岩溶地区城市桥梁下部结构设计与施工

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1、18世界桥梁2014，42(6)力。本文主要以岩石段侧摩阻和岩石桩端阻力作为研究重点，土层侧摩阻作为安全储备。因此，嵌岩深度和基岩顶板的安全厚度[1确定就十分重要。关于桩基嵌岩深度的问题，国内研究主要有以下几种观点：张忠苗[6认为最优嵌岩深度为1．0～2．5m，且不与桩径成比例；封昌玉[7认为最优嵌岩深度为1～2倍桩径；黄求顺_8在试验基础上认为最优嵌岩深度为3倍桩径。在该工程中，桩基嵌岩深度主要从两方面考虑：一方面是由于岩面存在起伏，为保证桩底基岩的完(a)框架墩基础整，桩基嵌入微风化或中风化岩体的最小深度不宜—l_卜一—．{小于0．5m；另一方面结合相关文献

2、，在保证嵌岩桩承载力发挥至最佳状况，同时从施工的角度考虑，桩基入岩深度不宜太深。为减少施工难度，降低成本，减少施工周期，采取2．5倍桩径的人岩深度，部分地区可根据实际情况进行调整。目前溶洞顶板稳定的定量评价主要是针对溶洞的洞体形状、顶板厚薄、完整情况及其它合理假定的条件下，利用理论和经验公式，进行顶板稳定性(b)独柱墩基础(c)匝道基础单位：cm验算。当溶洞跨度大于3倍桩径时，弯矩为主要控制图4桩基构造因素，从公式一(1)推导出一儡(2)式中，M为顶板弯矩(kN·m)；b为计算梁板宽度探孑L布置(m)．[]为石灰岩抗弯容许应力，取值为1／10石灰岩抗压强度(MP

3、a)；h为顶板最小安全厚度(m)。根据顶板的形态、厚度和裂隙分布等，可近似按梁板结构简化计算，可分为简支梁、悬臂梁和固结梁。(1)溶洞顶板完整，其四周有一处有裂隙，按简支梁计算：图6二次探孔布置M—PL+／2(3)4．3桩基承载力的确定(2)溶洞顶板跨中有裂隙，而其四周处岩层坚桩基承载力主要取决于两方面：①桩身自身承固完整，按悬臂梁计算：载力；②地基承载能力。桩身自身承载力按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGM—PL／4+／8(4)D62—2004)进行计算，地基承载力按照《公路桥涵(3)溶洞顶板和其四周岩层均较完整时，按固地基与基础设计规范》

4、(JTGD63—2007)5．3．4条结梁计算：文中公式计算。M一0．7PL／4+／12(5)地基承载力主要是由三部分组成：①桩周侧土公式(3)～(5)中参数相同，P为桩顶集中荷载层侧摩阻力；②嵌岩段岩石侧摩阻；③岩石桩端阻(kN)；L为顶板跨度(m)；q为溶洞顶板自重加上覆0¨¨岩溶地区城市桥梁下部结构设计与施工王阳190∞O∞O∞0∞O∞O∞盖土层均布荷载(kN／m)。地勘资料上显示，大多数溶洞顶板跨度在2～6m，偏安全取L一6m，6—36结语m，则不同荷载下顶板最小安全厚度如表2所示。武汉市雄楚大街改造工程于2013年5月动工，表2顶板最小安全厚度预计20

5、14年底主线高架桥完工。主线高架桥下部P／kN简支梁h／m悬臂梁h／m固结梁h／m结构的顺利实施为同类城市桥梁设计提供了借鉴和参考，其在勘测、设计与施工上有以下特点。(1)作为城市桥梁必须充分考虑桥墩景观设计，既根据实际采用合适的墩型，又能兼顾整体的统一，增加了城市桥梁的美感。(2)武汉地区为岩溶发育区，该工程在岩溶发育地带采用了先“逐桩钻孔”，再“据实补孔”的原则，根据表格数据中P一14000kN时，悬臂梁顶既加快了工程进度，又保证了工程质量。板最小安全厚度为5．9m，同时结合桩基受力，得出(3)针对岩溶地区的桩基设计，理论结合实际，该工程桩底顶板安全厚度不小

6、于6m。采取了偏安全的简化计算，采用合理桩长，满足了工程实际，减少施工周期和难度。5岩洞处理(4)现场岩溶的处理，根据不同的情况，采取了桩基施工过程中，溶洞的处理十分重要_9叫。抛填片石、粘土冲砸、补浆等多种措施，有完善的应从现场地质勘测报告、土层以及现场溶洞区域内桩急预案，全程对桩基施工跟踪监测，保证了桩基质量。基施工过程分析，溶洞的发现存在3种情况：①根据参考文献：勘测报告确定桩位存在溶洞；②勘测报告未显示溶洞存在，但在钻孔过程中发现溶洞存在；③勘测报告1-13赵明华，蒋冲，曹文贵．岩溶区嵌岩桩承载力及其下伏未显示溶洞存在，在钻孔过程中也未发现溶洞，但在溶洞

7、顶板安全厚度的研究[J]．岩土工程学报，2007，混凝土灌注过程发现溶洞存在。针对前两种情况，29(11)：1618—1622．主要有下面3种处理方法：[2]蔡登山，王邦楣．岩溶地区钻孔桩受力机理研究[J]．桥(1)对于充填较好的溶洞，普遍存在漏水或漏梁建设，2002，(6)：16—19．E3]孔祥龙．石灰岩岩溶地区桥梁设计与施工[J]．交通标浆现象，通常在钻孔前进行预注浆处理；处理后若钻准化，2007，(7)：63—65．孔过程中发现漏浆，可抛填片石、粘土冲砸密实、补[4]王华牢，张鹏，李宁．岩溶洞穴对嵌岩单桩承载力的浆后再钻进。影响研究[J]．西安理工大学学

8、报，2010，26(1)