軟土地基對橋梁隧道施工產(chǎn)生的危害及處理

趙海斌

（中交路橋華南工程有限公司，廣東中山 528403）

0.引言

在開展橋梁隧道的軟土地基處理工作中，施工現(xiàn)場的環(huán)境因素會直接影響施工的質(zhì)量，隨著施工規(guī)模逐漸增大，一定程度了增加了施工設(shè)計的難度，而且施工現(xiàn)場的不穩(wěn)定因素較多，相關(guān)人員沒有做好軟土地基的處理工作，嚴(yán)重影響了施工質(zhì)量[1]。在實際的施工過程中，首先應(yīng)該加大管理力度，提升工作人員的處理技術(shù)，降低軟土地基的危害系數(shù)，提高橋梁隧道的工程質(zhì)量[2]。

1.工程實例

1.1 工程簡介

G3W德州至上饒高速公路池州至祁門段（以下簡稱“本項目”）是安徽省規(guī)劃的“縱三”高速公路的一段，如圖1所示。起點在貴池區(qū)卷橋鎮(zhèn)，在建池州長江公路大橋與滬渝高速公路交匯處與殷家匯樞紐相連，終點在祁門縣金子牌鎮(zhèn)，與黃祁高速公路相交。路線全長約91.656km。全線采用四車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，設(shè)計時速80km/h，路基寬25.5m。橋涵設(shè)計汽車荷載公路-Ⅰ級。

圖1 大洪村1號橋

1.2 工程概況

本標(biāo)段為CQ-10標(biāo)：起止樁號為K69+500～K76+534，長度為7.034km，如圖2所示，位于黃山市祁門縣大灘鄉(xiāng)。主要構(gòu)筑物有：大洪嶺2號隧道（1874m）、燕窩大橋、虎踞坎特大橋（1040m）等。

圖2 虎距坎特大橋

1.3 施工主要內(nèi)容

（1）路基工程：路基長度478m，路基挖方14.3萬m3，路基填方1.7萬m3；全線棄渣73.6萬m3，其中隧道棄渣60.7萬m3；設(shè)置棄土場5處，棄土73.6萬m3。（2）路面工程：路面水穩(wěn)碎石3160m3，水泥混凝土面板5530m3。（3）橋梁工程：本標(biāo)段橋梁共9座，其中特大橋1座（虎踞坎特大橋），大橋8座，其中燕窩大橋980m，虎踞坎特大橋1010m；20mPC小箱梁128片，30mPC小箱梁936片。（4）隧道工程：本標(biāo)段內(nèi)隧道共4座，其中連拱隧道3座，特長隧道1座，隧道5547m（單洞）/4座，隧道變電所3座，建筑面積共227m2。

2.軟土地基的概述及特點

2.1 軟土地基的概述

現(xiàn)階段，地基是工程施工的基礎(chǔ)，軟土地基是比較常見的地基形式，這類型的地基當(dāng)中含有大量的軟土組織，嚴(yán)重影響了土質(zhì)，進(jìn)一步威脅了地基的穩(wěn)定性能，導(dǎo)致施工階段下地基的承載能力相對較差，嚴(yán)重影響了施工質(zhì)量。由于地基當(dāng)中軟土含量較多，土質(zhì)本身的密度偏大，雖然穩(wěn)定性較差，但是土質(zhì)的壓縮性能、抗壓性能比較好，而且水質(zhì)當(dāng)中的水分含量也比較多，另外，軟土當(dāng)中含有大量的有機(jī)物質(zhì)，軟土在慢動態(tài)水和靜水狀態(tài)中，會出現(xiàn)一定的沉積現(xiàn)象，而且沉積部分主要以黏粒為主，還伴隨著部分沉積物。軟土主要包括淤泥、沼澤土、泥炭土等，淤泥是常見的軟土類型。在施工過程中，首先應(yīng)該對軟體地基進(jìn)行合適的處理，在進(jìn)行處理的時候應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)場的實際情況進(jìn)行正確處理，如此可以有效延長橋梁隧道的使用壽命。

2.2 軟土地基的具體特點

軟土地基的地質(zhì)形態(tài)比較松軟，土質(zhì)狀態(tài)較為分散，軟土當(dāng)中的細(xì)顆粒比較飽滿，而且各個顆粒之間的間隙也比較大，進(jìn)一步提升了橋梁隧道的施工難度。軟土由于自身的特性，含有大量的水分，特別是在靠近河岸附近的位置，軟土的水分充足，而且它還有很強(qiáng)的壓縮性能。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，軟土的穩(wěn)定性能相對較差，所以在進(jìn)行處理的時候，應(yīng)該充分考慮安全和處理的效果，可以有效提高橋梁隧道的施工質(zhì)量。此外，在施工中沒有做好地基綜合考量，會導(dǎo)致施工的進(jìn)度延長，一定程度上還會耗損了人員的工作精力以及工程資源，處理方法不當(dāng)?shù)脑捄苋菀子绊懙鼗某休d能力，容易出現(xiàn)沉降和變形的問題，會造成嚴(yán)重的安全隱患。所以，施工人員應(yīng)該對軟土地基有一個全面系統(tǒng)的理解，充分掌握軟土的優(yōu)勢和不足，并根據(jù)實際情況進(jìn)行有效規(guī)避，可以提高工程的施工質(zhì)量。

3.軟土地基對橋梁隧道施工產(chǎn)生的危害

3.1 橋梁隧道硬化

現(xiàn)階段，在軟土地基的處理工作當(dāng)中，施工人員按照現(xiàn)場的具體狀態(tài)進(jìn)行處理，先是將地基進(jìn)行了加固處理，一定程度上降低了軟土地基的危害系數(shù)，但是現(xiàn)階段的處理方法還在發(fā)展階段，處理方法不夠科學(xué)專業(yè)，進(jìn)一步加重了危害程度，嚴(yán)重導(dǎo)致橋梁隧道出現(xiàn)了硬化的情況，另外，軟土本身也具有很多的危害隱患。

相關(guān)人員應(yīng)該加強(qiáng)處理工作，科學(xué)有效地解決硬化的問題。現(xiàn)階段，橋梁隧道的施工材料主要運用的是混凝土，它主要是按照施工要求比例進(jìn)行調(diào)和的，可以提高一定的施工質(zhì)量，但是如果材料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，很容易導(dǎo)致組織混凝土質(zhì)量下降，會導(dǎo)致路面出現(xiàn)部分硬化的問題，還會出現(xiàn)裂縫的問題，進(jìn)一步影響整個工程質(zhì)量[3]。

3.2 路面沉降

軟土地基的處理工作與工程的質(zhì)量有很大的關(guān)聯(lián)性，在施工過程中，軟土地基處理不當(dāng)，會導(dǎo)致工程質(zhì)量直線下降，降低了工程的安全性能以及穩(wěn)定性能，嚴(yán)重影響后期的使用，施工人員在選擇軟土地基的處理方法的時候，應(yīng)該綜合考慮處理技術(shù)與現(xiàn)場的匹配度，還需要細(xì)化各個處理操作步驟，進(jìn)一步提高軟土地基處理工作的效率。由于目前過于忽略軟土地基的處理工作，導(dǎo)致地基問題源源不斷地發(fā)生，造成了現(xiàn)場出現(xiàn)沉降的問題隱患，同時軟土層上的流水量會對地基結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的沖刷力，而且工作人員也沒有做好相應(yīng)的控制管理工作，導(dǎo)致土質(zhì)隨著沖刷力降低，除此之外，軟土層需要依靠地基的下層部分，導(dǎo)致軟土層出現(xiàn)一些安全隱患，致使軟土層的厚度達(dá)不到施工的要求標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步嚴(yán)重影響了施工的質(zhì)量，降低了地基的穩(wěn)定性能，造成了路面沉降的安全隱患，嚴(yán)重影響了人們的出行安全。

4.軟土地基對橋梁隧道施工產(chǎn)生的處理辦法

4.1 砂層墊平技術(shù)處理軟土地基

在處理軟土地基的工作當(dāng)中，相關(guān)人員首先要在地基上面鋪設(shè)墊層，一般在墊層的時候，主要采用砂子來鋪設(shè)，相關(guān)人員應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)場的具體情況進(jìn)行鋪設(shè)，并把控好輻射的薄厚程度，確保厚度符合施工標(biāo)準(zhǔn)，做好處理軟土地基的準(zhǔn)備工作。另外，在提高軟土層質(zhì)量的時候，還應(yīng)該豐富它的排水性能。在實際鋪設(shè)墊層的時候，必須嚴(yán)格按照施工的要求標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行鋪設(shè)，而且還應(yīng)該安排好施工的使用設(shè)備，保證可以正常運行，還應(yīng)該定期檢修使用設(shè)備，降低設(shè)備的問題隱患，提高設(shè)備的使用質(zhì)量。此外，還應(yīng)該加強(qiáng)設(shè)備的監(jiān)督管理，避免設(shè)備與軟土地基的直接接觸，工作人員應(yīng)該按照砂層墊平設(shè)備的實際運行狀態(tài)，制定合適的監(jiān)管制度，務(wù)必將監(jiān)管力度覆蓋在每一個施工環(huán)節(jié)當(dāng)中。除此之外，還應(yīng)該選擇質(zhì)量上乘的砂子，確保可以發(fā)揮技術(shù)的最大價值，在進(jìn)行開展的過程中，嚴(yán)格計算好應(yīng)用的數(shù)量，減少砂子浪費的現(xiàn)象出現(xiàn)，可以有效減少施工的成本投入[4]。

4.2 排水固結(jié)處理軟土地基

在處理軟土地基的工作當(dāng)中，應(yīng)該進(jìn)行排水固結(jié)處理，首先應(yīng)該按照粘土層設(shè)計排水柱，增加地基的強(qiáng)度，可以有效保證后期的施工開展，在應(yīng)用排水固結(jié)技術(shù)的時候，應(yīng)該把控好此技術(shù)的具體特征以及技術(shù)操作步驟，然后根據(jù)施工要求對地基的強(qiáng)度進(jìn)行精密的勘測。其次應(yīng)該開展壓力測試，及時記錄排水固結(jié)技術(shù)的應(yīng)用數(shù)據(jù)，能夠有效提高使用效果。最后要按照現(xiàn)場的實際狀況選擇匹配的處理方法，不僅能提高地基的抗壓能力，還能幫助增強(qiáng)抗載能力。此外，還應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)場的水位升降情況判斷各個方向的水位情況，同時不斷優(yōu)化和完善施工設(shè)計方案，提高工程的安全性能以及穩(wěn)定性能[5]。

4.3 擠密處理軟土地基

在處理軟土地基的工作中應(yīng)進(jìn)行壓實處理。首先應(yīng)選擇合適的位置，然后在選定的位置區(qū)域鉆孔打樁孔，然后在其中埋入石灰土，并完成壓實。之后應(yīng)迅速夯實，通過使用擠密處理技術(shù)，可以有效提高地基的強(qiáng)度，在具體的施工過程中，選擇合適的設(shè)備進(jìn)行技術(shù)施工，根據(jù)施工規(guī)模選擇設(shè)備的大小型號，大大提高工作效率。除此之外，施工人員在施工過程中，要重視現(xiàn)場的環(huán)保工作，加大環(huán)保力度，將施工產(chǎn)生的廢氣物品當(dāng)做施工的填充材料，在進(jìn)行填充的時候，要綜合考慮工程的具體進(jìn)度以及情況，做到填充物和工程情況的相匹配，還要保證地基的穩(wěn)定性，進(jìn)一步提高地基的強(qiáng)度。此外，在應(yīng)用壓實技術(shù)時，要根據(jù)現(xiàn)場實際情況控制材料的添加量，可有效提高地基承載力[6]。

4.4 換填法處理軟土地基

在處理軟土地基的工作當(dāng)中，應(yīng)該運用換填法，首先應(yīng)該將需要更換處理的軟土層挖出，挖出的具體數(shù)量應(yīng)該按照現(xiàn)場的具體情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，挖出之后，應(yīng)該替換強(qiáng)度較大的土，適當(dāng)加入穩(wěn)定性強(qiáng)的抗腐蝕用料，之后再進(jìn)行人工和設(shè)備的加固處理，在具體的換填法應(yīng)用過程中，施工人員應(yīng)該保持均勻的操作動作，需要保證換填的時效性，可以有效提高地基的承載力，另外，現(xiàn)階段的換填法可以達(dá)到良好的效果，但是實際的應(yīng)用范圍卻相對較窄，一般只有在地基層較薄的狀態(tài)才能發(fā)揮此項技術(shù)的最大價值，但是地基層較厚的狀態(tài)則不適用此類技術(shù)方法，會嚴(yán)重耗損工程的成本投入。

4.5 強(qiáng)夯法處理軟土地基

在處理軟土地基的工作當(dāng)中，應(yīng)該運用強(qiáng)夯法，首先以土壓力為主，利用壓力壓縮土體中的裂縫，然后將裂縫中的水分排干，這樣可以有效控制氣泡。在實際使用中，工作人員應(yīng)緊緊圍繞夯實點。并在四周設(shè)置合適的排水裝置，可以幫助土壤空間中的水和氣泡排出，然后將土層緊密固化在一起，可以有效提高承載力。另外，在采用強(qiáng)夯法時，要特別注意強(qiáng)度的均勻性，必須保證土壤空間中的水分和氣泡能完全排出，才能有效提高地基的穩(wěn)定性。

4.6 注漿法

在處理軟土地基的工作當(dāng)中，運用注漿法進(jìn)行處理，有很好的處理效果，在實際運用當(dāng)中，首先應(yīng)該按照施工標(biāo)準(zhǔn)將灌漿注入巖縫當(dāng)中，并進(jìn)行壓入的處理，可以有效提高巖縫空間的密封性，還能夠幫助巖石進(jìn)行堵塞的處理，進(jìn)一步阻斷了地下水的入侵。其次，通過技術(shù)的應(yīng)用，使松散的巖石形成一個整體，可以有效地增加軟土的承載能力。此外，漿液還具有一定的穩(wěn)定性能，可以有效防止受力不均造成的沉降問題，施工人員在運用技術(shù)的時候，可以通過選擇材料分析判斷堵水滲透性，同時在注漿的時候還應(yīng)該充分考慮壓注性，除此之外，工作人員應(yīng)該選擇合適的注漿材料，并且按照要求比例進(jìn)行注漿，可以有效發(fā)揮注漿的最大作用，能夠有效避免塌陷的問題，降低了橋面下沉的問題隱患[7]。

5.結(jié)語

關(guān)于軟土地基對橋梁隧道施工產(chǎn)生的危害及處理，首先施工人員應(yīng)該全面了解軟土地基的概述及特點，施工人員應(yīng)該對軟土地基有一個全面的理解，充分掌握軟土的優(yōu)勢和不足，并根據(jù)實際情況進(jìn)行有效規(guī)避，可以提高工程的施工質(zhì)量。其次分析現(xiàn)階段軟土地基對橋梁隧道施工產(chǎn)生的危害，根據(jù)出現(xiàn)的危害進(jìn)行針對性整改，減少問題隱患。最后應(yīng)該整合技術(shù)方法，研究合適的處理辦法，采用砂層墊平技術(shù)、排水固結(jié)處理、擠密處理、換填法、強(qiáng)夯法以及注漿法，可以有效提高工程的安全性和穩(wěn)定性。