亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        近海淺覆蓋層中橋梁基礎(chǔ)設(shè)計與施工關(guān)鍵技術(shù)

        2023-12-04 08:29:26周生建佟明利
        城市道橋與防洪 2023年11期
        關(guān)鍵詞:風(fēng)化層鋼護(hù)筒砂層

        王 鑫,閆 宇,周生建,佟明利

        (1.北京市市政工程設(shè)計研究總院有限公司,北京市 100082;2.中建橋梁有限公司,重慶市 402260;3.秦皇島秦正旅游房地產(chǎn)開發(fā)有限公司,河北秦皇島 066000)

        0 引 言

        跨海橋梁的基礎(chǔ)選取受地質(zhì)與水文等因素影響較大,而海中基礎(chǔ)施工與河道施工不同,難以采用導(dǎo)改、斷流等常規(guī)的施工方案,因此施工措施的成本很高。選取合適的基礎(chǔ)形式,直接決定了施工是否順利,也對整個工程造價有著較大的影響。我國近海區(qū)域地層覆蓋層多為砂層,在這樣的地層中如何考慮橋梁基礎(chǔ)形式,是本文需要研究探討的問題。

        1 工程概況

        1.1 項目簡介

        海螺島位于秦皇島市金夢海灣南側(cè)、湯河入??谔幍暮S颍菄詈P纬傻娜斯u嶼,圍海造陸面積為47.82 萬m2??绾4髽蛉L1.53 km,面積約3.8 萬m2,作為海螺島連接陸地的唯一交通通道,也是保障島內(nèi)生產(chǎn)、生活水源和能源補(bǔ)給的輸送通道。

        1.2 地質(zhì)條件

        根據(jù)勘察結(jié)果表明,在勘探深度范圍內(nèi),上部為第四系全新統(tǒng)海陸交互相(Q4mc)沉積的粉質(zhì)、粉細(xì)砂和中粗砂,中部為第四系全新統(tǒng)沖洪積成因(Q4al+pl)的中粗砂和粉質(zhì)黏土,下伏基巖為太古界(Ar)花崗巖、片麻巖(局部穿插偉晶巖脈)。由淺至深的土層分別如圖1 至圖3 所示。樁基設(shè)計的參數(shù)詳見表1。

        表1 樁基設(shè)計參數(shù)表

        圖1 孔位中的淺層砂土

        圖2 孔位中的強(qiáng)風(fēng)化花崗巖

        圖3 孔位中的中風(fēng)化花崗巖

        1.3 海洋水文

        1.3.1 潮汐、潮位[1]

        (1)基面關(guān)系

        秦皇島海區(qū)為規(guī)則日潮,其(HK1+H01)/HM2=3.73。

        以秦皇島港理論最低潮面(與85 高程的關(guān)系見圖4)為基準(zhǔn),潮汐特征值為:

        圖4 秦皇島港理論最低潮面與85 高程的關(guān)系

        極端高潮位+2.66 m,極端低潮位-1.71 m;設(shè)計高潮位+1.76 m,設(shè)計低潮位-0.15 m;平均高潮位+1.24 m,平均低潮位+0.51 m;平均海平面0.87 m,平均潮差0.73 m,最大潮差2.63 m。

        (2)波浪

        根據(jù)秦皇島海洋站9 a 波浪10 次資料統(tǒng)計分析得:常浪向為S 向,出現(xiàn)頻率為18.69%,次常浪向為SSW 向,出現(xiàn)頻率為11.87%。強(qiáng)浪向為ENE 向,該向H4%≥1.5 m 的出現(xiàn)頻率為0.27%,次強(qiáng)浪向S向,其H4%≥1.5 m 的出現(xiàn)頻率為0.16%。

        (3)潮流

        根據(jù)該海域內(nèi)9 個測點(diǎn)資料,計算出(WK1+W01)/WM2 值,K 小于0.25 且K 值為負(fù),說明秦皇島灣的潮流為往復(fù)流,并且潮流沿順時針方向旋轉(zhuǎn)。大致漲潮為W、WSW 方向,落潮為E、ENE 方向。各測站漲、落潮流方向基本與岸線、等深線垂直。最大流速為0.4 m/s。

        (4)水深

        項目區(qū)域水深約3 m,最大水深為10 m,透明度為3 m。

        (5)水溫

        春季表層水溫為10.5℃~20.5℃,夏季表層水溫為27℃~28℃,秋季表層水溫為13.0℃~13.5℃,冬季表層水溫-1.2℃~0.9℃,年最大值31℃出現(xiàn)在7月底8 月初,年最小值-20℃出現(xiàn)在1 月底2 月初。海水增溫在3—8 月份,降溫在當(dāng)年9 月至次年2 月份。

        (6)鹽度

        受氣候和大陸徑流影響,海水鹽度表層平均值為28.5~30.5,全年最高值為33.5,以夏季最低,冬季最高,近岸鹽度隨入海徑流的變化而不同。

        2 基礎(chǔ)的比選

        2.1 自然條件分析

        上覆蓋層厚度約10~15 m,常水位水深2~3 m,近島處水深7~8 m。

        根據(jù)場地工程地質(zhì)條件、擬建(構(gòu))筑物荷載和使用功能,該工程宜采用樁基礎(chǔ)方案。根據(jù)當(dāng)?shù)匾延惺┕そ?jīng)驗,采用鉆(沖)孔灌注樁方案,以第⑥、⑥1層強(qiáng)風(fēng)化混合花崗巖、⑥2層強(qiáng)風(fēng)化混合片麻巖或第⑦層中風(fēng)化混合花崗巖、第⑦1層中風(fēng)化混合片麻巖作為樁端持力層[1]。

        根據(jù)已有鉆孔資料進(jìn)行單樁承載力估算(主要樁徑為2 m),采用⑦層中風(fēng)化巖做樁端持力層時,完全滿足承載力的設(shè)計要求;采用⑥1層和⑥2層強(qiáng)風(fēng)化巖做樁端持力層時,樁端進(jìn)入強(qiáng)風(fēng)化層(⑥層、⑥1層和⑥2層)不少于20~25 m 時,可以滿足承載力的設(shè)計要求。為了減少沉降,應(yīng)首先采用⑦層中風(fēng)化巖或⑥1層和⑥2層強(qiáng)風(fēng)化巖做樁端持力層。

        該場地上部地層主要為松散、飽和的粉細(xì)砂和中粗砂,且分布有灰黑色流塑至軟塑的粉質(zhì)黏土,該地層均易塌孔和縮頸,如采用鉆(沖)孔灌注樁必須進(jìn)行護(hù)壁,并妥善處理泥漿,以防海(河)水污染。

        在鉆(沖)孔灌注樁成孔過程中,強(qiáng)風(fēng)化混合花崗巖中下部及中風(fēng)化巖層中會遇到成孔進(jìn)尺困難,進(jìn)度較慢的情況,同時強(qiáng)風(fēng)化混合花崗巖和中風(fēng)化混合花崗巖層中均穿插有堅硬的偉晶巖脈。

        2.2 方案比選

        海中施工基礎(chǔ)施工難度大、成本高,施工措施在總造價中占很大的比重,因此應(yīng)根據(jù)各外部條件對施工方案進(jìn)行選取,最終確定基礎(chǔ)形式。常用的水中基礎(chǔ)形式施工主要有以下幾種,根據(jù)該項目情況對各方案進(jìn)行適用性比較。

        (1)土圍堰

        如圖5 所示,土圍堰應(yīng)用廣、成本低、施工簡單,但受到風(fēng)浪和水深影響,在海中施工難以實現(xiàn)。

        圖5 土圍堰施工示意圖

        (2)鋼板樁圍堰

        如圖6 所示,鋼板樁圍堰常在河道與海中有所應(yīng)用,但深水基礎(chǔ)中尚需采用雙排鋼板樁,造價較高。

        圖6 鋼板樁圍堰施工示意圖

        (3)鋼套箱圍堰

        如圖7 所示,鋼套箱圍堰在海中基礎(chǔ)施工時應(yīng)用較多,整體性強(qiáng),適用于大多情況,造價較高。

        圖7 鋼套箱圍堰施工示意圖

        (4)樁基鋼護(hù)筒(無圍堰)

        如圖8 所示,鋼護(hù)筒施工應(yīng)用廣、成本低、施工簡單,但僅能實施樁基,難以實現(xiàn)承臺施工。

        (5)基礎(chǔ)形式選取

        綜合該項目造價及施工難度考慮,土圍堰基本不可行,而樁基鋼護(hù)筒造價遠(yuǎn)低于其余兩種圍堰形式。

        考慮到下伏基巖為花崗巖,其承載能力較強(qiáng),因此考慮用樁接柱基礎(chǔ),采用搭設(shè)鋼棧橋做為施工便道及施工平臺,樁基施工采用鋼套筒,省去圍堰的施工方式。

        下伏基巖中的中風(fēng)化花崗巖層承載能力很強(qiáng),但該層距海底約25~50 m,采用樁間嵌入該層的嵌巖樁不夠經(jīng)濟(jì);如采用摩擦樁形式,將樁尖放在強(qiáng)風(fēng)化花崗巖層中,則承載能力略小于上部反力。綜合這兩層的特點(diǎn),將樁長設(shè)置為20~25 m,采用樁端后壓漿技術(shù)以增加樁端部承載力及樁端附近的側(cè)摩阻,即可滿足承載力要求,還能做到每根樁平均減少10~20 m 樁長。近島處水深7~8 m,考慮加大灌注樁直徑。經(jīng)反復(fù)試算及比選,該方案可實施性強(qiáng),且極大節(jié)約了工程造價,最終得到采用。

        3 實施中的問題及對策

        3.1 鋼護(hù)筒的設(shè)置

        根據(jù)人民交通出版社出版的《公路施工手冊橋涵(上冊)》[2]第七章鉆(挖)孔樁基礎(chǔ)中:

        鋼護(hù)筒長度取值計算公式為

        式中:L 為護(hù)筒埋置深度,m;H 為施工水位至河床表面深度,m;h 為護(hù)筒內(nèi)水頭,即護(hù)筒內(nèi)水位與施工水位之差,m;γw為護(hù)筒內(nèi)泥漿容重,kN/m3;γo為水的容重,10 kN/m3;γd為護(hù)筒外河床土的飽和容重,kN/m3。

        式中:Δ 為土粒的相對密度;砂土平均取2.5,黏性土平均取2.70;e 為飽和土的孔隙比;砂土為0.33~1.0,黏性土為0.17~0.43,軟土為1~2.3;

        該項目覆蓋層以砂層為主,Δ=2.5,e=0.6。根據(jù)以上算式得出各鋼護(hù)筒的埋深及總長,并制定相應(yīng)施工專項方案。工藝流程圖如9 所示。

        圖9 工藝流程圖

        3.2 發(fā)現(xiàn)問題

        在樁基鉆孔施工過程中,發(fā)生部分鋼護(hù)筒下沉的現(xiàn)象,多表現(xiàn)為旋挖鉆終孔、一次清孔作業(yè)完成后鋼護(hù)筒均勻下沉一段距離,導(dǎo)致樁基塌孔、鋼護(hù)筒偏位,如圖10(a)、(b)所示。

        圖10 鋼護(hù)筒打入后明顯下沉

        樁基鋼護(hù)筒按計算長度制作,打設(shè)時均以振動錘錘擊貫入至不再下沉為止。樁基采用旋挖鉆作業(yè)成孔,鉆孔過程產(chǎn)生輕微擾動。通過對下沉鋼護(hù)筒樁基再次清渣時發(fā)現(xiàn),孔底沉渣多為卵石結(jié)構(gòu),屬中粗砂、粗粒砂層構(gòu)造,如圖11 所示。

        圖11 鋼護(hù)筒孔底沉渣

        3.3 問題分析

        對出現(xiàn)問題的樁基鋼護(hù)筒參數(shù)及地質(zhì)情況進(jìn)行復(fù)核,做出各樁基與地層對比參照圖12。

        根據(jù)式(3)對樁基鋼護(hù)筒受地層土的側(cè)摩阻力進(jìn)行計算,某樁鋼護(hù)筒側(cè)摩阻力計算結(jié)果見表2,各鋼護(hù)筒側(cè)摩阻力遠(yuǎn)大于鋼護(hù)筒本身重量,即按原設(shè)計埋深長度打設(shè)鋼護(hù)筒符合受力要求。

        表2 鋼護(hù)筒側(cè)摩阻力計算例表

        式中:Qsk 為樁基鋼護(hù)筒受地層土的側(cè)摩阻力,kPa;k 為系數(shù);L 為樁基周長,m;Lsi 為地質(zhì)土層長度,m;q 對應(yīng)極限摩擦阻力,kPa。

        鋼護(hù)筒打設(shè)時已進(jìn)入③中粗砂或⑤粗粒砂層,且驗算數(shù)據(jù)表明地層側(cè)阻力足以維持鋼護(hù)筒穩(wěn)定。但通過隨護(hù)筒下沉掉落孔底的沉渣來看,原設(shè)計護(hù)筒底部砂層夾雜卵石,判斷是阻礙護(hù)筒連續(xù)錘擊貫入不下沉的原因,成孔后護(hù)筒底部所處地層不穩(wěn)定,產(chǎn)生局部塌孔,海水裹著砂層流入孔內(nèi)造成鋼護(hù)筒下沉,應(yīng)為主要原因。對下沉鋼護(hù)筒的樁位地層對比發(fā)現(xiàn),砂層實際側(cè)阻力不足,與理論計算有誤差,判斷該處海域因曾進(jìn)行過臨時填筑工程,所以部分海底覆蓋層受到過擾動,非原狀砂層,密實度不夠,在水中的側(cè)摩阻力未達(dá)到其理論值。此外,采用旋挖鉆一次清孔作業(yè)過程中,鉆頭的擾動對鋼護(hù)筒產(chǎn)生影響,也是誘發(fā)護(hù)筒底部地層不穩(wěn)和溜塌的因素之一。

        3.4 解決方案

        為確保鋼護(hù)筒垂直度及偏位情況滿足設(shè)計要求,需要對產(chǎn)生下沉的鋼護(hù)筒重新拔出、接長并按設(shè)計樁位坐標(biāo)重新打設(shè)。為避免再次出現(xiàn)下沉,此次護(hù)筒底須嵌入強(qiáng)風(fēng)化層,直至振動錘擊貫入不再下沉為止。鉆孔及清孔作業(yè)過程中盡量減少對鋼護(hù)筒及樁位地質(zhì)條件的擾動,施工作業(yè)操作須規(guī)范。

        經(jīng)現(xiàn)場實際接長鋼護(hù)筒的處理結(jié)果看,樁基鋼護(hù)筒打設(shè)嵌入強(qiáng)風(fēng)化層后,處于比較穩(wěn)定狀態(tài)。個別樁基鋼護(hù)筒二次接長后護(hù)筒底部仍位于⑤粗粒砂層,距離強(qiáng)風(fēng)化層仍有一段距離,此時錘擊鋼護(hù)筒已不再下沉。雖能成孔,但在孔內(nèi)發(fā)現(xiàn)與泥漿顏色不符的黑色泥狀物,經(jīng)現(xiàn)場實測,護(hù)筒外壁存在空洞,判斷黑色淤泥為孔外滲入,即從接長后的鋼護(hù)筒底部泄漏流入孔內(nèi),此時孔內(nèi)、外有連通,成樁風(fēng)險大?,F(xiàn)場采取將成孔樁基回填至護(hù)筒底部,從護(hù)筒外向護(hù)筒底部注入混凝土的方式封堵空洞泄漏處,待封堵混凝土凝固后再進(jìn)行后續(xù)施工。此現(xiàn)象的發(fā)生也證明了鋼護(hù)筒須一次連續(xù)打設(shè)嵌入強(qiáng)風(fēng)化穩(wěn)定層才能保證樁基質(zhì)量,出現(xiàn)問題再接長、復(fù)打只會造成地質(zhì)條件的二次破壞,對樁基質(zhì)量無益。

        對于尚未施工的樁基,鋼護(hù)筒擬打設(shè)長度按嵌入強(qiáng)風(fēng)化層考慮。一次難以打設(shè)嵌入強(qiáng)風(fēng)化層的,采用旋挖鉆引孔的方式輔助鋼護(hù)筒打設(shè),直至鋼護(hù)筒嵌入強(qiáng)風(fēng)化層為止。

        4 結(jié) 語

        橋梁在海中施工,由于環(huán)境因素的影響,施工措施成本很高。能否選取合適的基礎(chǔ)形式直接決定了施工是否順利,也對整個工程造價有著較大的影響。在該項目中,針對擬建場區(qū)上部覆蓋層為砂層、下伏基巖為花崗巖的特點(diǎn),制定了樁接柱的基礎(chǔ)方案結(jié)合鋼護(hù)筒海中成孔的施工措施,避免了海中圍堰施工,極大節(jié)約了工程造價,降低了施工難度。針對施工中出現(xiàn)的鋼護(hù)筒下沉問題,予以充分分析、徹底解決,并取得了良好的效果。

        猜你喜歡
        風(fēng)化層鋼護(hù)筒砂層
        斷裂帶區(qū)域風(fēng)化層模型構(gòu)建與測繪數(shù)據(jù)分析
        近地表速度模型精度影響分析
        第四系膠結(jié)砂層水文地質(zhì)鉆進(jìn)技術(shù)研究初探
        圓形鋼護(hù)筒臨時存放受力性能研究
        淺析小浪底庫區(qū)黃河特大橋永久鋼護(hù)筒沉設(shè)工藝
        黃河不通航水域鋼護(hù)筒施工技術(shù)
        山西建筑(2018年7期)2018-03-31 02:28:02
        淺薄覆蓋層傾斜巖面大直徑鋼護(hù)筒施工方案比選及應(yīng)用
        流域風(fēng)化層雨洪調(diào)蓄生態(tài)機(jī)理
        西安主城區(qū)砂層工程地質(zhì)特征分析
        坡度在巖石風(fēng)化層解譯中的應(yīng)用
        河北遙感(2015年2期)2015-07-18 11:11:14
        日本一本免费一二区| 熟女白浆精品一区二区| 日韩精品一区二区在线视| 丰满精品人妻一区二区| a级毛片100部免费观看| 久久久窝窝午夜精品| 麻豆av一区二区天堂| 美腿丝袜在线观看视频| 人成午夜免费视频无码| 国产亚洲av手机在线观看| 国产自精品在线| 亚洲性日韩一区二区三区| 麻豆亚洲av熟女国产一区二| 毛茸茸的中国女bbw| 中文乱码字幕高清在线观看| 在线亚洲精品中文字幕美乳色| 精品无码av一区二区三区不卡| 亚洲av成人中文无码专区| 四虎精品免费永久在线| 中文字幕亚洲日本va| 亚洲日本国产精品久久| 午夜福利av无码一区二区| 国自产偷精品不卡在线| 国产后入内射在线观看| 91色老久久偷偷精品蜜臀懂色 | 天天躁日日躁狠狠久久| 99热这里有免费国产精品| 丰满人妻一区二区三区精品高清| 久久久精品人妻一区二区三区四区| 香港日本三级亚洲三级| 亚洲另类激情专区小说婷婷久 | 久久久噜噜噜久久中文福利 | 国产精品99无码一区二区| 大地资源中文在线观看官网第二页| 亚洲国产精品日韩专区av| 天天射综合网天天插天天干| 国产真实强被迫伦姧女在线观看| 曰韩精品无码一区二区三区| 白白在线免费观看视频| 天天躁日日躁狠狠躁欧美老妇小说| √天堂中文官网8在线|