[摘 要] 城市道路路基失稳或过量沉降等现象经常发生，如何选择正确的地基处理方式直接关系到工程质量、投资和进度。本文分析了软土地基处理的基本方法,还有市政工程基本特点,重点分析市政工程常见的软土地基问题。并提出相关市政箱式隧道施工方法,以缓解交通拥塞窘境,而这些多发生在沿海平原及内地河流两岸的经济发达地区,而这些地区大多分布着软土地基。
[关键词] 市政工程 软土地基 箱式隧道 施工技术
前言
随着城市化水平不断提高和扩大,在城市化发展的过程中,特别是要保障可持续的发展,突出的难题之一是交通问题,既要保证市民的出行率,又要节约出行的时间,仅依靠公共汽车、电车等地面交通已难以满足人们出行的要求。道路建设速度总是跟不上车辆激增速度。因此,如何缓解交通,给市政工作者提出了更高、更难、更新的一个课题。同时隧道施工技术越来越引起防范重视,本文就市政工程中软土地基相关问题进行分析,并提出市政箱式隧道施工方法。
1 软土地基概述
软土泛指淤泥和淤泥质土及泥炭等。在沿海地区的滨海相、三角洲相和溺谷相，内陆平原和山区的湖塘相和冲积沼泽相在静水或非常缓慢的流水环境(缺氧和饱水的环境)下沉积,并经过生物化学作用而形成的饱和软黏土。饱和软黏土广泛分布于各河流的入海处和滨海地区。此外不少的内陆的湖、塘、沟、谷和河漫滩等地也常遇到。土是岩石的风化产物,经水流、风力、冰川、或重力等营力作用搬运或多次搬运沉积而成,几乎遍布于整个地壳的表面。土的工程地质特性一般可分为物理性质、水理性质、力学性质三类,也有把物理性质和水理性质统称为物理性质。一般具有高含水量和大孔隙比,弱透水性,高压缩性,抗剪强度低和高灵敏度、显著的触变性和蠕变性。
软土地基处理的方式多种多样，各有各的优缺点及其局限性。随着新技术、新工艺、新材料、新设备不断涌现,合理地制订地基处理方案,对工程建设的质量、投资、工期有着极为重要的现实意义。相对来说,地基处理的理论与施工技术及检验手段均不如上部建筑完臻,许多理论都是建立在种种假设的边界条件下,许多公式中,都掺合着各位学者的经验系数,而且监测一种看不见、摸不着的地基土性质,其困难也远比上部建筑大得多。因此不同的方案其投资、工期及安全性相距甚远,潜在的能力大有所伏。为此,在每个工程中必须认真、科学地选择、制定一个合理的软基处理方案显得至为重要。
2 市政工程概述
“市政”的含义很广,有城市就有市政,它包含城市的组织、法制、规划、建设、管理等。市政工程学则是市政范畴中有关工程建设方面的一支学科,是建设城市基础设施的重要组成部分。市政工程一般具有如下特点:市政工程是各种城市基础设施建设的工程,因此它与城市生存与发展紧密相连,与城市市民的生活质量休戚相关;与一般的工民建相比,具有战线长,地质情况复杂,处理手段多样的特点;与交通公路工程相比,也有其特点,即市政道路、桥梁及河道驳坎等,都有一个城市景观的要求,要与城市相匹配,要求线形优美,建筑富有特色,外观与城市相容,其要求与难度自然要比一般分布于田野农村的交通工程、水利工程更为高精;如何保护周边环境,组织文明施工,这又是市政工程施工技术内容中的一大特点;另外,交通组织困难;同时,投资大,但安全系数取得小(是临时性支护)。
正如前述,鉴于软土的工程地质特征,在其上从事市政工程建设,施工中所遇到的地质问题主要表现为:沉降量大;涌土现象;沟槽边坡支护失稳,发生边坡坍塌;池、井等地下构(建)筑物抗浮问题;对周围环境、建筑物及市政管线的保护问题。
3 市政箱式隧道施工方法
3.1 明挖法
在箱式隧道埋深较浅且周围环境较空阔简单的条件下,或隧道埋置范围内地下障碍物较多的场区(如古堤坝段、古城墙遗址、古河道河坎分布区等),地下木桩、块石杂乱分布,其性质和分布范围又难以查明,若采用顶进法、盾构法等方法施工,难度甚大,多选用明挖法施工方法。明挖法的优点是施工机械设备简单,对一些地下障碍物容易处理,其工程进度和投资也容易控制,一般说来,明挖法的成本较低,隧道质量也易保证,在条件许可的情况下,常为箱式隧道施工的首选方法。
3.2 顶进法
用箱体顶进工法建造下立交车行道与建造上立交相比,其工程投资小,而且在施工中不影响火车的运行,具有极好的环境效应,故用顶进法下穿铁路箱式隧道,已被广泛应用。同理,在已建高速公路下修建立交车行道也可采用箱体顶进工法。其他一些特殊环境条件苛求状况下,如两侧建筑物众多,开槽明挖需拆迁量很大时,或基槽很深,开槽开挖需要大量支护工程费用,造价较高时,均可采用之。现大多数箱式隧道顶进法使用于下穿铁路的车行道。
3.3 管棚法
当浅埋箱式交通隧道顶部上方有重要建(构)筑物或必须保护的古树、文物等, 采用其他施工方法条件又不具备,则可采用管棚方法施工。管棚法施工,即是在进洞前,先挖出一段沟槽,作为工作面,然后用钢管密排打入隧道仰拱的上方,用注浆方法加固隧道顶部土体,然后再用高压喷射混凝土进行衬砌,当隧道顶部用管棚支撑稳固后,再逐段分层挖除棚下土体,一段一段的按序前进,先撑后挖继衬,先顶后墙再底,形成流水作业,蚕食渐进。由于管棚法施工安全性小、难度大、要求高、进度慢等,故一般不予采用,当其他施工方法难以施展时,才采用之。
3.4 沉箱法
沉箱法施工,用于修建水下隧道,是重要的修建越江隧道手段之一,所谓沉箱法,就是先在船坞或干坞中预制大型钢筋混凝土箱、或钢筋混凝土和钢的组合箱,并在两端用临时隔墙封闭,用驳船装好拖运、定位、沉放等设备,然后将此箱浮运沉放到江中预先浚挖好的沟槽中,并连接起来,最后回填砂石将钢筋混凝土箱体埋入预定的河床中。
4 结语
城市的发展，取决于经济的发达，科技的进步。道路的宽广，城市的美化，交通的便利，却离不开市政的建设。近年来，随着我国城市化进程的加速，常常需要在软土地基上进行建筑施工，在软土地基上从事市政工程建设,施工难度大,地基处理的成本投入也大,建成以后的沉降变形后遗症也多,因此对软土地基的认识与研究,显得至为重要。其次,市政交通问题已显得异常突出,己不能适应城市现代化的需要,迫使市政建设者向空中或地下寻求发展空间。本文同样对常用的市政箱式隧道施工方法进行分析,以期在利用和开发地下空间方面,兴建了地铁工程或箱式隧道起到积极作用。
参 考 文 献
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