浅谈公路桥梁隧道软土地基的处理技术

浅谈公路桥梁隧道软土地基的处理技术

湖南华达工程有限公司

摘要:随着工业化、信息化的不断发展,城市的面积在不断增加,在国家基础设施的建设过程中,经常会碰到及其复杂的自然环境。在公路桥梁隧道等工程中,软土地基就是工程建设中的一个普遍难题。本文通过作者多年的实践,分析探讨了软土地基在公路桥梁施工过程中的处理技术式,为我国软土地基的优化施工提高借鉴。

关键词:公路桥梁;隧道;软土地基

引言

国家十分重视基础设施投资建设,我国的地理环境复杂,在房屋公路桥梁隧道等项目的施工过程中,很多都是建立在软土地基上的。一方面,施工过程中软土需要排水,需要对地基进行夯实,但是水患严重大致施工难度比较大。另一方面,软土地基密实度低,难以承受其表面建筑物产生的负荷,将对建筑物的安全产生不利的影响,严重影响建筑物的使用寿命。所以,在公路桥梁隧道的施工中处理好软土地基具有十分巨大的现实意义。

1软土中建设地基对施工造成的影响

公路桥梁隧道等工程通常会穿越十分复杂的地理环境,而松散的软土很常见,由于软土含水量过高、杂质较多,属于多孔的结构,密实度很低,特别是存在很多低洼的凹陷。湖泊河流等处的软土比陆地一带的软土的缝隙更大大,含水量更多,此类软土的压强较大,虽然经过处理,但是在工程完工后地基容易产生沉降以及裂缝,影响工程成品的使用功能和使用寿命。还有,软土的承受荷载的能力较低,当这种结构承受过载后,就会破坏软土地基上的公路隧道和桥梁。在道路硬之后,软土的密实度和稳定性也难以达到要求,因此,在软土施工中建设其实一个棘手的问题。在完工后由于地基不稳固,导致公共交通道路容易磨损,达不到一定的使用年限,进而严重威胁公路上以及周边的行人、车辆的安全。

正是因为软土自身存在的不利因素,很在在上面灌注牢靠的地基。即使在软土建好了地基,日后也很容易受到水杂质等物质的腐蚀,若地基沉陷,公路隧道和桥梁也会产生沉降,这样就是一个巨大的安全威胁。要是地基断裂或者沉降,公路桥梁中断,会严重影响人民群众的日常生活。

2公路桥梁隧道软土地基的处理技术

2.1做好施工准备工作

做好施工准备工作是处理好软土地基的前提,主要是做好以下三点工作。

首先、做好施工标记。采用经纬仪、全站仪、激测量仪器、GPS测量工具确定基础中桩中心位置,在此基础上确定标高基准点,再确定路堤脚线,再结合施工图纸把各个建筑基线测定工程平面上,为后续施工确定好准确位置。

第二、选用合适的方式打地基。根据工程实践,半幅挖掘的方式能够提高地基的稳固性。工程建设过程中,要密切观察地下水状态,定时观测记录渗水情况,当渗水量超过规定标准时,要把基底改为横坡形式,这样便于坑底渗水排除。此外,采用抛石挤淤法,也可以迅速排出渗水。

第三、加强地基承载力的检测。地基的承载力跟道路桥梁工程的施工质量密切相关。一般采用超声、红外触探仪进行检测,可以探测不同深度、不同地段地基的载荷能力。如果检测数据低于设计要求,可以要求施工人员进行加固处理,并及时告知监理。特别注意的是,地基经过局部加固处理后,还需进行二次检验,检测合格后才能进行下一工序的施工。

2.2进行加固处理

软土地基需要进行加固处理,才能提高其稳定性和负载荷能力。当前,超前预支护和超前预加固这二种方法在公路桥梁隧道软土地基加固中经常用到的,这两种方法的适用范围、操作流程、优势各有不同,因此,需要根据施工现场的综合条件来选择合适的加固方法,这样才能保证施工质量。

(1)在挖掘隧道桥梁之前就行地基加固处理就是超前预支护,它有三种具体操作方法。第一,超前锚杆法,通过架设密排砂浆锚杆,提高地基的稳定性。第二,管棚法,根据设计图纸要求,施工班组先挖好预留孔洞,把钢管放在合理的位置,形成钢管棚,再浇筑合适配合比的水泥砂浆等骨料,通过处理后软土地基就有了一定的刚度与强度,形成支护支撑结构,这样就可以抵消周围岩层产生的压力。第三是超前小导管法,它采用与管棚法相似的操作方法,按照设计图纸要求,挖掘注浆花管道,既提高了软土地基承载力,也具有一定的防水作用。

(2)在地表或者孔内注浆加固的办法就是超前预加固。注浆包含地表注浆与地基土钻孔注浆两种方式,砂石含量较高、杂质较多,黏性低的软土层选用地表注浆法,需要根据土壤特性,现场条件选用合适的注浆液。钻孔注浆是采用专业的注浆机械向预留孔洞中填入浆液,待注浆液凝固后,便提高了软土地基的稳定性和承载力,此方法注意选取凝胶性能好的浆液来填充孔洞。

2.3选择合适的地基软土处理方法

(1)软土地基挤密压实法

在工程实践中,挤密压实是一种常用的软土地基的处理方法,一般可以用以下两种方式实现。

第一、石灰填塞压实法。软土含水量多,石灰作为一种吸水能力强的有机物质,可降低土壤含水量,提高软土地基的牢固性。石灰吸收水分会产生化学反应,生存碳酸钙,可以挤压夯实土层,提高了地基的密实程度与稳定性。石灰获取方便,吸收水分速度快、此方法可以降低成本,提高工程的经济效益。

第二、强夯土软土地基处理法。利用压路机等重型机械反复压实图层,降低减小软土地基中的空隙,分层分段压实,挤密压实效果良好,提高了地基的稳定性和密实度。此方法需要大量采用工程机械台班,需要持证的专业人员操作、维护保养,使用成本较高,还需要办理报验手续,因此使用范围受限。

(2)软土地基垫层法

在工程建设过程中,软土地基垫层法就是大量采用砂石等硬度较大的物料把软土地基底铺满,提高基地承载力和受力面积。垫层法不仅可以提高公路、桥梁、隧道路面的负荷载能力,此外,还有利于地产软土的排水,消除了基底含税过大而导致道路产生沉降、裂缝等问题。在软土地基垫层法施工中,施工员应该根据设计和地基目前的承载力要求,选择适合配合比的物料,适量填空,既提高了基础的强度,也达到物料资源的合理利用。

2.4优化连接处的处理效果

公路桥梁隧道工程建设周期长,施工难度大,需要沟通协调的环节多,经常需要分期分段进行施工,各个施工段的连接处处理效果也是影响施工质量的重要因素。通道、涵洞与路堤连接处的软土地基,通常是根据现场情况采用反开槽法、支承桩法、预留拱度法及扩大断面法处理。

桥梁跟路堤连接处的软土地基,可以采用预压法和平衡压路堤法。预压法就是在软土基础上施加荷载,密实软土层,降低土壤间的缝隙,待土层稳定后,接着再进行压实施工。还可在预压法后,采用平衡压路堤法,以期进一步提高连接处软土的稳固性。

3结语

“要致富,先修路”,公路、桥梁、隧道是我国十分重要的交通基础设施,其施工质量直接公路路网的整体质量,施工质量管理与施工方项目安全进度成本方面同等重要。首先要对软土地基测量勘察,获取准备的现场资料,方便编制软土地基处理施工方案。同时,要根据施工单位的整体实力,工程规模,效益目标,选择合适的处理技术。对于每个隧道、桥梁公路的建设,要加强工程质量控制,提高工程的使用寿命。

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