游姍

摘 要：針對(duì)武漢橋梁建設(shè)的規(guī)模不斷擴(kuò)大，認(rèn)真分析了武漢地區(qū)特有的地質(zhì)環(huán)境，以及在該地質(zhì)環(huán)境下橋梁工程將會(huì)面臨怎樣的地基問(wèn)題，并提出了解決辦法。

關(guān)鍵詞：武漢；橋梁建設(shè)；地基問(wèn)題；解決辦法

中圖分類號(hào)：TB

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：16723198（2014）12017301

0 引言

武漢是我國(guó)中部重要城市，“中部崛起”戰(zhàn)略給武漢的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市建設(shè)帶來(lái)了巨大的機(jī)會(huì)。近十年來(lái)，武漢市興建的一大批跨江跨河大橋、高架橋、立交橋和主干道與經(jīng)濟(jì)發(fā)展交相輝映，其發(fā)展的勢(shì)頭還方興未艾。

然而，隨著城市工程建設(shè)的迅猛發(fā)展，與工程建設(shè)密切相關(guān)的城市基礎(chǔ)工程問(wèn)題也明顯突現(xiàn)出來(lái)，直接威脅人民生命財(cái)產(chǎn)安全。圍繞著城市基礎(chǔ)工程問(wèn)題，我們已經(jīng)付出了巨大的代價(jià)，因此，為了保證武漢市的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，維持武漢“建橋之都”的美譽(yù)，必須重視基礎(chǔ)工程問(wèn)題的研究。

1 武漢市主要工程地質(zhì)特性

武漢地區(qū)地處長(zhǎng)江中游，江漢平原東部，市內(nèi)有許多湖泊、河流，是江漢平原與鄂東丘陵山地的交接地帶。武漢地區(qū)工程地質(zhì)特征，除有分布在長(zhǎng)江、漢江Ⅰ級(jí)階地的第四紀(jì)全新世（Q4）沉積的粘性土層外，并且還分布有在長(zhǎng)江、漢江Ⅱ、Ⅲ級(jí)階地沖溝地段淤泥與淤泥質(zhì)的深厚軟弱土層，Ⅲ級(jí)階地區(qū)存在志留系頁(yè)巖、泥巖，在地質(zhì)歷史上經(jīng)受過(guò)強(qiáng)烈的擠壓作用，形成褶皺，節(jié)理裂隙發(fā)育，開(kāi)挖暴露后極易風(fēng)化、軟化，導(dǎo)致基坑事故的發(fā)生。

武漢地區(qū)廣泛分布有厚度不均的新舊人工填土和淤泥及淤泥質(zhì)土。人工填土層的主要工程特點(diǎn)為組成填土的物質(zhì)成分雜亂、不均勻、厚度變化大、新近填土欠固結(jié)等。淤泥及淤泥質(zhì)土層的主要工程特點(diǎn)為承載力低、透水能力差、壓縮性較大。

隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的蓬勃發(fā)展，有些工程項(xiàng)目必須在地質(zhì)條件不良的地基上進(jìn)行修建，因此就需對(duì)天然的軟弱地基進(jìn)行加固處理。另外，隨著橋梁建設(shè)規(guī)模的增大，交通量日趨增加，結(jié)構(gòu)物的荷載日益增大，對(duì)橋梁的變形要求越來(lái)越嚴(yán)，因而原來(lái)一般可被評(píng)為良好的地基，也可能在某些特定條件下，仍然需要進(jìn)行地基處理。表1為武漢市地基土物理力學(xué)試驗(yàn)指標(biāo)。

2 武漢市橋梁工程面臨的地基問(wèn)題

2.1 地基沉降

武漢地區(qū)湖泊、河道多，淤泥、淤泥質(zhì)含量大，給城市橋梁建設(shè)帶來(lái)許多相關(guān)問(wèn)題，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一，橋梁沉降過(guò)大，使橋梁在后續(xù)的使用中帶來(lái)安全隱患，同時(shí)還要花大量人力財(cái)力物力防治工程災(zāi)害發(fā)生。二，橋墩發(fā)生傾斜，由于橋梁建在不均的軟土地基上，同時(shí)，有些橋梁的橋墩的中心與形心偏離較大、基底壓力不均，引起傾斜，以致橋墩墩體發(fā)生開(kāi)裂，甚至造成上部結(jié)構(gòu)破壞。三，基坑失穩(wěn)、滑移或坑底隆起。因?yàn)檐浲林鲃?dòng)土壓力大，內(nèi)摩擦角、被動(dòng)土壓力很小，就會(huì)引起各種基坑問(wèn)題，導(dǎo)致基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞。四，樁位偏移、斷樁，縮頸。因?yàn)橛倌噘|(zhì)土多為飽和土，孔隙水壓力大，同時(shí)，擠土樁的擠土效應(yīng)影響和樁基施工振動(dòng)使軟土觸變、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度破壞，使工程樁基偏移、傾斜，甚至斷樁、縮頸。五，地面隆起。橋梁的樁基的擠土壓力大于軟土的抗剪強(qiáng)度，樁間土側(cè)壓力增大，土層被擾動(dòng)。打樁的加荷速率大大超過(guò)了土中孔隙水壓力的消散速率，使側(cè)向土體壓縮，豎向擠脹，導(dǎo)致地面隆起。

2.2 地震效應(yīng)

武漢地區(qū)的地震影響也是潛在的橋梁地基問(wèn)題。據(jù)相關(guān)資料記在，武漢Ⅰ級(jí)階地區(qū)淤泥軟土分布對(duì)霍山、麻城地震響應(yīng)比較敏感，具有一定的共振放大作用。同時(shí)，巨厚軟土分布區(qū)和巖溶地面塌陷區(qū)對(duì)橋梁的工程水文地質(zhì)環(huán)境影響非常大，對(duì)橋梁的抗震非常不利。地震時(shí)，軟土觸變性非常大，結(jié)構(gòu)極易發(fā)生破壞，從而引起抗剪強(qiáng)度和承載力降低，導(dǎo)致橋梁的地基失穩(wěn)，危及橋梁的上部結(jié)構(gòu)的行車安全、行人安全。根據(jù)以往的勘察結(jié)果表明，武昌青山蔣家墩一帶，鲇魚(yú)套以南、小余家路以北，東抵巡司河，西至白沙洲江邊一帶，漢口東山農(nóng)場(chǎng)五四大隊(duì)一帶，漢陽(yáng)中南軋鋼廠至腰路堤沿江一帶都有較厚的飽和粉土、粉砂層，均屬地震時(shí)容易液化地段，液化敏感度一般都大于15。

3 解決辦法

針對(duì)武漢市內(nèi)的特殊環(huán)境，在遵循不擾民少擾民的原則下，選用施工方便、經(jīng)濟(jì)合理的橋梁地基處理方案將會(huì)增加橋梁建設(shè)的品質(zhì)，減少花費(fèi)，延長(zhǎng)使用壽命。介紹兩種較為新穎的樁基地基處理方案，較為符合武漢市地質(zhì)環(huán)境。

3.1 振沖碎石樁

振沖碎石樁是在砂土及粘性土地基中利用振動(dòng)和水沖就地整治的碎石樁，是一種快速加固軟弱土地基的有效辦法。振沖法加固后的地基土能滿足承載力和變形的要求及抗液化的要求，可降低發(fā)生地震時(shí)的超孔隙水壓力。由于振沖法的施工參數(shù)常因所加固土質(zhì)不同而相差較大，所以必須先確定合適加固區(qū)土質(zhì)的施工參數(shù)。這些參數(shù)包括制樁工效、水壓、填料量、留振時(shí)間和密實(shí)電流等。粘土地基中振沖法施工一般采用由里向外或由一邊向另一邊的順序，抗剪強(qiáng)度很低的軟粘土地基，宜采用間隔跳打的方式施工。當(dāng)遇到附近有其他建筑物時(shí)，應(yīng)先從鄰近建筑物的一邊開(kāi)始施工。

3.2 水泥粉煤灰碎石樁

水泥粉煤灰碎石樁又名CFG樁，由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂等混合料加水拌合形成高粘結(jié)強(qiáng)度樁，并由樁、樁間土及褥墊層一起組合成復(fù)合地基的處理方法。由于CFG樁有工期短、成本較低、施工質(zhì)量易控制、承載力提高大、沉降量小，特別是處理后的地基變形穩(wěn)定快等諸多優(yōu)點(diǎn)，適合武漢城市內(nèi)橋梁建設(shè)。

4 結(jié)語(yǔ)

橋梁軟土地基的處理方法多種多樣，在方法的選取上一定要根據(jù)工程地質(zhì)條件、荷載大小、結(jié)構(gòu)物對(duì)地基承載力和沉降量的要求等多種因素，仔細(xì)比較，合理選擇。武漢城區(qū)巖土類型不同，地質(zhì)工程環(huán)境差異懸殊，存在的工程問(wèn)題也有所不同，因此，對(duì)環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行小區(qū)劃，研究各小區(qū)內(nèi)可能存在的工程問(wèn)題，從空間和時(shí)間上加以預(yù)測(cè)和防治，這對(duì)武漢市規(guī)劃、正確導(dǎo)向橋梁工程建設(shè)活動(dòng)、合理開(kāi)發(fā)改造和保護(hù)武漢市環(huán)境是很有意義的。

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