浅谈市政道路桥梁隧道软土地基处理对策
2020-08-06彭本辉
摘要:在市政道路桥梁隧道工程开展过程中,不可避免地会遇到一些施工难点问题,这些问题若不经有效解决,很可能会对工程的质量以及投入使用后的效益产生不利的影响。而软土地基便是工程中的一大难题,在工程开展阶段,会遇到很多较为特殊的地基类型,往往软土地基的处理效果直接决定了工程的质量,因此对于市政道路桥梁隧道工程来说,软土地基的处理是必需关注的问题。基于此,本文便针对软土地基对于工程带来的影响进行分析,并提出了相关的处理对策。
关键词:市政工程;道路桥梁隧道;软土地基
目前,城市化建设的进一步推进,对于市政道路桥梁隧道工程的要求也越来越高,而其中软土地基的处理又是关键环节,不仅决定了工程的质量,同时也会对之后的施工环节带来一定影响。因为软土地基处理所需周期较长,投入较大,这也为软土地基的处理带来一定难度,也间接造成了软土地基处理技术不够完善,或处理效果不尽人意。因此,加强对于软土地基处理的重视,在处理过程中根据工程现况及软土地基的类型来合理选择处理技术则是保障处理效果的关键。
1 软土地基所带来的危害
1.1 可能引发路面侵蚀
地基是整个工程的基础结构,其稳定性一定程度上决定了工程的质量,甚至是工程投入使用后的性能及寿命等。软土地基可能会导致市政道路桥梁隧道工程出现路面侵蚀的问题,砂石和水泥是工程中不可或缺的材料,但这些材料却会受雨水冲刷等侵蚀效果,材料出现侵蚀,那么必然会对路面带来影响,导致材料紧密性存在不足。当工程时间段处于雨季或水源附近的桥梁工程,受雨水或河水侵蚀效果最为明显,使得工程结构变得更加松垮,对工程质量及之后的施工都会带来不利。
1.2 可能导致路面硬化
由于软土地基稳定性较差,因此也会导致道路桥梁隧道工程出现路面硬化的现象。混凝土是工程的主要材料和结构,而软土地基也会对混凝土结构带来影响,因此会出现裂缝及硬化等现象,所以在实际工程开展期间,必须要对软土地基的状况进行分析,排除其中的各项隐患。
1.3 可能会产生路面沉降问题
对于工程来说,路面沉降是最严重的的质量问题之一,也是软土地基常见的问题,导致路面沉降最重要的因素便是软土层由于地下水、地表水、雨水等冲刷影响而产生强度降低的问题,进而演变成路面沉降。同时,在工程设计方面,若针对软土地基的处理没能得当,使得地基稳定性不足也会导致路面沉降现象,而当路面沉降现象产生后,还会对整个工程带来极大的安全隐患[1]。
2 市政道路桥梁隧道工程软土地基处理对策
2.1 预支护
预支护指的是在工程开展前便做好相关的加固处理,常见的预支护方法有以下几种:第一,管棚法。管棚法是把钢管等结构安装在提前预制好的孔洞中,根据隧道轮廓将其排列为钢管棚,之后开展钢管灌浆操作,保证钢管与钢架结构结合形成预支护结构。预支护法在软土地基处理过程中应用效果较为优异,可以提高土质的横向拱以及纵向梁的作用力,支护成效较为良好;第二,小导管法。在桥梁隧道纵向拱及周边,根据合理的角度来排列设置注浆管道,小导管法的应用效果与管棚法相近,都能够对软土地基起到很好的处理效果;第三,锚杆法。锚杆法在一些浅层松散地基中的应用具有明显优势,主要根据隧道纵向拱上方开挖轮廓线外相应位置,并结合向下外插角来设置砂浆锚杆,能够提高整体稳定性;第四,掌子面喷射混凝土封闭法。若隧道洞口岩层含水率较高,整体质地较为松散的情况下,可以利用混凝土喷射的方式来封闭掌子面,能够有效规避岩体坍塌等现象,而且还可以起到支护的效果。同时掌子面封闭还能够当做止浆墙,保证混凝土浆能够渗入石缝中,保证封闭与加固的效果。
2.2 预加固
预加固处理法一般有地表注浆和洞內钻孔注浆两种加固方式。第一,地表注浆法,地表注浆法在应用过程中,在地基浅层位置增设具有孔洞的钢管,之后向钢管中加注混凝土,从而将钢管作为提高地基整体稳定性的支护结构,地基较为松散的问题也能进行改善。地表注浆法通常在土质颗粒较大,同时承压力不足的地基中应用效果最为明显;第二,洞内钻孔注浆法,在地基中进行钻孔,之后在孔洞中注入相关的具有凝胶性的加固物质,从而加强软土地基的稳定性和强度。在应用洞内钻孔注浆法时,涉及到相关的注浆设备,在施工过程中通过注浆机来实现凝胶填充物的注浆,当填充物注入地基中后,不断凝结,能够有效提高软土地基的稳固性,洞内钻孔注浆法的主要优势在于不仅能加强软土地基的稳固性,同时还能避免水分冲刷现象导致的土质流失问题,进一步规避地基沉降现象,确保地基的整体加固效果[2]。
2.3 挤密压实法
一般来说,挤密压实法有软土地基强夯处理及石灰填塞两类。其一,软土地基强夯法。通过捶打的方式实现软土地基的压实,通常需要用到压路机等设备来完成,通过这种方式来压实软土地基,可以降低地基中的裂缝现象,从而保障地基的整体稳固性。强夯法的成本投入较少,同时在市政道路桥梁隧道工程中应用的成效也较为明显,尤其是一些浅层软土地基,强夯法具有较为显著的优势,不过针对含水量较大的软土地基中应用效果则较差,同时在夯实地基时还要增设排水相关设备,降低软土地基的含水量,从而保证强夯法的效果;其二,石灰填塞压实法。石灰填塞压实法在多数市政道路桥梁隧道工程中都有应用,可以通过石灰的吸水特征,以及吸水膨胀特性,之后对地基进行挤密压实,可以进一步加强软土地基的承载能力。相比之下,石灰填塞压实法在含水量较大的软土地基中应用效果更好,可以明显降低软土地基中的含水量。
2.4 固结排水法
对于有机质粘土类地基来说,固结排水法往往能发挥很好的效果。固结排水法具有完善的排水系统,其结构有水平排水砂垫层,能够提高软土地基的固结速率,降低基孔隙水的排水间距,优化地基排水条件。若软土地基的渗透性较高,同时与地表距离较近,那么地表则只能铺设砂垫层,不能直接使用竖向排水体。一般水平砂垫层需要确保厚度达到实际要求,约在50cm左右,应用粗或中砂。水平差垫层的两边需要留余出较地基宽约1m的距离,以此来确保排水的效果。竖向排水通常选用塑料排水板,水平砂垫层层与竖向排水也需要保障畅通性,在应用前还需要设置好砂垫层,并设计4%左右的横坡,之后在设计竖向排水体。在应用固结排水法时,可以对地基起到固结的效果,同时实现软土地基的压实,而操作起来难度也较低。塑料排水板的成本较低,同时对于地基的影响也不打,可以利用部分设备来实现高效处理。不过固结排水法的应用会影响到填土效率,同时对于一些高等级道路工程需要利用临时路面来过度,当地基基本稳定下来,才可以形成永久路面[3]。
3 结语
在市政道路桥梁隧道工程开展阶段,软土地基处理技术的合理选择与应用对于现代建设来说具有重大意义,同时还会对交通体系和交通设施建设提供有效保障。基于此,需要在处理技术的选择上根据工程的具体情况和要求来综合分析,保证软土地基处理技术的针对性和可行性。
参考文献:
[1]郝志湘.市政道路桥梁施工中软土地基处理技术应用实践[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2018,No.540(05):145-146.
[2]郄继凯,梁治建.市政道路桥梁隧道软土地基处理对策[J].中国房地产业,2017:200.
[3]杨东生. 市政道路桥梁隧道软土地基处理对策分析[J]. 现代物业(中旬刊),2019(06):210.
作者简介:彭本辉(1977-),男,湖南娄底人,工程师,本科,工作方向:市政工程。