楊 剛
(中鐵十九局集團(tuán)第一工程有限公司,遼寧 遼陽(yáng) 111000)
橋梁隧道軟土基處理方法研究
楊剛
(中鐵十九局集團(tuán)第一工程有限公司,遼寧 遼陽(yáng) 111000)
摘要:隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,公路橋梁建設(shè)日益增多,但我國(guó)地質(zhì)環(huán)境較為復(fù)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(guó)道路建設(shè)的首要難題。軟土基施工方法不當(dāng)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(guó)的道路建設(shè)邁向新臺(tái)階。本文將從軟土基的特征著手,分析軟土地基對(duì)道路橋梁的影響,著重介紹施工中軟土地基的處理方法。
關(guān)鍵詞:橋梁隧道;軟土基;處理方法
社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展催發(fā)道路建設(shè)事業(yè)的節(jié)節(jié)開花,橋梁道路建設(shè)的成功反過來(lái)又能夠促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。但不可否認(rèn)的是,道路建設(shè)受環(huán)境影響較大,其中天氣、地質(zhì)等因素尤為明顯,軟土基作為特殊地質(zhì)因素,一直是我國(guó)公路橋梁隧道建設(shè)中的難題。由于我國(guó)地質(zhì)以低黏性為主,在軟土基上建設(shè)橋梁隧道無(wú)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(shè)施工難題,是當(dāng)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(duì)施工承受力較低的地基類型。軟土基大部分由軟土構(gòu)成,土質(zhì)疏松,壓縮性較強(qiáng)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(zhǎng)期沖刷而成。
1.2特征
(1)大孔隙比:軟土地基土質(zhì)疏松,土體顆??障遁^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(zhì)固結(jié)周期長(zhǎng),承壓后容易變形甚至導(dǎo)致地面大面積沉降等問題,嚴(yán)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(jìn)行有效的加固處理,便不能達(dá)到建設(shè)要求,加固不完善也容易導(dǎo)致施工完成后坍塌、結(jié)構(gòu)破壞等事故。
(4)高靈敏度:軟土結(jié)構(gòu)松散,一遭破壞,具有高靈敏的特點(diǎn),一旦收到震動(dòng)、攪拌,強(qiáng)度降低后便很難恢復(fù),軟土變形歷時(shí)長(zhǎng),沉穩(wěn)周期長(zhǎng),流變性顯著。
2.1路面侵蝕
隧道的地基建設(shè)是整個(gè)橋梁隧道施工的重要一環(huán),隧道地基建設(shè)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(shí)際的施工過程中,軟土地基對(duì)項(xiàng)目建設(shè)影響很大。在建設(shè)實(shí)施過程中,由于各個(gè)方面的原因,包括建設(shè)設(shè)施的限制、建設(shè)材料的選擇、施工人員的技術(shù)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(shè)中,軟土層帶來(lái)的最大危害就是造成路面沉降,這也是管理施工建設(shè)過程中的主要問題。軟土基工程建設(shè)導(dǎo)致路面沉降的主要原因是,軟土層含水量較高,大量水流經(jīng)過造成沖刷嚴(yán)重,軟土層大量水土流失,造成承重強(qiáng)度降低。除此以外,項(xiàng)目建設(shè)施工人員的技術(shù)不過關(guān),施工方法不合理也是導(dǎo)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(jiān)固性,在建設(shè)施工中容易帶來(lái)路面硬化的問題。在橋梁隧道的建設(shè)中,建筑材料主要為混凝土和瀝青,這些材料本身的堅(jiān)固性、穩(wěn)定性并不高,在使用時(shí)易導(dǎo)致內(nèi)部的硬化和分裂。道路硬化還與材料的不合理配比有關(guān)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(dāng)今社會(huì),新技術(shù)越來(lái)越多的被應(yīng)用到各行各業(yè)之中,在橋梁道路建設(shè)中,新的施工技術(shù)和設(shè)備也被廣泛應(yīng)用。
(1)管樁加固。管樁加固應(yīng)用較多的是鋼筋混凝土管樁,將管樁插入土體,通過加強(qiáng)管樁與土地的摩擦力,使結(jié)構(gòu)更為穩(wěn)定。鋼筋混凝土造價(jià)低廉,具有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)適用性,因此被廣泛應(yīng)用到項(xiàng)目建設(shè)中,不但價(jià)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(shí)。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(shí),增加軟土基強(qiáng)度。利用多種壓實(shí)方法,如夯擊、振動(dòng),增加深層次的土體之間的緊密程度,有效解決水分對(duì)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(qiáng)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(yīng)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(shí)、孔隙比較低、承載力較強(qiáng)的物質(zhì),比如煤灰粉、碎石等。換填之后,還可以采取夯實(shí)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(yīng)用在公路建設(shè)中,夯實(shí)方法一般采用機(jī)械碾壓,如有需要重點(diǎn)加強(qiáng)建設(shè),則需要采取重錘夯擊的方式。換填下來(lái)的軟土可以建成護(hù)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(qiáng)的合成材料,比如鋼筋、鋼條等,或者在邊坡進(jìn)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?qiáng)土地的強(qiáng)度,增強(qiáng)土體的抗剪能力,全面提升軟土基的承載力,增強(qiáng)土層穩(wěn)定性,達(dá)到建設(shè)的要求,避免地面沉降現(xiàn)象的發(fā)生。但鋼筋加固的缺點(diǎn)也是顯而易見的,材料消耗大,工程量大。
(3)強(qiáng)夯法。強(qiáng)夯處理法是最為簡(jiǎn)單的方法,只需對(duì)軟土地基進(jìn)行反復(fù)夯實(shí)打壓,利用機(jī)械打壓或者壓路機(jī)壓實(shí)土層,使軟土層不斷密實(shí)。這個(gè)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(shí)程度,達(dá)到建設(shè)要求。夯擊能夠產(chǎn)生足夠的壓力,將碎石、粉煤灰等材料壓實(shí)到軟土層中,使這些材料與軟土層地基充分結(jié)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(qiáng)固。
公路橋梁隧道建設(shè)是交通建設(shè)項(xiàng)目的重要組成部分,在當(dāng)前的交通運(yùn)輸發(fā)展規(guī)劃中占有重要比重,而軟土基的建設(shè)成為橋梁隧道建設(shè)亟待解決的難題。隨著新技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用,新的建設(shè)設(shè)備的不斷發(fā)明,新型建設(shè)材料的運(yùn)用,在實(shí)際的施工過程中,只要結(jié)合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)情況,合理采用施工技術(shù)方法,注重不同加固方法的實(shí)際應(yīng)用,軟土基建設(shè)難題便可解決,從而促進(jìn)我國(guó)橋梁隧道建設(shè)工程的發(fā)展。
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