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时间:2018-02-27
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1、桥梁桩基础在岩溶地质条件下应用摘要:分析不同类型桥梁基础的特点及适应条件,岩溶地质桥梁基础的处理办法和桥梁桩基础的应用,以及施工过程的技术措施。关键词:桥梁基础;岩溶地质;桩基础1引言桥梁基础设计与施工质量的好坏,是整座桥梁质量的根本问题,只有掌握桥梁基础的分类、特点,掌握基础的适用范围,才能使专业人员设计和施工时更好地注意发挥各类基础的特长,才能更合理选择适宜的基础,确保建成的桥梁能安全、经济、舒适、高效地使用,尤其是在岩溶地质这个特殊的环境下。102基础分类、特点基础根据埋置深度分为浅基础和深基础
2、两大类。基础埋置深度小于5m的称为浅基础:埋置深度太于5m,则称为深基础。基础埋置在土层内深度虽较浅,但水下部分较深称为深水基础。2.1浅基础特点、分类10天然地基浅基础特点是施工简单,不需大型的机具设备,比较经济,在中、小型桥梁上使用较广泛。浅基础根据受力条件及构造可分为刚性基础和柔性基础两大类。刚性基础:基础内不需配置受力钢筋,这种基础称为刚性基础。特点是稳定性好、施工简便、能承受较大的荷载。缺点是自重大,受地形限制。柔性基础:必须在基础中配置足够数量的钢筋,这种基础称为柔性基础。特点是整体性能较
3、好,抗弯刚度大,对上部结构产生的附加应力比较小。缺点是柔性基础主要是用钢筋混凝土浇筑,钢筋和水泥用量较大,施工技术要求较高。2.2深基础特点、分类深基础特点是承载力高、稳定性好、埋置深度大、工期短、适应大型及大跨度桥梁的建设。常用深基础有桩基础、气压沉箱基础、沉井基础等。桩基础是一种常用的深基础,它是由若干根桩和承台两个部分组成10桩基础的作用是将承台以上结构物传来的外力通过承台,由桩传到较深的地基持力层中去。桩基础的特点是承载力高,稳定性好、沉降量小而均匀,具有较好的适应性。桩的施工方法种类较多,主
4、要的是钻孔法和打人法。目前常用的有钻孔灌注桩.挖孔灌注桩、打人桩;沉箱是一个有盖无底的箱形结构物,人在压人压缩空气的工作室内挖土,沉箱在自重作用下沉人土中。沉箱的优点是整体性强,稳定性好,能承受较大的荷载,在下沉过程中能处理障碍物,基底的处理和质量能得到保证。缺点是气压沉箱费用高,要有一套完整的设备,人在高压下工作效率低.进度慢,施工组织较复杂;沉井基础在桥梁工程中较为广泛的应用,它是以井内挖土,依靠自身重量克服井壁摩阻力后下沉至设计标高,然后经过砼封底,并填塞井孔,使其成为桥梁墩台或其他结构物的基础
5、。沉井基础特点是埋置深度可以很大、整体性强、稳定性好,能承受较大的垂直荷载。3岩溶地质桥梁基础的处理办法由于溶洞的规模和类型不同,它们对桥梁稳定性的影响程度也不同,当然对其处理的方法也应有所不同。3.1加固地基(扩大基础)(1)当溶洞顶覆盖较薄,可采用清爆的方法,揭露溶洞充填物,以便清除、换填,或使充填物风干,提高地基的强度。(2)若溶洞位于持力层范围内时,清除覆土及原填充的土质,视溶洞宽窄分别打入小钢轨,用浆砌片石或混凝土填塞,设置钢筋混凝土盖板或基础内部加钢筋网。10(3)对于溶洞埋藏不深,洞中有
6、较厚的碎块石堆积物,可采用压浆的方法使其固结。对于粘性土、砂类土等以细颗粒为主的堆积物地基,可采用旋喷桩方法加固。(4)若溶洞位于基底以下一定距离,且符合完整顶板厚度与跨长之比小于2.0,或溶洞跨长大于8m、但厚跨比值大于2.0;顶板岩层完整性较好,溶洞形态大小探测清楚,一般认为地基不需加固。3.2桩基础桩基础是处理桥梁岩溶地基最有效的方法。设计与施工时应注意的基本原则如下。(1)当桥梁地基下的溶洞较大,埋藏较深,但又不满足顶板厚度检算要求时,只能采用桩基础。当岩面溶蚀高差大于1m或岩溶洞穴平面、剖面
7、尺寸大于1m者,可溶性岩层埋深在8m以上,基底岩层部分缺角且无法嵌补,明挖或水下施工压浆有困难等情况均可使用桩基处理。10(2)钻(挖)孔桩在穿过溶洞进入完整基岩中深度不得小于5倍桩径,若实际值小于此项要求时,应结合地质资料进行加深或验算。(3)对于桩尖下伏溶洞,是采取穿过溶洞还是桩尖立于溶洞顶,须根据检算和经验设计。一般情况若完整基岩顶板厚大于10m且顶板厚与溶洞孔径之比大于2时,基底以下溶洞可以不处理,否则应该采用桩基穿过溶洞。(4)设计时应重视桩基负摩擦力的影响。一般地基土石在扰动之后都会在自重
8、的作用下固结下沉,特别是由于大量开采地下水而导致地基软弱层相对桩基固结下沉,因而产生一个向下的摩擦力,即负摩擦力,从而增加了桩基所承受的轴向荷载,甚至可能导致桩基破坏。(5)当基桩穿过多层岩溶层支立于坚固的岩层上时,不应考虑多层岩溶层对桩侧起摩阻作用,因为岩溶层与桩侧之间的摩阻作用,在本质上不同于一般土与桩侧之间的摩阻作用。4岩溶地质桥梁桩基础的应用104.1支承桩及嵌岩桩支承桩及嵌岩桩安全性高、抗震性好,是首选的桩基类型。当覆盖土层的摩阻力不足以提供桩
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