楊綜緯
(中鐵一局集團建筑安裝工程有限公司 陜西西安 710000)
土地沉降是所有工程建筑都會出現(xiàn)的問題,如果沒有好的控制方法,就會對地鐵的運營產(chǎn)生極大的影響。在整個地鐵系統(tǒng)中,地鐵車輛段是整個系統(tǒng)的關(guān)鍵部分,地鐵車輛段是地鐵列車???、運營、檢修的重要地區(qū)。很多城市的地下水流動情況復雜,導致軟土地基不均勻分布,因此,要想做好地鐵車輛段區(qū)域的正常工作,就要從根本上控制軟土地沉降,保證不會在工作過程中出現(xiàn)問題。
軟土是一類土的總稱,并不是指一種特定的土質(zhì),其中包括軟黏土、淤泥等在內(nèi)的天然含水量較大的細粒土,軟土的壓縮性高,承載力低。土地沉降一般是由于地下挖空,或者地下水流動固結(jié)等原因造成的,并且沉降處往往是不均勻的。不均勻沉降往往會在建筑工程中帶來困難,如果無法解決,會給建筑好的工程帶來極大地危害,地鐵工程同樣也不例外。不同的是,地鐵車輛段的軟土地基沉降的敏感性往往是會大于地表建筑的。
由于一個地區(qū)地下問題的復雜多變,導致了該區(qū)域的地質(zhì)情況產(chǎn)生差異。地基表面跌宕起伏,下層土質(zhì)不均勻,覆蓋土層的厚度不同,常常會使地鐵車輛段的一部分建筑基礎(chǔ)位于堅硬的基巖上,另一部分建筑基礎(chǔ)位于硬土層上。由于土的的壓縮性比較大,有些地方會存在不容易被發(fā)現(xiàn)的地質(zhì)現(xiàn)象,例如地下暗河、暗溝等。由于地基下面的土質(zhì)含水量會不定期發(fā)生變化,受到擠壓后會使地鐵車輛段地基地基產(chǎn)生不均勻的沉降。
地質(zhì)勘察的報告必須要真實可靠,否則會對地鐵車輛段造成嚴重的后果。地質(zhì)勘察報告直接影響了地鐵車輛段建筑的沉降量預估。有些勘探單位不按要求操控機器,胡亂勘察,例如鉆探位置不準確、布孔情況差或檢測信息出現(xiàn)偏差等,造成虛假報告,甚至有些工程不進行有效的地質(zhì)勘探,隨意報告,盲目施工,這些問題都會對實際的地質(zhì)建筑造成影響。地質(zhì)工程勘探必須能準確的反映本區(qū)域的軟土地基問題,同時地質(zhì)工程檢測報告也要按照實際情況來正確的反映土層性質(zhì)和地下水位情況。如果報告不真實,就會導致地鐵車輛段的損失,嚴重的甚至造成人員傷亡。
在地鐵車輛段的設計方面,也同樣存在著問題。設計方案不能準確的根據(jù)地鐵車輛段地下軟土地基沉降設計,會使整個地鐵系統(tǒng)長期處于危險階段。例如建筑層面的高差問題和不同時期的承重情況、建筑結(jié)構(gòu)怎樣安排,都要考慮進車輛段的設計當中。如果沒有在適當?shù)奈恢迷O計沉降縫,或者整體基礎(chǔ)及車輛段建筑的整體剛性不足,造成沉降量不均勻,會影響整個地鐵系統(tǒng)的運營情況。有的設計工作人員不按照實際情況,只是一昧地盲畫圖紙,造成整體的失誤現(xiàn)象。甚至有的設計人員照搬別的區(qū)域的設計方案,根本無法保證設計的質(zhì)量問題和安全問題。
在地鐵車輛段的施工過程中,仍存在著諸多待解決的問題。施工人員是否真正的對軟土地基檢查到位、是不是按照設計圖紙進行施工;任意擴建工程;砌筑墻體時砂漿強度偏度;還有的施工人員不按規(guī)定操作的情況,都是會影響地鐵車輛段的整體情況。
在地鐵車輛段的建造過程中,周圍的用戶使用的地下水情況會與勘測時出現(xiàn)偏差;增大荷載或者增加振動,破壞土質(zhì)結(jié)構(gòu),導致出現(xiàn)二次沉降,這些文藝都會與地鐵車輛段原計劃相悖。三、地鐵車輛段軟土地基的控制方法
2.5.1 排水固結(jié)法
不管是哪種建筑項目,都離不開排水技術(shù),這是最常見同時也是最實用的技術(shù)。在對地鐵車輛軟土地基的處理中,通過對排水固結(jié)方法的利用,能夠?qū)Φ鼗鶑姸冗M行有效的提升。此外,在進行排水的時候,首先要處理的是含水量較大的軟土地基,要讓這部分得到水分被完全排放,否則會影響施工過程。要排除表層的水,必須挖出溝槽。在溝槽的布置過程中,要看好當?shù)氐牡匦?,并加以利用,避免再次發(fā)生沉降情況。在地鐵車輛段地基的處理之前,可以運用加載預壓的方法,讓地基空隙將水慢慢排出。在地鐵車輛段軟土地基控制過程中,使用排水固結(jié)法,能夠使軟土地基土質(zhì)空隙大大減小,加固地基格局。
2.5.2 強夯處理技術(shù)
強夯處理技術(shù)能夠有效提高軟土地基的承載力。眾所周知,軟土地基自身有不確定性,質(zhì)地松軟,何時沉降具有不確定性。強夯技術(shù)能有效的防止軟土地基的沉降。強夯技術(shù)通常是把重錘拉到一定的高度,再讓其自由下落,重擊土地,讓軟土地基在較短的時間內(nèi)凝結(jié)。在軟土地基使用強夯技術(shù)加以處理的時候,基本上都是使用超過10t 的重錘在適當?shù)母叨让偷卦蚁拢\用鐵錘下降速度產(chǎn)生的慣性與力度沖擊軟土地基,加大軟土地基的緊密度。但是強夯處理技術(shù)有一定的局限,由于鐵錘的重量原因,要想在一定的時間內(nèi)完成,必須保證連續(xù)性。強夯技術(shù)多用于砂性土或部分非飽和性的黏土當中,所以使用強夯技術(shù)一定要要分清地基的土質(zhì)情況。
2.5.3 擠密樁法
擠密樁法在對于軟土地基的控制方法中存在著一定的優(yōu)勢,尤其是對地鐵車輛段的軟土地基中。擠密樁法是使用沖擊或震動的方式,將圓柱形的鋼質(zhì)材料管打入軟土地基,再使用機器將其拔出,在拔出后會產(chǎn)生樁孔,在樁孔里填充緊密度大的土質(zhì)材料,例如常見的水泥土,填充完成后再用重物加以夯實,從而產(chǎn)生大直徑樁體,與原來的地基形成復合狀態(tài),一起承受上面建筑的重量。擠密樁法相對于其他方法來講,,不用動大工程,就可以在軟土地基上擠壓成孔,增大緊密度。而且擠密樁法能就地取材,工程造價相對較低。擠密樁法的施工進度較快,而且工作量
小。擠密樁法能適用于大部分的土質(zhì)層,例如素土、灰土擠密樁法適用于處理地下水水位之上的雜填土地基、素填土與濕陷性黃土,一般在5~20m 左右的處理深度。擠密樁法同樣也存在著某些軟土地基不適用的情況,當?shù)剀浲恋鼗梁看笈c24%時,不能使用這種方法。
2.5.4 真空預壓法
真空預壓法在國外處理地鐵車輛段的軟土地基中非常常見。真空預壓法是指,在軟土地基中插入豎向排水管道,用于加固,隨后在地面上鋪設砂土墊層,最后在砂土墊層上面覆蓋密閉的薄膜。在薄膜下抽出空氣,使其變成真空狀態(tài),形成負壓力,負壓沿著豎向的排水管道向下傳遞,這時,土體與豎排管道的不等氣壓狀態(tài)又會使負壓向土體中傳遞,最后,在負壓的作用下,孔隙中的水會逐漸滲透到豎向排水管道中,從而達到軟土排水固結(jié)、增加強度的效果。真空預壓法與其他方法比較而言相對麻煩,但是卻非常實用。真空預壓法在實際操作過程中需要做好記錄,定期檢查表中的數(shù)據(jù),如果發(fā)現(xiàn)壓力變小,就要及時進行檢查,采取措施,一定要讓數(shù)據(jù)穩(wěn)定在-80MPa,這樣才屬于真空抽取成功的表現(xiàn)。真空預壓法不會對基土的性質(zhì)有過多的要求,在海濱區(qū)域最為合適。
地鐵車輛段的軟土地基沉降防控必須要做到位,否則會影響整個地鐵系統(tǒng)的正常運作。由于不同地區(qū)的軟土具有不同的性質(zhì),這就要求工作人員一定要對癥下藥,使用合適的方法對本地區(qū)地鐵車輛段軟土地基進行有效控制,不能照搬照抄其他區(qū)域的經(jīng)驗和方法。軟土地基的處理工作決不能輕視,也不可急于求成,必須要穩(wěn)中求進。地鐵車輛段軟土地基進行控制主要目的是為了讓整個系統(tǒng)能更好更有效地進行,以便更好的服務人民和社會,保證民生需求和安全。