探討橋梁隧道中軟土地基危害及處理

楊強(qiáng)

（中鐵十八局集團(tuán)有限公司 天津 300000）

0 引言

軟土地基的土質(zhì)相對疏松，土體穩(wěn)定性與結(jié)構(gòu)承載能力較差。在軟土區(qū)域進(jìn)行橋梁隧道項目的施工建設(shè)時，要嚴(yán)格做好地質(zhì)勘測與前期的調(diào)研工作，并以此為基礎(chǔ)制定切實可行的處置對策，同時還要對施工期間的人員、設(shè)備以及施工工藝進(jìn)行嚴(yán)格把控，提高軟土地基的處理效果，為工程的建設(shè)、運(yùn)營奠定堅實的基礎(chǔ)。

1 軟土地基的概述

1.1 基本概念與特點

軟土地基主要由軟土構(gòu)成，其土質(zhì)粘性高、穩(wěn)定性差，土顆粒之間存在較大的縫隙。另外，軟基還具有高壓縮性、低抗剪性，地基的承載力相對較低，土體中的含水量較高，主要受到河流的長期沖刷而形成，尤其在一些水量充沛的低洼地帶，軟土地基的存在將對橋梁隧道施工帶來極大的危害。此外，軟土土質(zhì)具有較高的靈敏度，一旦受到外界因素的擾動，將失去原來的穩(wěn)定狀態(tài)，進(jìn)而使得承載能力降低。

1.2 加強(qiáng)軟土地基處理的重要意義

一方面，在進(jìn)行橋梁隧道項目的施工建設(shè)期間，難免會遇到軟土等不良地質(zhì)。由于橋梁隧道工程自身重力較大，如果施工過程中不能對強(qiáng)度低、壓縮性高的軟土路段進(jìn)行有效的處置，將導(dǎo)致橋梁隧道出現(xiàn)變形、失穩(wěn)等問題，進(jìn)而影響到工程的安全性。另一方面，軟土地基的含水量相對較高，土質(zhì)滲透性低，通過做好地基加固工作，能夠降低地基中水分對路基路面結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的不良影響，進(jìn)而提高橋梁隧道工程的使用周期。

2 軟土地基對橋梁隧道的危害

2.1 造成路面侵蝕問題

地基工程作為橋梁隧道施工工作的一項重要組成部分，其處理質(zhì)量將對橋梁隧道的穩(wěn)定性與安全性產(chǎn)生直接的影響。具體施工期間，經(jīng)常受到勘察工作、施工人員設(shè)備以及施工工藝等因素的限制，導(dǎo)致地基處理質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，進(jìn)而使地基中的水分通過毛細(xì)作用進(jìn)入到路面結(jié)構(gòu)中，引發(fā)路面侵蝕的問題，該問題在隧道工程中表現(xiàn)的尤為明顯。另外，在一些南方多雨地區(qū)，經(jīng)常出現(xiàn)強(qiáng)降雨等惡劣天氣。如果地面積水得不到及時排除而滲入到軟土地基中，也將影響到地基穩(wěn)定性問題，進(jìn)而反射到路面結(jié)構(gòu)中，造成路面侵蝕問題。

2.2 造成路基路面沉降問題

對于軟土地基而言，其沉降過程具有不均勻性，如果支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)置不合理、不穩(wěn)定，將導(dǎo)致橋梁隧道工程的路基路面出現(xiàn)不均勻沉降問題，最終導(dǎo)致橋梁隧道結(jié)構(gòu)的破壞。此外，在隧道項目中，路基路面的不均勻沉降還可能引發(fā)滲透漏水的問題。一旦軟土地基出現(xiàn)了下沉以及結(jié)構(gòu)變形的現(xiàn)象，還可能導(dǎo)致隧道內(nèi)局部位置出現(xiàn)空洞現(xiàn)象，進(jìn)而威脅到隧道結(jié)構(gòu)的安全性。這樣一來，行車的安全性大大降低，事故發(fā)生概率將顯著提高。

2.3 造成路面硬化問題

在軟土地基上修筑的橋梁隧道項目，其自身的穩(wěn)定性與荷載承受能力相對較差，并且在橋梁隧道施工期間容易引發(fā)路面硬化的問題?，F(xiàn)階段，在進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)的施工時，主要用的材料是瀝青混凝土，由于這一材料的結(jié)構(gòu)承載能力較低、柔性較高，工程使用期間經(jīng)常出現(xiàn)路面硬化與開裂的問題。

3 橋梁隧道中軟土地基的處理措施分析

3.1 砂層墊平技術(shù)

在進(jìn)行軟土路段的加固處理時，可以采用砂層墊平技術(shù)進(jìn)行處置。具體施工期間，需要在地基上部鋪上一層砂礫類材料作為墊層，提高地基的排水效果。此外，還應(yīng)做好相關(guān)設(shè)施的養(yǎng)護(hù)與管理，避免與地面發(fā)生接觸。

3.2 旋噴樁加固技術(shù)

利用旋噴樁加固技術(shù)開展軟土地基的處理有著良好的效果，但該技術(shù)應(yīng)用期間相對復(fù)雜，需要施工人員對施工工藝進(jìn)行嚴(yán)格的管理，并針對橋梁隧道的環(huán)境進(jìn)行適當(dāng)?shù)募夹g(shù)調(diào)整。具體施工期間，首先需要對鉆機(jī)的鉆進(jìn)深度、位置進(jìn)行合理的設(shè)計，如果鉆進(jìn)深度與位置不合理，將導(dǎo)致軟土地基的處理收效甚微。鉆進(jìn)位置大多位于較高的區(qū)域，鉆頭旋轉(zhuǎn)期間需要對土體進(jìn)行嚴(yán)格的處理與攪拌，使得漿液與土體之間能夠充分的混合。當(dāng)旋噴樁固結(jié)之后，還需進(jìn)行地基的加固處理。

3.3 排水固結(jié)技術(shù)

通過排除軟土地基中的水，可以起到地基加固的作用。施工過程中，需要根據(jù)勘察報告合理進(jìn)行垂直排水柱的設(shè)計。此外，施工期間還要對負(fù)荷壓力進(jìn)行實時的監(jiān)測，確保軟土地基排水固結(jié)效果。針對施工現(xiàn)場的具體情況，可以適當(dāng)選取深層排固法以及復(fù)合排固法等眾多類型的排水固結(jié)技術(shù)，以此來提高軟土地基的抗壓能力與承載效果。

3.4 注漿加固技術(shù)

注漿加固技術(shù)在當(dāng)前的橋梁隧道軟基處理中有著廣泛的應(yīng)用，相對其他加固處理技術(shù)而言，該技術(shù)應(yīng)用過程中有著一定的便利性，并且加固效果較好。施工時，首先需要根據(jù)軟土地基的實際情況進(jìn)行漿液配合比的設(shè)計。之后，要將配置好的漿液注入到橋梁隧道圍巖的縫隙中。同時，還需要施加一定的壓力，使得漿液充滿隧道圍巖的空隙。此后，在利用漿液凝結(jié)與硬化工藝，提高圍巖的加固成效。隨著注漿的不斷注入與凝固，原本松散的巖土體以及內(nèi)部的裂隙將會被漿液封堵。因此，土體中分布的地下水滲透管道將會被切斷，進(jìn)而防止地下水的滲入。當(dāng)漿液凝固之后，在膠結(jié)作用的影響下，原本松散的土體將緊密的凝結(jié)在一起，進(jìn)而漿液與土體之間能夠形成一個具有一定強(qiáng)度的整體結(jié)構(gòu)，使得疏松的軟土地基強(qiáng)度得到提高。具體施工期間，要確保配置的漿液具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性，避免沉降等問題的出現(xiàn)。在進(jìn)行壓漿材料的設(shè)計時，要對橋梁隧道的地層條件做出全面的分析，并研究底層斷裂的實際狀況，降低軟土地基的滲透效果。另外，注漿期間要對漿液的壓注以及施工范圍做出嚴(yán)格的控制，對泵量進(jìn)行實時的調(diào)整，確保施工效果滿足工程的使用要求。

3.5 擠密技術(shù)

擠密技術(shù)應(yīng)用過程中，首先應(yīng)在軟土地基中設(shè)置樁孔，之后再向樁孔中填入素土與石灰土等材料。上述工作結(jié)束后，還要進(jìn)行夯實處理。需要注意的是，要根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況進(jìn)行填充料的選擇與配合比設(shè)計。相比于其他施工技術(shù)而言，擠密處理過程中無需使用大型的機(jī)械設(shè)備，因而施工造價容易得到控制。但是，如果不能對填充料進(jìn)行嚴(yán)格的控制與管理，將對周圍的環(huán)境產(chǎn)生破壞?，F(xiàn)階段，在進(jìn)行軟土地基的擠密處理時，通常會用到火山灰、粉煤灰等材料，填充時可以添加一定量的生石灰等材料，進(jìn)而提高軟基加固效果。

3.6 其他技術(shù)

一方面，可以采用換填技術(shù)進(jìn)行橋梁隧道軟基的處理。具體施工期間，需要用到大量的換填料，并且施工工藝較為傳統(tǒng)，施工過程中需要消耗大量的人力、物力與財力。但是，施工時沒有用到先進(jìn)的施工工藝與設(shè)備，因而該方法相對簡便，同時對提高軟土地基承載力有著良好的效果。具體施工期間，首先要做好換填料的選擇，所選材料的造價不能過高，并且運(yùn)輸距離不能過長。在橋梁隧道施工期間，對于坡腳與仰拱位置處的軟基處理，可以采用這一方法進(jìn)行處置。施工期間涉及到的土方量相對較大，因而要加強(qiáng)對施工人員、設(shè)備以及施工安全性的管控。另一方面，施工時還可采用隔墻澆筑處理技術(shù)，該技術(shù)的應(yīng)用能夠防止隧道襯砌結(jié)構(gòu)出現(xiàn)環(huán)向位移。需要注意的是，利用該技術(shù)進(jìn)行施工時，要對隔墻縫隙嚴(yán)格做好抹平處理，防止隧道工程發(fā)生裂縫等問題。此外，該方法還能對隧道的整體結(jié)構(gòu)起到優(yōu)化作用，使得襯砌結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度得到提高。

4 結(jié)束語

軟土地基的處理效果對于整個橋梁隧道工程的施工質(zhì)量有著重要的影響，在進(jìn)行軟基加固工作時，要根據(jù)現(xiàn)場的實際地質(zhì)、水文等條件，選擇合理可行的加固處理技術(shù)，并對整個施工過程進(jìn)行嚴(yán)格的把控，加強(qiáng)對施工工藝的合理應(yīng)用，不斷提高軟基的加固效果，確保橋梁隧道項目運(yùn)營期間的安全性與舒適性。