公路橋梁隧道軟土地基的處理技術(shù)

張浩

當(dāng)前經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展對交通設(shè)施的建設(shè)提出了更高層次的要求，而在交通建設(shè)工程中公路橋梁隧道作為不可或缺的重要部分則應(yīng)對此引起足夠的重視。而在公路橋梁隧道工程中遇到軟土地基是常有的事，其給工程帶來的不利影響是不容小覷的。故而在重點分析軟土基地帶來的問題的基礎(chǔ)上探究相應(yīng)解決軟土地基問題的技術(shù)方法，以此提高公路橋梁隧道工程的質(zhì)量便具有很大的必要性。

在進(jìn)行公路橋梁隧道施工時施工質(zhì)量容易受到各種現(xiàn)場環(huán)境因素的影響，加上橋梁隧道內(nèi)部結(jié)構(gòu)并不簡單，施工難度較高，因此就會時常出現(xiàn)各種各樣的狀況。軟土地基作為影響施工進(jìn)度和質(zhì)量的重要因素，若想能夠確保施工不受其影響，投入精力對此予以解決則刻不容緩。如此，當(dāng)軟土地基問題得到有效的解決后施工工程才有可能得以高質(zhì)量的如期竣工。

一、公路橋梁隧道施工中存在軟土地基帶來的問題

1.路面侵蝕

在公路橋梁隧道施工中基于軟土地基的存在，路面侵蝕是尤為嚴(yán)重的問題之一，給公路橋梁隧道的結(jié)構(gòu)和壽命帶來極其不利的影響，進(jìn)而工程的經(jīng)濟(jì)效益就會不盡人意。而在施工期間一般在對路面進(jìn)行鋪設(shè)時通常對如下材料進(jìn)行使用，即分別是水泥、碎石和鋼筋等。對于這些材料，其抗侵蝕的能力并不強(qiáng)，因此路面侵蝕問題發(fā)生的概率就會顯著提升。同時，被侵蝕的路面經(jīng)過一段時間后施工材料的實際緊密度相比原來也會急劇下降。這樣公路橋梁隧道結(jié)構(gòu)的可靠和穩(wěn)定程度就會不容樂觀，所以就會容易引發(fā)如下問題：一是材料脫落，二是結(jié)構(gòu)松散，進(jìn)而就會給公路橋梁隧道帶來極大的安全威脅。

2.路面沉降

支撐能力差、穩(wěn)定性弱是軟土地基的顯著特征，因此施工期間倘若不能予以應(yīng)有的重視，那么出現(xiàn)路面沉降便不足為奇。一般來說，產(chǎn)生路面沉降現(xiàn)象主要是如下原因?qū)е碌模阂皇擒浲恋鼗奈阅茌^高，二是牢固性不強(qiáng)。對軟土地基而言，其承受的壓力由兩部分組成，其一為自身的壓力，其二為路面車輛帶來的壓力。因此，倘若承受的壓力超出一定范圍就會容易發(fā)生路面沉降的現(xiàn)象，甚至形成塌陷事故。

3.路面硬化

在進(jìn)行公路橋梁隧道路面施工時瀝青路面是常見的一種類型，對此類型路面而言由于其具有如下特性，一是穩(wěn)固性強(qiáng)，二是應(yīng)用范圍廣，三是經(jīng)濟(jì)性高，因此受到施工企業(yè)的青睞。但是在具體鋪設(shè)瀝青路面時由于有很高的施工工藝要求，所以倘若有任意環(huán)節(jié)出現(xiàn)差錯都會對瀝青路面的牢固性帶來不利的影響。同時，在澆筑瀝青時對流動性要求也相對較強(qiáng)，并且要嚴(yán)格以實驗數(shù)值和實際情況為依據(jù)對材料的振搗時間、頻率進(jìn)行確定，這樣才能達(dá)到理想的鋪設(shè)效果。由此可見，瀝青路面的施工需要注意的環(huán)節(jié)問題相當(dāng)多。

二、案例概況簡介

隆回縣巖口至荷田公路K9+610-K9+700滑坡位于隆回縣城北面約42km處的巖石鎮(zhèn)梅塘村3組境內(nèi)梅塘坳地段。該段公路從修建完后至現(xiàn)在，不斷向坡下方緩慢下滑，造成該段公路路基下沉，路面混凝土開裂損壞呈塊狀，并造成公路通行困難，同時也給滑坡附近的居民出行造成安全隱患（如圖1所示）。

圖1 路面混凝土開裂案列

三、針對上述軟土基地問題及結(jié)合案例可采用的治理措施

1.抗滑樁

為對滑坡推力進(jìn)行抵擋，可在上述案例道路的右側(cè)原擋墻前和左側(cè)路面分別設(shè)置樁長分別為13m和15m的一排抗滑樁。并且平行對這兩排抗滑樁進(jìn)行布置，中心相距為6m。每一排抗滑樁平行于道路中心線布置，排內(nèi)相鄰樁中心距均為3m。樁間距垂直于滑動方向。兩排樁間設(shè)置1.2m×1.0m系梁連接，路面采用24cm厚鋼筋混凝土面板，內(nèi)側(cè)抗滑樁樁頂設(shè)置1mx0.8m立柱，柱間設(shè)置C15片石砼擋墻。而抗滑樁采用直徑120cm的圓形樁，人工挖孔。道路左側(cè)和右側(cè)樁基樁分別長15m、13m，各10根；本項目共計20根樁。

2.預(yù)支護(hù)

在預(yù)支護(hù)技術(shù)中常用的方法主要有兩個：一是管棚加固法。在對此方法進(jìn)行運用時首先需落實探測工作，并完成確定孔洞標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計圖的制作。而在以設(shè)計圖為依據(jù)的前提下需安排鋼管棚在隧道輪廓的外表面，并將混凝土注入鋼管中，以此形成支護(hù)結(jié)構(gòu)，確保能夠堅固地基。二是超前小導(dǎo)管加固法。在利用此方法進(jìn)行施工時在隧道外部需根據(jù)橋梁隧道的方向?qū)ψ{管道進(jìn)行建設(shè)，而對于注漿花管在鋼管中間和顯露在外皆是可行的。事實上對于該種方法和上一種有異曲同工之處，都可以使軟土地基更穩(wěn)定。而對于上述案例而言，還可以將浸水擋土墻修建在公路左側(cè)下邊坡坡腳處，以此進(jìn)行支護(hù)，而墻高統(tǒng)一為5m，采用M7.5漿砌片石。

3.預(yù)加固

在預(yù)加固技術(shù)中有兩種方法：第一種是地表注漿法。在利用此方法進(jìn)行施工時通常需要將帶孔的鋼管放入地基淺層區(qū)域，然后將一定量的混凝土漿液倒入鋼管中，如此就能解決地基松軟問題。但是倘若土質(zhì)粘性較強(qiáng)，那么此種方法是不適用的。此方法主要適用于具備如下特性的軟土地基：一是承壓能力低，二是土質(zhì)顆粒大。第二種是洞內(nèi)鉆孔注漿法。即將能夠利于地基固定的物質(zhì)注入到鉆孔中，以此穩(wěn)固軟土地基。在利用此方法時通常而言需要對注漿機(jī)進(jìn)行利用，然后在地基中注入混有凝膠的填充物質(zhì)。而在地基中當(dāng)這些物質(zhì)凝結(jié)后軟土地基就會變穩(wěn)固。通過此方法不僅能使地基更穩(wěn)定，而且對地基沉降問題的解決也會帶來很大的幫助。

4.擠密壓實

在擠密壓實技術(shù)中常見的方法有如下兩種：第一種是石灰填塞壓實法。由于石灰有很強(qiáng)的吸水性，并且吸水后其體積會變大，因此利用石灰對土質(zhì)的緊密程度予以提高是最佳的選擇。同時，將石灰混合地基后在強(qiáng)韌度方面也會得到進(jìn)一步改善。一般情況下，此方法主要適用于黃土等軟土地基。而此方法的優(yōu)勢為：一是簡單快捷，二是可利于工期的縮短。第二種是強(qiáng)夯土軟土地基處理法。在利用此方法時,首先需對合適的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行采用，然后多次壓實軟土地基，進(jìn)而提高土質(zhì)的緊密性，以此穩(wěn)固地基。在施工期間此方法的優(yōu)勢主要為：一是可以使土質(zhì)間的空隙減到最小，二是使地基更穩(wěn)定，三是使地基強(qiáng)度更高。

5.地基強(qiáng)度和排水性方面

在進(jìn)行施工期間為了使地基的強(qiáng)度和排水性達(dá)到理想的目標(biāo)，可以對墊層技術(shù)進(jìn)行利用。而在對墊層進(jìn)行制作時可以選用較硬的物質(zhì)。如此一來，基于對墊層強(qiáng)度進(jìn)行利用的前提下，地基相比沒有利用墊層前承壓能力就會更好，進(jìn)而就能有效解決地面沉降問題。同時，在對墊層材質(zhì)進(jìn)行選擇時除了要注重強(qiáng)度外還需充分考慮排水性。一般而言，墊層的厚度在0.8m左右是最合適的，這樣不僅能增加地基強(qiáng)度，也能達(dá)到順利排水的目標(biāo)，以此防止軟土地基被水分沖刷而降低其穩(wěn)固性。

此外，為了進(jìn)一步提高排水性能，在上述案例中還可以采取如下方法：一是將一道矩形截水溝設(shè)置在坡頂，截面為40cm×60cm，采用M7.5漿砌片石。截水溝兩側(cè)設(shè)置急流槽，截水溝水流通過急流槽引入公路涵洞入口跌水井。在路面右側(cè)設(shè)置一道路塹邊溝，截面為60cm×60cm，采用M10漿砌片石。二是為了排出坡體中的水，在右邊坡邊坡坡腳1m及左側(cè)路面以下5m的位置處，可以各對一排仰斜排水孔進(jìn)行設(shè)置，排水孔長度統(tǒng)一為15m，仰角6°,終孔孔徑110mm，孔內(nèi)置Φ90滲水軟管，沿路線方向間距6m。仰斜排水孔的位置需結(jié)合實際情況進(jìn)行設(shè)置，對于出水較多的地方，設(shè)置的排水孔數(shù)量可相應(yīng)增加。

6.隔墻澆筑

以施工需求為依據(jù)，為了使隧道襯砌的環(huán)向位置得以降低，利用隔墻澆筑技術(shù)是最佳的選擇。而在利用此技術(shù)進(jìn)行施工時為了降低裂縫問題出現(xiàn)的概率，對隔墻縫隙予以消除尤為重要。通過對此方法進(jìn)行利用，可以發(fā)現(xiàn)橋梁隧道變得更穩(wěn)固，墻體的安全程度更高。同時，當(dāng)遇到地基沉降問題時此方法還能有效的保護(hù)橋梁和隧道的結(jié)構(gòu)，并且當(dāng)橋梁隧道受到軟土基地帶來的影響較大時，基于對此方法的利用下危害還能降到最低。此外，為了保證施工質(zhì)量和避免整個工程受到軟土地基帶來的不利影響還需對如下方面予以重視：一是建立健全動態(tài)監(jiān)管方案，二是落實每個施工細(xì)節(jié)的控制工作，三是加大監(jiān)督和管理力度，四是確保施工機(jī)器的正常性等。

四、結(jié)束語

綜上所述，軟土地基的存在給公路橋梁隧道施工帶來的危害性是不可小覷的，因此為了確保施工質(zhì)量、效率和安全性，注重軟土地基問題的解決應(yīng)成為施工企業(yè)重點關(guān)注的問題。同時，目前處理軟土地基的技術(shù)也不在少數(shù)，而為了能夠高效利用這些技術(shù)對軟土基地帶來的問題進(jìn)行解決，施工企業(yè)在對其進(jìn)行選擇時還應(yīng)充分考慮各方面的因素。如此，軟土地基得以穩(wěn)固后才能保證高質(zhì)量、高效率的完成施工，進(jìn)而不僅能減少不必要的成本支出，還能使企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益更可觀。