面的硬化現(xiàn)象以及程度會(huì)逐漸加強(qiáng)，難以保障路面的完整性。

3? 鐵路橋梁、隧道處理軟土地基時(shí)的主要技術(shù)

3.1 使用超前支護(hù)結(jié)構(gòu)

當(dāng)工作人員在鐵路橋梁隧道建設(shè)前，應(yīng)當(dāng)先對(duì)軟土地基的情況進(jìn)行調(diào)查，將軟土地基可能會(huì)導(dǎo)致的安全問(wèn)題進(jìn)行仔細(xì)分析，根據(jù)安全問(wèn)題的類(lèi)型制定不同的加固計(jì)劃。超前支護(hù)結(jié)構(gòu)是最常使用的加固結(jié)構(gòu)，可以有效預(yù)防安全問(wèn)題的出現(xiàn)，保證橋梁隧道的安全運(yùn)行。超前支護(hù)結(jié)構(gòu)需要使用鋼管材料，首先應(yīng)當(dāng)明確鋼管的擺設(shè)區(qū)域以及擺放時(shí)的間距，在隧道的周邊進(jìn)行擺放。其次，根據(jù)軟土地基的土壤情況制定加固方案，在地基的打孔區(qū)域插入鋼管，并將打孔處的土壤夯實(shí)。利用鋼管材料在軟土基層中可以形成封閉性的支護(hù)結(jié)構(gòu)，如果鋼管之間縫隙過(guò)大會(huì)影響超前支護(hù)結(jié)構(gòu)的使用效果。這種支護(hù)結(jié)構(gòu)也被稱(chēng)為管棚技術(shù)，能夠給鐵路橋梁隧道的穩(wěn)固性造成積極影響。在使用管棚技術(shù)時(shí)可以在軟土地基需要加固的區(qū)域使用小導(dǎo)管，當(dāng)小導(dǎo)管到達(dá)制定區(qū)域后則可以在其中灌入相應(yīng)的漿料。在擠壓力度的壓迫下，漿料能夠更加快速的滲透到土壤中，使土層的硬度得到強(qiáng)化，有效的對(duì)軟土地基進(jìn)行處理[5]。

3.2 使用換填法

換填法的使用與字面意思相同，即更換軟土地基中的軟土層，選擇更加穩(wěn)定的材料作為地基，但是換填法的使用只有在軟土層較薄的時(shí)候使用效果最好。在使用換填法的過(guò)程中，必須將填充進(jìn)去的材料反復(fù)壓實(shí)，并不斷的進(jìn)行加固，這樣才能保證換填法的效果，進(jìn)而促使土地硬度的增加。利用換填法可以明顯提高地基對(duì)于壓力和重量的承載力，是保證鐵路橋梁隧道安全使用的有效方法。但是，由于換填的工程量較大，在施工過(guò)程中需要進(jìn)行有效的監(jiān)督，防止土層不實(shí)的狀況出現(xiàn)。在實(shí)施換填法的過(guò)程中，施工人員需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)類(lèi)型以及自然環(huán)境來(lái)選擇負(fù)責(zé)填充的材料，并且需要保障材料的質(zhì)量，否則會(huì)給鐵路橋梁隧道帶來(lái)極大的安全隱患[6]。

3.3 使用注漿處理技術(shù)

軟土地基在處理的過(guò)程中，其處理原則在于如何減少空隙、提高土層的硬度，因此在實(shí)際的施工過(guò)程中，施工隊(duì)伍也會(huì)根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境來(lái)選擇適宜的材料灌注到軟土地基中。這種灌注法可以有效減少土壤空隙對(duì)于整體工程的影響，在灌注時(shí)需要使用按照標(biāo)準(zhǔn)配制出來(lái)的漿液，并使用壓力設(shè)備開(kāi)展灌注工作。利用灌注法可以大大加強(qiáng)鐵路橋梁隧道巖峰的封閉性，給鐵路橋梁隧道的安全運(yùn)行帶來(lái)了重要的保障作用。灌注法不僅可以阻塞土層中的空隙，還可以減少地下水的侵蝕程度，全面提升軟土地基的負(fù)荷能力以及周?chē)鷰r石的硬度。灌注的漿液都是依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行配比的，具有較好的防水性，不容易受到軟土層中水分子的影響，因此也降低了路面出現(xiàn)沉降現(xiàn)象的幾率。但是具體的漿液配比需要結(jié)合施工需求以及地區(qū)狀況，保證灌注方式和灌注材料可以很好的適應(yīng)施工場(chǎng)地。

4? 結(jié)語(yǔ)

地基的建設(shè)是鐵路橋梁隧道工程得以有效開(kāi)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，如果地基出現(xiàn)問(wèn)題，會(huì)給橋梁隧道的使用以及經(jīng)過(guò)的列車(chē)帶來(lái)嚴(yán)重的安全隱患。當(dāng)施工隊(duì)伍碰到軟土地基時(shí)，應(yīng)當(dāng)合理的使用多種技術(shù)如換填技術(shù)、擠密壓實(shí)技術(shù)、注漿處理技術(shù)等，強(qiáng)化地基硬度，保證建設(shè)工程的合理開(kāi)展。軟土地基最容易出現(xiàn)地基沉降的狀況，很有可能會(huì)導(dǎo)致鐵路橋梁隧道的損毀，因此施工隊(duì)伍應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)施工人員的技術(shù)培訓(xùn)，加強(qiáng)建筑質(zhì)量監(jiān)督管理，為地基的搭建打下良好的基礎(chǔ)。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，我國(guó)的建筑水平也會(huì)得到穩(wěn)步提升，給交通工程的建設(shè)和開(kāi)展提供技術(shù)支持以及技術(shù)保障。

參考文獻(xiàn)

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