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小桥涵工程流砂层基础处理

时间:2022-10-05 18:03:46 研究生毕业论文 我要投稿
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小桥涵工程流砂层基础处理

  小桥涵工程流砂层基础处理

  【摘要】地基处理的目的是增加地基稳定性,减少施工后的不均匀沉陷,并根据不同的地质情况,不同的投资和工期要求,采用切实可行的处理方案,同时一定要采集桥涵施工后的工后沉降数据,积累经验,为今后的施工打下坚实的基础。

  X026二徐路改建工程凤山桥流砂基础处理,没有出现不均匀沉陷,达到了预期的效果,即节约了投资,又未延迟工期。

  【关键词】桥涵工程;基础;处理;初探

  1 工程概述

  凤山桥位于安徽省宿州市�桥区栏杆镇X026二徐路改建工程设计里程中心桩号K39+066处,桥梁设计水位为28.05米,原桥位附近有一老桥为1×8m石拱桥,因老桥桥位与新线路偏移,不能利用,故拆除重建。

  桥位处河床地质自上至下分别为,填筑土、软塑亚粘土、硬塑亚粘土。

  本桥上部结构为1孔16米预应力砼空心板,下部结构桥台采用重力式U型扩大基础,桥梁斜交角度45°。

  桥梁设计荷载:汽-20级,挂车-100。

  老桥处河底高程为25.4m,河堤与河底高差3.0m,两侧河岸地形平坦,岸坡为土质,凤山河为人工河流。

  施工时存在深基坑开挖,开挖深度约5米,0#台基坑底设计高程为20.602m,1#台基坑底设计高程为20.611m,当基坑开挖至22.0米左右时,出现坑壁坍塌,从四周向基坑中心淤积,积水现象严重,是明显的流砂层,流砂层深度约4米。

  土质为黑色淤泥质土,呈流动状态,排水难度较大。

  2 流砂形成原因

  流砂的形成是多种多样的,主要原因是由于河水的冲积经过地质的变化而形成的砂层,在遇到水流的情况下,整个砂层发生流动,从而形成了流砂层,在长江沿岸、沿淮部分地区以及我省的宿州市砀山、萧县也有流沙层的分布。

  流砂,顾名思义,就是流动的砂子,这主要是砂子在地下遇到水,在水的压力发生变化的情况下,水发生了流动,这样砂子跟水一起发生了流动。

  在通常情况下地下水的压力是固定不变的,但是一旦水压发生变化,整个砂层就会跟着发生变化,因此处理好流砂问题对基础的影响,对于基础施工来说,有着十分重要的意义。

  正确的处理好流砂层在基础施工过程中造成的负面影响,不仅可以有效的控制工程的造价,而且能够提高施工的工艺水平。

  3 施工方案比较

  为了增加地基稳定性,减少施工后的不均匀沉陷,软土地基需进行处理,可供选择的方案有:

  3.1 砂(砾)垫层

  砂(砾)垫层适用于软土层不厚,排水条件良好,且砂砾资源丰富、工期不紧的情况。

  砂(砾)垫层一般厚度为10-25CM,其基本原理是增加排水面,是软土地基在构造物荷载作用下加速排水固结,提高软土层强度,满足稳定性要求。

  砂砾垫层施工时应选用洁净中、粗砂,含泥量≤5%,笔者通过实践发现5CM以下的天然级配砂砾排水固结效果很好,施工时要适当洒水压实,基础施工前要观察砂砾表层,若表层湿润无松散即可进行基础施工。

  3.2 抛石挤淤法

  抛石挤淤法适应于当软土层较厚,呈流动状态,排水困难时,可采用此法。

  挤淤施工用料采用不易风化石料,片石尺寸以大于30CM为宜。

  抛投的顺序应延桥涵中轴线,由中间到两边,使淤泥向两旁挤出。

  片石挤淤稳定后,要铺设一层砂砾反滤层,再进行基础施工。

  抛石挤淤法施工简单、迅速、方便,但施工地点最好料源丰富,同时施工时尽量按次序排布,防止由于抛石厚度不一至,形成不均匀持力层。

  考虑到成本和料源,因凤山桥基坑处软土层厚达4米且流动性较大,如采用抛石挤淤法处理地基,需大量的片石成本较高。

  3.3 换填土

  换填土适应于软土层排水条件差,厚度不大于1M,土质为淤泥或含水量较高时,可将软土层挖除一定厚度,换填渗水性好的材料如砂、砾石、片石、卵石等,并可参加一定剂量的水泥、石灰等,提高软土地基强度,也就是我们经常采用的换填石灰稳定土,片石混凝土等方法,一般换填的厚度为30-100CM,石灰稳定土时,石灰的剂量应不低于6%;掺加水泥的剂量应不低于4%。

  换填土相对来说造价高,但可以节省工期。

  这种方法是我们平原地带经常应用的,同时相对来说在技术指标上也比较保守,置换法施工时最大的问题就是排水,尤其是在地下水水位高的地区,给施工造成了难度。

  3.4 结合实际情况,综合考虑投资和工期要求,凤山桥基础处理采用竹笆铺垫,然后在竹笆上铺筑一层约20~30cm的贫混凝土,待基础稳定时在开始基础施工。

  具体施工情况如下:首先用抽水机将积水抽出,抽水应该连续,一气呵成,抽水时要注意观察周围地面的变化,出现情况及时调整抽水量,正常情况下,出水的规律为先大后小,先浊后清,抽出的水排放时尽量结合周围的排水系统。

  抽水进行过程中,应经常试挖基坑一点,以确定水位下降程度,当水位降至施工水位时,调整抽水马力,尽快完成挖基工作。

  基础施工要快速,减少抽水时间,施工后尽快回填。

  紧接着将竹笆重叠约20�,用铁丝拧紧固定,连成一个整体,用同样方法错开将竹笆编成三层固定后,铺设在凤山桥基坑处,将贫混凝土均匀的摊铺在竹笆上,厚度约20~30cm,待基础稳定后再砌筑浆砌片石扩大基础。

  通过上述方法快速解决了因流砂层直接砌筑基础易沉降的问题,增加了桥涵基础的稳定性,相对而言比其他方式处理软基费用较低,为小桥涵软基处理施工提供了新的思路。

  4 效果评价

  地基处理的目的是增加地基稳定性,减少施工后的不均匀沉陷,并根据不同的地质情况,不同的投资和工期要求,采用切实可行的处理方案,同时一定要采集桥涵施工后的工后沉降数据,积累经验,为今后的施工打下坚实的基础。

  根据凤山桥基础完工后及完工后一段时间内测量数据,凤山桥基础没有出现不均匀沉陷,达到了预期的效果,该方法处理桥涵基础流砂层即节约了投资,又未延迟工期,相信通过同仁们的不懈努力,处理桥涵基础软基的方法会不断提高。

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