桥梁隧道中软土地基危害以及处理方法

发表时间:2021/7/15   来源:《城镇建设》2021年第7期   作者:张士海
[导读] 文章通过对软土地基危害进行分析,探讨桥梁隧道施工下软基处理方法措施。

        张士海
        中铁七局集团武汉工程有限公司   湖北 武汉  430000  
        摘要:桥梁隧道工程建设下软土地基具有较强的不稳定性,容易造成基础沉降或者板底脱空等情况,严重威胁桥梁隧道施工质量。文章通过对软土地基危害进行分析,探讨桥梁隧道施工下软基处理方法措施。
        关键词:桥梁隧道;隧道施工;软土地基;地基处理
        引言
        在持续进行工程项目的过程中,内外影响因素诸多且施工流程相当复杂,尤其是在桥梁隧道施工过程中,周边环境、气候特征与水文环境均会对施工质量产生巨大影响。就目前来看,我国桥梁隧道施工规模普遍较大,这使得工程设计难度显著提升,也正是因为如此,增加了施工过程中的不确定性因素,如果不能及时处理施工过程中的软土地基,势必会引发大量安全事故,所以相关单位有必要增强对软土地基危害及其处理方案方面的关注力度,以不断提升桥梁隧道的工程质量,延长其使用寿命。
        1软土地基的危害剖析
        在市政桥梁隧道建设过程中,一旦遇到软土地基问题则需要进行及时的处理,避免给后续的工程开展建设留下隐患。本文主要提及以下几种软土地基的危害形式:第一,在软土地基地段施工过程中,如果没有按照相关的工序要求进行材料填充,不仅会降低市政桥梁隧道工程建设的质量,还会给未来的交通安全出行埋下隐患;第二,对于建筑物稳定性的破坏。在市政桥梁隧道的建设过程中,一定要在施工之前对施工环境进行现场勘查,一旦出现软土地基地层就要进行立即处理,不然会极大地影响建筑物的稳定性;第三,会对地层环境造成破坏。由于市政桥梁隧道工程的建筑具有一定的质量性,如果在建设过程中没有按照既定的工序对软土地基进行处理,建筑物则会破坏周围的地层形式,在降低建筑物稳定性和安全性的同时,也使得土层遭受了极为严重的破坏。
        2桥梁隧道施工中应用软土地基施工技术的必要性与意义
        在施工过程中,如果不对软土地基进行处理,上层建筑将会失去稳定性,并且在软土地基上建设起来的建筑物与地基无法紧密结合,随着时间的推移,不断会有缝隙产生,同时地下水会因为缝隙的出现而不断上涨,使建筑物软土地层慢慢隆起,受到地面荷载作用时又会下陷,因此软土地基存在着巨大的安全隐患,要想提高桥梁隧道的施工质量,就要改善软土地基的结构。我国国土面积非常大,每个地区之间存在土质差异,在工程施工时,要根据当地具体的土质情况来选择合适的施工方法,对软土地基进行特殊处理,控制软土地层沉降情况,提升施工质量。利用专业技术对软土地基进行特殊化处理,对我国的桥梁隧道建设施工具有重大意义。一方面,保持桥梁隧道结构的稳定性及施工的质量,有助于行车安全。另一方面,延长桥梁隧道的使用年限,采用技术措施对软土地基进行处理,可以防止出现沉陷及裂缝等质量问题,对桥梁隧道的维修、养护以及使用寿命方面有着积极的作用。
        3桥梁隧道中软土地基处理方法分析
        3.1强化建筑结构设计
        首先,应该全面强化建筑结构整体的承重能力或者刚性,这样可以有效保障建筑的稳定性和完整性。结构自身本就存在相应的刚性,而此种刚性通常包含两种,其一为绝对刚性,也就是混凝土浇灌物,其二则是相对刚性,也就是多层砖石框架或者多层混凝土结构。但是此类结构本身所具有的刚性结构在相应情况下的强度较低,并且协调度和自身刚性的差异也是较为明显的,如果桥梁隧道的施工区域为软土地基结构,就有必要提升关键点的抗拉能力,通过此种方法强化结构自身刚性系数,从而为结构自身的刚性调整提供相应的支撑作用,解决不均匀沉降的问题。

其次,有助于结构或者建筑之间的相互制约平衡,部分结构可以相互支撑存在,从而使得建筑整体刚性和抗拉性增强,当然并非所有结构连接都具备此种效果。如果结构自身的承载力较高的话,那么结构下层的软土必然会受到冲击而改变,尤其是下层软土地基稳固性较低的时候常常会出现各种变形现象,甚至会导致周边建筑物受到影响,诸如其他相关建筑物的刚性结构较高,因而有可能只是倾斜。所以相关部门有必要在强化整体结构的刚性的同时强化周边的支撑物的刚性,以此来保证结构的正常应用,提升桥梁隧道施工质量。
        3.2注浆处理技术
        灌浆技术是依据设计及规范要求科学合理的配置灌浆液,利用施工压力设备,将灌浆液灌入裂缝和软土层中。灌浆技术的使用有利于提高隧道岩体缝隙的密封性能,保证软土地基的强度和承载力,其基本原理是利用压力设备将浆液灌入岩壁的裂缝和孔洞中,阻断地下水对地基或建筑结构的侵蚀,有利于围岩与软土地基形成整体,促进固体整体岩体的形成,保证结构稳定性,提高岩土和软土地基的承载力,降低不均匀沉降的可能性。灌浆前必须对灌浆液进行严格质量检测,保证质量满足设计及施工规范要求,同时,还需注意对水渗透性强的材料的选择,根据注浆压力和实际工程条件合理调整注浆工序和注浆方法,保证注浆液充分发挥作用,加固岩土和软基。
        3.3置换施工法
        软土地层的抗压能力、承载能力以及稳定性都是非常差的,所以为了能够改善地层结构的强度都会使用置换方式。所谓的置换施工法,其实就是将高强度的土层和低强度的土层互换,这样就能够通过土壤互换,提高地层的稳定性和性能强度。当前置换施工法的使用过程中,土壤的置换主要使用的是爆破和挖掘。但是置换施工有几个不可忽视的缺陷就是工程量较大、周期长、成本高,所以置换施工法的应用范围较小。虽然置换施工法的应用范围较小,但是其作用是非常突出的,能够有效地改善软土地基的性能强度。在进行软土地基的置换施工过程中,要先对现场的施工环境进行勘测考察,了解周围的自然环境情况,从而使用合适的置换施工法。换填方式要进行断面全宽,纵面分层,将软土挖去做换填处理,然后将置换的基土先回填入坑内,之后就是使用路面基土进行回填。并且在置换回填过程中,要注意地下水的位置,确保地下水位是低于基坑地面的。并且在置换填充过程中,要做好路面积水的排出措施。当软土地基坑回填完成时,则要使用夯实法和碾压法对地面进行碾压,使得土壤的强度高于原有的软土地基强度,并且能够达到市政桥梁隧道施工的要求。
        3.4堆载预压技术
        堆载预压技术是在工程开工前确定荷载水平,施工地点的填土工作要根据设计数据为依据,确保荷载水平能够达到设计要求,地面在施工前可以进行固结沉降,强化自身承重能力,降低物理性质,如灵敏度、压缩性等。在施工过程中,堆载预压要在施工前进行,计算荷载的大小时需要按照路桥施工具体标准来进行,最终确定沉降系数。然后利用机械设备开展挖土工作,一般情况下需要挖3~4m的深度,进行第一次填土工作时,粒径较大的砂土是很好的选择。填完土后,采用人工或者机械设备的方式将土层进行夯实。进行第二次填土工作时,应将砂土和黏性土壤混合搅拌作为填土材料,比第一次填土的材料要细密一些,填土完成后进行夯实工作。进行第三次填土工作时,应选择黏结性较好的材料,以保证土壤具有较高的黏结性,填土完成后进行夯实工作,地基强度在进行完三次填土工作后基本可以达到标准要求。堆载预压技术是一项比较成熟的技术,操作起来也比较方便,是一种较好的选择。
        结语
        综上所述,桥梁隧道施工行业作为推动我国经济持续发展的重要方面,因为施工过程中会遇到软土地基地形,这种不良地质会影响施工进度与工程质量。对此还需要结合隧道桥梁建设特点,采取有效的软基处理技术,提高基础的稳定性,保证桥梁隧道建设的顺利发展。
        参考文献
        [1]刘国涛.软土地基对桥梁隧道施工产生的危害及处理措施[J].建筑技术开发,2019(10):159-161.
        [2]吴达.公路桥梁隧道软土地基处理对策[J].工程建设与设计,2018(2):65-66.
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