張浩
當前經濟和社會的發(fā)展對交通設施的建設提出了更高層次的要求,而在交通建設工程中公路橋梁隧道作為不可或缺的重要部分則應對此引起足夠的重視。而在公路橋梁隧道工程中遇到軟土地基是常有的事,其給工程帶來的不利影響是不容小覷的。故而在重點分析軟土基地帶來的問題的基礎上探究相應解決軟土地基問題的技術方法,以此提高公路橋梁隧道工程的質量便具有很大的必要性。
在進行公路橋梁隧道施工時施工質量容易受到各種現場環(huán)境因素的影響,加上橋梁隧道內部結構并不簡單,施工難度較高,因此就會時常出現各種各樣的狀況。軟土地基作為影響施工進度和質量的重要因素,若想能夠確保施工不受其影響,投入精力對此予以解決則刻不容緩。如此,當軟土地基問題得到有效的解決后施工工程才有可能得以高質量的如期竣工。
在公路橋梁隧道施工中基于軟土地基的存在,路面侵蝕是尤為嚴重的問題之一,給公路橋梁隧道的結構和壽命帶來極其不利的影響,進而工程的經濟效益就會不盡人意。而在施工期間一般在對路面進行鋪設時通常對如下材料進行使用,即分別是水泥、碎石和鋼筋等。對于這些材料,其抗侵蝕的能力并不強,因此路面侵蝕問題發(fā)生的概率就會顯著提升。同時,被侵蝕的路面經過一段時間后施工材料的實際緊密度相比原來也會急劇下降。這樣公路橋梁隧道結構的可靠和穩(wěn)定程度就會不容樂觀,所以就會容易引發(fā)如下問題:一是材料脫落,二是結構松散,進而就會給公路橋梁隧道帶來極大的安全威脅。
支撐能力差、穩(wěn)定性弱是軟土地基的顯著特征,因此施工期間倘若不能予以應有的重視,那么出現路面沉降便不足為奇。一般來說,產生路面沉降現象主要是如下原因導致的:一是軟土地基的吸水性能較高,二是牢固性不強。對軟土地基而言,其承受的壓力由兩部分組成,其一為自身的壓力,其二為路面車輛帶來的壓力。因此,倘若承受的壓力超出一定范圍就會容易發(fā)生路面沉降的現象,甚至形成塌陷事故。
在進行公路橋梁隧道路面施工時瀝青路面是常見的一種類型,對此類型路面而言由于其具有如下特性,一是穩(wěn)固性強,二是應用范圍廣,三是經濟性高,因此受到施工企業(yè)的青睞。但是在具體鋪設瀝青路面時由于有很高的施工工藝要求,所以倘若有任意環(huán)節(jié)出現差錯都會對瀝青路面的牢固性帶來不利的影響。同時,在澆筑瀝青時對流動性要求也相對較強,并且要嚴格以實驗數值和實際情況為依據對材料的振搗時間、頻率進行確定,這樣才能達到理想的鋪設效果。由此可見,瀝青路面的施工需要注意的環(huán)節(jié)問題相當多。
隆回縣巖口至荷田公路K9+610-K9+700滑坡位于隆回縣城北面約42km處的巖石鎮(zhèn)梅塘村3組境內梅塘坳地段。該段公路從修建完后至現在,不斷向坡下方緩慢下滑,造成該段公路路基下沉,路面混凝土開裂損壞呈塊狀,并造成公路通行困難,同時也給滑坡附近的居民出行造成安全隱患(如圖1所示)。
圖1 路面混凝土開裂案列
為對滑坡推力進行抵擋,可在上述案例道路的右側原擋墻前和左側路面分別設置樁長分別為13m和15m的一排抗滑樁。并且平行對這兩排抗滑樁進行布置,中心相距為6m。每一排抗滑樁平行于道路中心線布置,排內相鄰樁中心距均為3m。樁間距垂直于滑動方向。兩排樁間設置1.2m×1.0m系梁連接,路面采用24cm厚鋼筋混凝土面板,內側抗滑樁樁頂設置1mx0.8m立柱,柱間設置C15片石砼擋墻。而抗滑樁采用直徑120cm的圓形樁,人工挖孔。道路左側和右側樁基樁分別長15m、13m,各10根;本項目共計20根樁。
在預支護技術中常用的方法主要有兩個:一是管棚加固法。在對此方法進行運用時首先需落實探測工作,并完成確定孔洞標準的設計圖的制作。而在以設計圖為依據的前提下需安排鋼管棚在隧道輪廓的外表面,并將混凝土注入鋼管中,以此形成支護結構,確保能夠堅固地基。二是超前小導管加固法。在利用此方法進行施工時在隧道外部需根據橋梁隧道的方向對注漿管道進行建設,而對于注漿花管在鋼管中間和顯露在外皆是可行的。事實上對于該種方法和上一種有異曲同工之處,都可以使軟土地基更穩(wěn)定。而對于上述案例而言,還可以將浸水擋土墻修建在公路左側下邊坡坡腳處,以此進行支護,而墻高統(tǒng)一為5m,采用M7.5漿砌片石。
在預加固技術中有兩種方法:第一種是地表注漿法。在利用此方法進行施工時通常需要將帶孔的鋼管放入地基淺層區(qū)域,然后將一定量的混凝土漿液倒入鋼管中,如此就能解決地基松軟問題。但是倘若土質粘性較強,那么此種方法是不適用的。此方法主要適用于具備如下特性的軟土地基:一是承壓能力低,二是土質顆粒大。第二種是洞內鉆孔注漿法。即將能夠利于地基固定的物質注入到鉆孔中,以此穩(wěn)固軟土地基。在利用此方法時通常而言需要對注漿機進行利用,然后在地基中注入混有凝膠的填充物質。而在地基中當這些物質凝結后軟土地基就會變穩(wěn)固。通過此方法不僅能使地基更穩(wěn)定,而且對地基沉降問題的解決也會帶來很大的幫助。
在擠密壓實技術中常見的方法有如下兩種:第一種是石灰填塞壓實法。由于石灰有很強的吸水性,并且吸水后其體積會變大,因此利用石灰對土質的緊密程度予以提高是最佳的選擇。同時,將石灰混合地基后在強韌度方面也會得到進一步改善。一般情況下,此方法主要適用于黃土等軟土地基。而此方法的優(yōu)勢為:一是簡單快捷,二是可利于工期的縮短。第二種是強夯土軟土地基處理法。在利用此方法時,首先需對合適的機械設備進行采用,然后多次壓實軟土地基,進而提高土質的緊密性,以此穩(wěn)固地基。在施工期間此方法的優(yōu)勢主要為:一是可以使土質間的空隙減到最小,二是使地基更穩(wěn)定,三是使地基強度更高。
在進行施工期間為了使地基的強度和排水性達到理想的目標,可以對墊層技術進行利用。而在對墊層進行制作時可以選用較硬的物質。如此一來,基于對墊層強度進行利用的前提下,地基相比沒有利用墊層前承壓能力就會更好,進而就能有效解決地面沉降問題。同時,在對墊層材質進行選擇時除了要注重強度外還需充分考慮排水性。一般而言,墊層的厚度在0.8m左右是最合適的,這樣不僅能增加地基強度,也能達到順利排水的目標,以此防止軟土地基被水分沖刷而降低其穩(wěn)固性。
此外,為了進一步提高排水性能,在上述案例中還可以采取如下方法:一是將一道矩形截水溝設置在坡頂,截面為40cm×60cm,采用M7.5漿砌片石。截水溝兩側設置急流槽,截水溝水流通過急流槽引入公路涵洞入口跌水井。在路面右側設置一道路塹邊溝,截面為60cm×60cm,采用M10漿砌片石。二是為了排出坡體中的水,在右邊坡邊坡坡腳1m及左側路面以下5m的位置處,可以各對一排仰斜排水孔進行設置,排水孔長度統(tǒng)一為15m,仰角6°,終孔孔徑110mm,孔內置Φ90滲水軟管,沿路線方向間距6m。仰斜排水孔的位置需結合實際情況進行設置,對于出水較多的地方,設置的排水孔數量可相應增加。
以施工需求為依據,為了使隧道襯砌的環(huán)向位置得以降低,利用隔墻澆筑技術是最佳的選擇。而在利用此技術進行施工時為了降低裂縫問題出現的概率,對隔墻縫隙予以消除尤為重要。通過對此方法進行利用,可以發(fā)現橋梁隧道變得更穩(wěn)固,墻體的安全程度更高。同時,當遇到地基沉降問題時此方法還能有效的保護橋梁和隧道的結構,并且當橋梁隧道受到軟土基地帶來的影響較大時,基于對此方法的利用下危害還能降到最低。此外,為了保證施工質量和避免整個工程受到軟土地基帶來的不利影響還需對如下方面予以重視:一是建立健全動態(tài)監(jiān)管方案,二是落實每個施工細節(jié)的控制工作,三是加大監(jiān)督和管理力度,四是確保施工機器的正常性等。
綜上所述,軟土地基的存在給公路橋梁隧道施工帶來的危害性是不可小覷的,因此為了確保施工質量、效率和安全性,注重軟土地基問題的解決應成為施工企業(yè)重點關注的問題。同時,目前處理軟土地基的技術也不在少數,而為了能夠高效利用這些技術對軟土基地帶來的問題進行解決,施工企業(yè)在對其進行選擇時還應充分考慮各方面的因素。如此,軟土地基得以穩(wěn)固后才能保證高質量、高效率的完成施工,進而不僅能減少不必要的成本支出,還能使企業(yè)經濟效益更可觀。