(中鐵十六局集團(tuán)電務(wù)工程有限公司 北京 100018)
地面沉降對高速鐵路橋梁工程的影響及對策探究
焦曉兵
(中鐵十六局集團(tuán)電務(wù)工程有限公司 北京 100018)
由于我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求,越來越多的地區(qū)進(jìn)行了高速鐵路橋梁的建設(shè),從而給我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶來一定的促進(jìn)作用,但是,由于多方面因素的影響,我國高速鐵路橋梁也受到極大的影響,本文根據(jù)地面沉降給高速鐵路橋梁工程的影響進(jìn)行了論述,并提出一些對策,希望對高速鐵路工程帶來一定的幫助。
地面沉降;高速鐵路橋梁工程;影響;對策
高速鐵路橋梁的建設(shè)對我國的發(fā)展有著十分重要的作用,但是,由于我國不同的地區(qū)在地勢上有著很大的區(qū)別,所以,在高速鐵路橋梁工程中會受到多方面因素的影響,尤其是東北平原地區(qū),由于地面沉降現(xiàn)象越來越嚴(yán)重,從而給地區(qū)高速鐵路橋梁工程帶來極大的影響,下面就地面沉降對高速鐵路橋梁工程的影響做一些闡述。
我們近些年部分地區(qū)會頻繁的出現(xiàn)一些地質(zhì)災(zāi)害,主要的原因是地面沉降,這種現(xiàn)象非常的普遍,一旦出現(xiàn)地面沉降就會造成建筑物出現(xiàn)下沉的現(xiàn)象,而且會造成巨大的損失。以下是關(guān)于地面沉降的特征的介紹。
地面沉降影響范圍大
一旦出現(xiàn)地面沉降,會給我國的地質(zhì)帶來極大的損害,通過對近些年的地面沉降數(shù)據(jù)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),地面沉降影響的范圍很大,一個區(qū)域出現(xiàn)地面沉降的情況,還會在另一個區(qū)域出現(xiàn)地面沉降的現(xiàn)象,甚至有的地方還會出現(xiàn)連環(huán)性地面沉降,雖然我國對于高速鐵路工程在施工前已經(jīng)進(jìn)行了相關(guān)地形的分析,并且進(jìn)行了針對性的規(guī)劃,但是有些地區(qū)還是不能避免的將高速鐵路橋梁建設(shè)在地面沉降地帶,這對于我國高速鐵路橋梁工程有著巨大的影響。
根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)的分析,我國一些地區(qū)高速鐵路橋梁工程在地面沉降的影響下,造成大范圍的沉降,沉降量已經(jīng)達(dá)到300-1500mm,一年平均地面沉降量就達(dá)到20mm以上,這對于地面沉降造成橋梁下沉的現(xiàn)象我們是難以預(yù)料到的。
如果出現(xiàn)地面沉降,就會出現(xiàn)大范圍的地面下沉,出現(xiàn)的不均勻沉降的影響是我們必須要特別關(guān)注的,比如說拿我國和德國通過相關(guān)的方式進(jìn)行計算,然后滿足下列表1的不均勻沉降限值的要求。
表1 不均勻沉降限值
通過上述的要求,橋梁地段需要滿足一定的要求,有些地段不能采用調(diào)高支座進(jìn)行調(diào)高,在橋梁孔跨范圍和相鄰的墩臺有一定的沉降量距離,一般距離要≤5 mm。特別要注意的是,地面沉降的發(fā)生,主要表現(xiàn)在地面出現(xiàn)不同程度的波狀起伏差異。
地面沉降涉及的深度大
由于我國是人口大國,用水較多,對于地下水的開采施工也在不斷的擴(kuò)大,這也是造成我國部分地區(qū)出現(xiàn)地面沉降的主要原因,而且由于地下水開采層位不低,從而造成地面沉降深度較大,這對于我國高速鐵路橋梁工程會造成巨大的影響。
我國出現(xiàn)地面沉降的因素有很多,抽水也是造成地面沉降的原因之一,下面針對我國抽水引起地面沉降的一些影響進(jìn)行探討和研究。
我們根據(jù)某地區(qū)的地質(zhì)情況,對不同抽水的情況造成的地面沉降進(jìn)行了研究,一般來說,通過抽水,會造成不同地基出現(xiàn)沉降的現(xiàn)象,尤其是靠近抽水井的地面,會造成大面積的地面沉降,造成不均勻沉降范圍較大的情況多為較淺含水層的抽水,當(dāng)然,一些深的含水層的抽水所致的沉降也不容忽視。
(一)地下水開采的嚴(yán)格控制
我國是用水大國,因此在很多地區(qū)都會進(jìn)行地下水開采,但是,如果盲目的對地下水進(jìn)行開采會嚴(yán)重的造成我國多個地區(qū)出現(xiàn)地面沉降的現(xiàn)象,這是不利于我國高速鐵路橋梁工程的建設(shè),更不利于我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,因此,對于地下水的開采相關(guān)的部門必須進(jìn)行嚴(yán)格的把控。我國目前有很多地區(qū)在進(jìn)行地下水開采時,會集中一個區(qū)域進(jìn)行開采,水位開始迅速的下降,最終會造成抽水井附近的地面下沉,如果上方有高速鐵路橋梁工程,直接會造成橋梁結(jié)構(gòu)和軌道出現(xiàn)變形的情況,或者下沉的情況,這無疑會造成極大的損失。所以,相關(guān)的部門,應(yīng)該對地下水開采進(jìn)行嚴(yán)格的規(guī)范,繞開高速鐵路橋梁工程范圍內(nèi),對地下水開采時要科學(xué)、合理,嚴(yán)格按照相關(guān)的規(guī)定進(jìn)行開采工作的實施,另外,對于地下水開采的數(shù)量我國必須嚴(yán)格的進(jìn)行有效的控制,這樣能夠有效的控制地面沉降,從而保證高速鐵路橋梁工程不受影響。
(二)高速鐵路橋梁建設(shè)選址的合理性
想要避免地面沉降對高速鐵路橋梁工程造成影響,應(yīng)該對高速鐵路橋梁工程的建設(shè)進(jìn)行合理性的選址,我們目前很多高速鐵路橋梁工程建設(shè)有效的避開了地面沉降區(qū)域,這是一種非常有效的措施,然而,還要一些地區(qū)由于地區(qū)環(huán)境的因素,必須將高速鐵路橋梁工程建設(shè)在地面沉降區(qū)域,這就需要施工單位對沉降區(qū)域進(jìn)行長時期的沉降檢測和觀察,另外對相鄰橋墩的沉降差是否能夠達(dá)到結(jié)構(gòu)受力的要求進(jìn)行檢查,一些連續(xù)梁或者特殊結(jié)構(gòu)橋梁,必須對沉降速率進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗和計算,對一些結(jié)構(gòu)采取有效的措施,從而降低地面沉降對高速鐵路橋梁工程帶來的影響。
工程適應(yīng)性的措施
想要有效的降低地面沉降對高速鐵路橋梁工程的影響,在施工的過程當(dāng)中,應(yīng)該采取有效的措施,高速鐵路橋梁結(jié)構(gòu)在工程建設(shè)時,需要對沉降有一定的適應(yīng)能力,我國目前施工當(dāng)中,使用調(diào)高支座提高高速鐵路橋梁結(jié)構(gòu)的適應(yīng)能力,這樣能夠有效的避免因為地面沉降,對高速鐵路橋梁造成的影響,尤其適應(yīng)于不均勻沉降的現(xiàn)象。
工程的建設(shè)必須對各方面的因素進(jìn)行深入的分析和研究,才能夠有效的保證正式投入使用的壽命等,高速鐵路橋梁的建設(shè)也不例外,地面沉降是對高速鐵路橋梁造成最大影響的主要原因,因此,對于高速鐵路橋梁的建設(shè),應(yīng)該進(jìn)行科學(xué)、合理的施工,才能避免高速鐵路橋梁不受影響。
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