桥梁桩基础在岩溶地质条件下应用论文(优选3篇)

时间:2011-05-02 02:41:26
染雾
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桥梁桩基础在岩溶地质条件下应用论文 篇一

随着交通建设的不断发展,桥梁在城市化进程中起到了至关重要的作用。然而,在一些地区,特别是岩溶地质条件下,桥梁的建设面临着一些独特的挑战。本文将探讨桥梁桩基础在岩溶地质条件下的应用,并分析其中的关键问题和解决方法。

岩溶地质是一种特殊的地质条件,由于溶蚀作用的影响,地下水在岩石中形成了洞穴和裂隙。这种地质条件对于桥梁的建设带来了很大的不确定性,因为桩基础的稳定性和承载力可能受到地下洞穴的影响。在这种情况下,如何确保桥梁的安全性和稳定性成为了一个重要的问题。

首先,针对岩溶地质条件下桥梁桩基础的设计和施工,需要进行详细的地质勘探和工程地质调查。通过了解地下洞穴的分布和特点,可以选择合适的桩基础形式和施工方法。例如,在岩溶地区,可以采用扩底桩或者灌注桩等形式,以增加桩基础的稳定性和承载力。

其次,需要采取一系列的技术措施,以确保桩基础在岩溶地质条件下的安全性。例如,在桩身周围可以加设钢筋笼或者注浆帷幕,以防止地下洞穴的扩展和桩身的沉降。此外,还可以采用地下注浆和岩溶填充等方法,加强地基的稳定性和承载力。

最后,需要进行监测和评估,以确保桥梁桩基础在使用过程中的安全性。可以采用地下水位监测、沉降监测和桩身负荷测试等方法,及时发现和处理桩基础的问题。此外,还可以通过定期巡视和维护,及时处理桥梁桩基础的病害,提高桥梁的使用寿命和安全性。

综上所述,桥梁桩基础在岩溶地质条件下的应用面临着一些独特的挑战。为了确保桥梁的安全性和稳定性,需要进行详细的地质勘探和工程地质调查,并采取一系列的技术措施和监测评估。只有通过科学合理的设计和施工,才能保证桥梁桩基础在岩溶地质条件下的安全使用。

桥梁桩基础在岩溶地质条件下应用论文 篇二

在岩溶地质条件下,桥梁的建设面临着一些特殊的挑战。本文将探讨桥梁桩基础在岩溶地质条件下的应用,并分析其中的关键问题和解决方法。

岩溶地质是一种特殊的地质条件,由于溶蚀作用的影响,地下水在岩石中形成了洞穴和裂隙。这种地质条件对于桥梁的建设带来了很大的不确定性,因为桩基础的稳定性和承载力可能受到地下洞穴的影响。在这种情况下,如何确保桥梁的安全性和稳定性成为了一个重要的问题。

首先,需要进行详细的地质勘探和工程地质调查,以了解地下洞穴的分布和特点。通过地质勘探,可以获取到地下洞穴的位置、形态和尺寸等信息,为桥梁的设计和施工提供重要的参考依据。此外,还需要进行岩石的物理力学性质测试,以评估桩基础的承载力和稳定性。

其次,需要选择合适的桩基础形式和施工方法,以应对岩溶地质条件下的挑战。在岩溶地区,可以采用扩底桩、灌注桩或者钻孔灌注桩等形式,以增加桩基础的稳定性和承载力。此外,还可以采取加设钢筋笼、注浆帷幕和岩溶填充等技术措施,加强桩基础与地基的连接和稳定性。

最后,需要进行监测和评估,以确保桥梁桩基础在使用过程中的安全性。可以采用地下水位监测、沉降监测和桩身负荷测试等方法,及时发现和处理桩基础的问题。此外,还可以通过定期巡视和维护,及时处理桥梁桩基础的病害,提高桥梁的使用寿命和安全性。

综上所述,桥梁桩基础在岩溶地质条件下的应用面临着一些特殊的挑战。为了确保桥梁的安全性和稳定性,需要进行详细的地质勘探和工程地质调查,并选择合适的桩基础形式和施工方法。只有通过科学合理的设计和施工,才能保证桥梁桩基础在岩溶地质条件下的安全使用。

桥梁桩基础在岩溶地质条件下应用论文 篇三

桥梁桩基础在岩溶地质条件下应用论文

  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。

  2 基础分类、特点

  基础根据埋置深度分为浅基础和深基础两大类。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

  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 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。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。

  (3)对于溶洞埋藏不深,洞中有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8 m、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1 m或岩溶洞穴平面、剖面尺寸大于1 m者,可溶性岩层埋深在8 m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。

  (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10 m 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

  4.1 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基的竖向承载力,或不能满足沉降要求时,须采用支承桩或嵌岩桩,桩基的承载力可按规范公式计算。此类桩基的设计难点是如何确定桩底岩层的厚度,通常认为桩底有连续3倍桩径的完整岩体是安全的,但无定量的理论依据。

  4.2 摩擦桩

  在岩溶地区采用摩擦桩有两种情况:一种是覆盖层的摩阻力足以提供桩基的竖向承载力,桩基不进入溶洞区;另一种则是桩底进入溶洞区并终孔在薄顶板或充填物中的.情况,此时计人覆盖层及溶洞充填物和溶洞岩体的摩阻力。前一种与普通桩基的设计计算没有太大区别,但要注意保证桩底与溶洞间土层及岩体的厚度;后一种摩擦桩的计算则要根据具体情况变通应用规范公式,设计的难点是:合理选取溶洞区桩侧土的极限摩阻力及桩底支承力如何计入。

  4.3 打入桩

  在岩溶地区采用打入桩, 目前并不是常规方法,但在合适的条件下也是一个很好的方案。打人桩避免了钻孔桩施工时的塌孔风险,及多次回填或其它措施(如钢护筒)带来的费用增加。打人桩基础通常为群桩,可采用预制预应力高强混凝土管桩,也可采用钢管桩,对于管桩应避免桩底直接打到岩面,且都应注意岩面倾斜等不利情况。

  5 岩溶地质桥梁桩施工的技术措施

  基于以上的分析,岩溶地区桥梁桩基施工的技术措施主要包括以下几个方面:

  (1)岩溶地区桩基施工,必须根据不同的地质条件遵循相应的处理原则。对于岩溶,首先应对填充物进行土工试验,分析其物理力学特性,检测容重、含水量、孔隙率等,为注浆参数计算提供依据。然后根据地质钻探资料和填充物情况,对每根桩设计出相应的溶洞处理方案、成孔方法及施工措施。对每种处理方案,都要进行仔细的计算。

  (2)对于上覆土层较厚、地下水较丰富的摩擦桩,采用钻孔法为宜。当钻进到达溶洞顶板时,冲击钻头操作要平稳,尽可能少碰撞孔壁,并减少冲程悬距(不大于0.80 m) ,慢慢穿过并及时采取防护措施,按一定比例投入黄土和片石来封堵,防止漏浆。

  (3)桩基穿过多层溶洞或暗河,抛填粘土袋及片石用冲锤挤填桩外溶洞空间,采用2 层、3 层钢护筒防塌孔是较好的选择。在桥施工时,因该地区岩溶裂隙发育,当钻孔进入岩层后发生漏浆时,及时加强护壁。

  参考文献

  [1]@刘梦泽. 岩溶地区桩基钻孔施工[J]. 铁道标准设计, 2004,(08).

  [2]@李吉先,莫一星. 岩溶地区桥梁桩基的设计与施工[J]. 铁道运营技术, 2003,(04).

  [3]@冯卫东. 岩溶地基桥梁桩基施工技术[J]. 铁道标准设计, 2002,(08).

  [4]@丘斌. 岩溶地区桥梁桩基设计[J]. 铁道建筑, 2004,(05) .

  [5]@徐进前,叶慧. 石灰岩岩溶地区桥梁桩基设计与施工[J]. 中南公路工程, 2001,(02).

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