摘要:在市政道路橋梁隧道工程開展過程中,不可避免地會遇到一些施工難點問題,這些問題若不經有效解決,很可能會對工程的質量以及投入使用后的效益產生不利的影響。而軟土地基便是工程中的一大難題,在工程開展階段,會遇到很多較為特殊的地基類型,往往軟土地基的處理效果直接決定了工程的質量,因此對于市政道路橋梁隧道工程來說,軟土地基的處理是必需關注的問題。基于此,本文便針對軟土地基對于工程帶來的影響進行分析,并提出了相關的處理對策。
關鍵詞:市政工程;道路橋梁隧道;軟土地基
目前,城市化建設的進一步推進,對于市政道路橋梁隧道工程的要求也越來越高,而其中軟土地基的處理又是關鍵環節,不僅決定了工程的質量,同時也會對之后的施工環節帶來一定影響。因為軟土地基處理所需周期較長,投入較大,這也為軟土地基的處理帶來一定難度,也間接造成了軟土地基處理技術不夠完善,或處理效果不盡人意。因此,加強對于軟土地基處理的重視,在處理過程中根據工程現況及軟土地基的類型來合理選擇處理技術則是保障處理效果的關鍵。
1 軟土地基所帶來的危害
1.1 可能引發路面侵蝕
地基是整個工程的基礎結構,其穩定性一定程度上決定了工程的質量,甚至是工程投入使用后的性能及壽命等。軟土地基可能會導致市政道路橋梁隧道工程出現路面侵蝕的問題,砂石和水泥是工程中不可或缺的材料,但這些材料卻會受雨水沖刷等侵蝕效果,材料出現侵蝕,那么必然會對路面帶來影響,導致材料緊密性存在不足。當工程時間段處于雨季或水源附近的橋梁工程,受雨水或河水侵蝕效果最為明顯,使得工程結構變得更加松垮,對工程質量及之后的施工都會帶來不利。
1.2 可能導致路面硬化
由于軟土地基穩定性較差,因此也會導致道路橋梁隧道工程出現路面硬化的現象。混凝土是工程的主要材料和結構,而軟土地基也會對混凝土結構帶來影響,因此會出現裂縫及硬化等現象,所以在實際工程開展期間,必須要對軟土地基的狀況進行分析,排除其中的各項隱患。
1.3 可能會產生路面沉降問題
對于工程來說,路面沉降是最嚴重的的質量問題之一,也是軟土地基常見的問題,導致路面沉降最重要的因素便是軟土層由于地下水、地表水、雨水等沖刷影響而產生強度降低的問題,進而演變成路面沉降。同時,在工程設計方面,若針對軟土地基的處理沒能得當,使得地基穩定性不足也會導致路面沉降現象,而當路面沉降現象產生后,還會對整個工程帶來極大的安全隱患[1]。
2 市政道路橋梁隧道工程軟土地基處理對策
2.1 預支護
預支護指的是在工程開展前便做好相關的加固處理,常見的預支護方法有以下幾種:第一,管棚法。管棚法是把鋼管等結構安裝在提前預制好的孔洞中,根據隧道輪廓將其排列為鋼管棚,之后開展鋼管灌漿操作,保證鋼管與鋼架結構結合形成預支護結構。預支護法在軟土地基處理過程中應用效果較為優異,可以提高土質的橫向拱以及縱向梁的作用力,支護成效較為良好;第二,小導管法。在橋梁隧道縱向拱及周邊,根據合理的角度來排列設置注漿管道,小導管法的應用效果與管棚法相近,都能夠對軟土地基起到很好的處理效果;第三,錨桿法。錨桿法在一些淺層松散地基中的應用具有明顯優勢,主要根據隧道縱向拱上方開挖輪廓線外相應位置,并結合向下外插角來設置砂漿錨桿,能夠提高整體穩定性;第四,掌子面噴射混凝土封閉法。若隧道洞口巖層含水率較高,整體質地較為松散的情況下,可以利用混凝土噴射的方式來封閉掌子面,能夠有效規避巖體坍塌等現象,而且還可以起到支護的效果。同時掌子面封閉還能夠當做止漿墻,保證混凝土漿能夠滲入石縫中,保證封閉與加固的效果。
2.2 預加固
預加固處理法一般有地表注漿和洞內鉆孔注漿兩種加固方式。第一,地表注漿法,地表注漿法在應用過程中,在地基淺層位置增設具有孔洞的鋼管,之后向鋼管中加注混凝土,從而將鋼管作為提高地基整體穩定性的支護結構,地基較為松散的問題也能進行改善。地表注漿法通常在土質顆粒較大,同時承壓力不足的地基中應用效果最為明顯;第二,洞內鉆孔注漿法,在地基中進行鉆孔,之后在孔洞中注入相關的具有凝膠性的加固物質,從而加強軟土地基的穩定性和強度。在應用洞內鉆孔注漿法時,涉及到相關的注漿設備,在施工過程中通過注漿機來實現凝膠填充物的注漿,當填充物注入地基中后,不斷凝結,能夠有效提高軟土地基的穩固性,洞內鉆孔注漿法的主要優勢在于不僅能加強軟土地基的穩固性,同時還能避免水分沖刷現象導致的土質流失問題,進一步規避地基沉降現象,確保地基的整體加固效果[2]。
2.3 擠密壓實法
一般來說,擠密壓實法有軟土地基強夯處理及石灰填塞兩類。其一,軟土地基強夯法。通過捶打的方式實現軟土地基的壓實,通常需要用到壓路機等設備來完成,通過這種方式來壓實軟土地基,可以降低地基中的裂縫現象,從而保障地基的整體穩固性。強夯法的成本投入較少,同時在市政道路橋梁隧道工程中應用的成效也較為明顯,尤其是一些淺層軟土地基,強夯法具有較為顯著的優勢,不過針對含水量較大的軟土地基中應用效果則較差,同時在夯實地基時還要增設排水相關設備,降低軟土地基的含水量,從而保證強夯法的效果;其二,石灰填塞壓實法。石灰填塞壓實法在多數市政道路橋梁隧道工程中都有應用,可以通過石灰的吸水特征,以及吸水膨脹特性,之后對地基進行擠密壓實,可以進一步加強軟土地基的承載能力。相比之下,石灰填塞壓實法在含水量較大的軟土地基中應用效果更好,可以明顯降低軟土地基中的含水量。
2.4 固結排水法
對于有機質粘土類地基來說,固結排水法往往能發揮很好的效果。固結排水法具有完善的排水系統,其結構有水平排水砂墊層,能夠提高軟土地基的固結速率,降低基孔隙水的排水間距,優化地基排水條件。若軟土地基的滲透性較高,同時與地表距離較近,那么地表則只能鋪設砂墊層,不能直接使用豎向排水體。一般水平砂墊層需要確保厚度達到實際要求,約在50cm左右,應用粗或中砂。水平差墊層的兩邊需要留余出較地基寬約1m的距離,以此來確保排水的效果。豎向排水通常選用塑料排水板,水平砂墊層層與豎向排水也需要保障暢通性,在應用前還需要設置好砂墊層,并設計4%左右的橫坡,之后在設計豎向排水體。在應用固結排水法時,可以對地基起到固結的效果,同時實現軟土地基的壓實,而操作起來難度也較低。塑料排水板的成本較低,同時對于地基的影響也不打,可以利用部分設備來實現高效處理。不過固結排水法的應用會影響到填土效率,同時對于一些高等級道路工程需要利用臨時路面來過度,當地基基本穩定下來,才可以形成永久路面[3]。
3 結語
在市政道路橋梁隧道工程開展階段,軟土地基處理技術的合理選擇與應用對于現代建設來說具有重大意義,同時還會對交通體系和交通設施建設提供有效保障。基于此,需要在處理技術的選擇上根據工程的具體情況和要求來綜合分析,保證軟土地基處理技術的針對性和可行性。
參考文獻:
[1]郝志湘.市政道路橋梁施工中軟土地基處理技術應用實踐[J].中小企業管理與科技(下旬刊),2018,No.540(05):145-146.
[2]郄繼凱,梁治建.市政道路橋梁隧道軟土地基處理對策[J].中國房地產業,2017:200.
[3]楊東生. 市政道路橋梁隧道軟土地基處理對策分析[J]. 現代物業(中旬刊),2019(06):210.
作者簡介:彭本輝(1977-),男,湖南婁底人,工程師,本科,工作方向:市政工程。