摘 要:文章從理論上分析了樁基礎(chǔ)抗水平推力能力和土體m值之間的關(guān)系,并且結(jié)合工程實(shí)例對(duì)橋梁樁基礎(chǔ)提高抗水平推力的地基進(jìn)行研究,并提出一些提高抗水平推力的地基處理措施,為同行提供有益的參考。
關(guān)鍵詞:橋梁樁基;抗水平推力;處理措施
1 工程概況
閩江大橋路線起于閩江右岸北溪村村口以北約420m處,與316國道相接,路線跨越閩江和左岸峰福鐵路后,與場內(nèi)規(guī)劃施工道路以及規(guī)劃至高鐵車站道路銜接,本次施工范圍為K0+000~K0+700,路線全長700m。其中跨江大橋長約618m,橋跨布置為2-40+50+120+150+120+50+40m。由于終點(diǎn)段需跨越峰福鐵路,路線由左岸至右岸均為上坡,起點(diǎn)高程為29.745,終點(diǎn)(K0+700)高程為42.480m。全橋共設(shè)7個(gè)墩,最大墩高25.38m,樁基68根,共1203m,全橋砼總量約3萬立方。
2 工程特點(diǎn)
作業(yè)空間小,工期要求緊,質(zhì)量要求高,安全隱患多,環(huán)保要求嚴(yán),施工干擾大,是本工程的主要特點(diǎn)。
3 樁基施工方案
本工程設(shè)計(jì)樁基為鉆孔灌注樁,混凝土標(biāo)號(hào)為C30,直徑為1.5米、1.8米、2.0米三種,共計(jì)68根,其中Φ1.5m樁共16根;Φ1.8m樁共18根;Φ2.0m樁共34根。樁基以嵌巖樁為主,底部進(jìn)入弱風(fēng)化凝灰質(zhì)流紋巖,部分樁基嵌巖較深,鉆進(jìn)難度較大,根據(jù)這一特點(diǎn),選用沖擊鉆,該種鉆機(jī)完全適合本工程的需要的地質(zhì)需要,同時(shí)該種鉆機(jī)占地面積小、短距離移動(dòng)便捷,可滿足多工作面、大數(shù)量機(jī)群作業(yè),能夠滿足本工程工期及施工安排的需要。采用泥漿護(hù)壁,導(dǎo)管法灌注水下混凝土。對(duì)于本橋水中2#、3#、4#、6#墩樁基施工可先進(jìn)行圍堰筑島,再進(jìn)行鉆孔樁施工,對(duì)于5#墩可先進(jìn)行棧橋及搭設(shè)水上平臺(tái),再進(jìn)行鉆孔樁施工。
4 橋梁樁基礎(chǔ)抗水平推力理論分析
橋梁樁基抗水平推力能力的計(jì)算現(xiàn)在經(jīng)常使用m法,通過局部沖刷線或者基礎(chǔ)側(cè)面地面以下2(d+1)米深度里的m值進(jìn)行計(jì)算。而現(xiàn)行的橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范也使用這種算法,其中規(guī)范給出了基礎(chǔ)在地面處位移的最大值必須小于6毫米時(shí)的非巖石地基水平向抗力系數(shù)的m值。這樣就必須考慮橋梁樁基抗水平推力的橋梁結(jié)構(gòu),而在計(jì)算的時(shí)候應(yīng)該把橋梁上部以及下部作為一個(gè)整體進(jìn)行考慮,可以結(jié)合比擬桿件法對(duì)橋梁樁基進(jìn)行一系列的等代計(jì)算,而整體計(jì)算可以得到彎矩M值、豎向力P以及承臺(tái)下中心處的水平力H。通過理論計(jì)算分析可以得到在相同的樁長、樁距、樁數(shù)、樁徑以及同一個(gè)水平位移條件下的提高淺層地基水平向抗力系數(shù)的m值和水平推力提高的倍數(shù)關(guān)系如表1所示。
表1 m值和抗水平力提高倍數(shù)值
通過以上數(shù)據(jù)分析可以得出:土基在堅(jiān)硬狀態(tài)下,水平抗力系數(shù)m值非常大,通常擬建工程的淺層工程地質(zhì)比較差,一般是軟塑粘土,或者是淤泥質(zhì)粘土。而軟粘土不但不可以避免存在土體的流變,而且土基工程力學(xué)性質(zhì)非常差,在工程實(shí)踐當(dāng)中這樣的地質(zhì)可以為修建有推力橋梁結(jié)構(gòu)帶來了非常大的困難,應(yīng)該采用恰當(dāng)?shù)牡鼗幚矸椒?,這樣就可以改善淺層土基性能的可以取得非常好的效果。
5 水平推力的計(jì)算
5.1 樁身最大彎矩處及最大彎矩的計(jì)算
5.2 樁頂縱向水平位移驗(yàn)算
樁頂?shù)目v向水平位移x1=3.0(mm)
水平位移的容許值
故水平推力滿足要求。
本工程自開工至今,經(jīng)計(jì)算可得地基處理提高樁基抗水平推力效果顯著。
6 結(jié)束語
綜上所述,文章提出了橋梁樁基礎(chǔ)提高抗水平推力的地基處理措施,經(jīng)過實(shí)踐可以檢驗(yàn)效果顯著。該措施效果好、成本低、快捷、簡單易行。但是地質(zhì)條件差異比較大,地基處理的機(jī)理分析以及配比參數(shù),還有應(yīng)該進(jìn)一步試驗(yàn)研究。
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