粤北常见桥涵地基的处理

粤北常见桥涵地基的处理淡1引言粤北地区多为石灰岩、砂岩、花岗岩、变质岩等，一般埋深较浅。虽然没有沿海地区那么深的软土，但是也有因其它原因冲积而成的软土。另处，由于石灰岩溶蚀严重，造成地基犬牙交错，地基情况千差万别。过去对地质情况不重视，且为节省投资，常常不钻探。而即使进行了钻探，也毕竟是“一孔”之见，设计对地基的处理亦不可能十全十美。因此，施工过程中，地基情况五花八门，有时甚至与设计情况相差甚远，不得不现场处理。笔者自参加工作多年来，处理了许多不同类型的桥涵地基。由于自己主要是在生产单位，故没有进行多少实验工作，许多处理方法都不是能用纯理论的计算方法精确地计算出来的，许多是理论与实践的结合，但又确实是行之有效的方法。下面将各种处理方法作一个简要总结，与同行探讨。2一般情况的地基处理2.1土质地基对于这类地基，因为其承载能力满足设计要求，故一般仅需铲平，修整妥善后即可砌筑基础。为保证基底不致浸水，一般在基底以外另挖一比基底标高低30～50cm的集水沟排水。2.2岩石地基对于花岗岩、石灰岩等较坚硬而又难以风化的基底，且埋深已在满足设计埋深以下的基础，一般只需清除表面风化层检平即可。如岩面有较大范围的倾斜，则可分级凿成台阶，然后冲刷干净。对于红砂岩等较易风化的岩基，除应凿除表面风化严重的岩体外，一般尚应嵌岩60～100cm，因为在我局管养的许多地基为红砂岩的桥基，都有不同程度的冲空情况。如南雄的水南桥、始兴县的关桥等。因此，验收基础时一定要严格真正意义上的嵌岩。在实际操作中，我们发现许多施工单位挖基时往往开挖得较基础尺寸大许多，或者用凿岩机将基础开挖得倾斜一定角度，造成“假嵌岩”。在这种情况下，验收基础时，应叫施工单位按基础尺寸用风钻修整至比较垂直的基坑，第一层基础不设模板满(砌)浇。如果是倾斜的，则设模板浇捣基础后，底层基础与岩面的三角部分用贫混凝土封填。3特殊地基的处理这类地基主要是指对比设计所要求的承载力不足，或者基础范围软硬不一等等。3.1软土粤北地区的软土多为淤泥质粘土或亚粘土，及缓流冲积而成的软粘性土，天然孔隙比较大，天然含水量大于液限，容许承载力一般介于0.1～0.2MPa之间，一些甚至低于0.1MPa。而我们的桥梁设计通常要求基底承载力在0.25～0.35MPa。在实践中，我们对于基底承载力在0.15～0.2MPa之间的天然基础，通常采用换填的方法处理。一般都用天然砂砾作为换填材料，扩散角按φ＝45°扩散。对于承载力介于0.1～0.15MPa或小于0.1MPa的软土，由于用换土方法来处理时，通常垫层厚度超过2.5m，这样，如采用换土的方法，就显得不够经济。因此，通常采用如下两种方法：(1)砂桩挤密法。软土承载力低，往往是由于孔隙比大。因此，用砂桩挤密软土，减小孔隙比，达到提高基底承载力的目的。具体计算按《公路桥涵地基与基础设计规范》计算。(2)松木桩挤密法。在1975年《公路桥涵设计规范》7.45条和1980年《公路桥涵设计施工技术规范》第3.67条中，都有规定可以采用短木桩挤密法处理软土地基，但在1985年颁发的《公路桥涵地基与基础设计规范》JTJ024—85中，没有提及短木桩挤密法，这是否说明用短木桩挤密土壤不能使用呢?且粤北山区绞多松木，兴建局桥涵时，遇软争土地基，通常聪用短松木桩挤污密软土，取得都较好的效果，相具体做法是下：饮问迎应a成.丈用以加固的软件土地基必须在驼满足幼设计尝埋深以下，且镇在年最低水位胸以下，以保证史地基不被洪水激冲毁，并防止嚼木桩时干时湿燕，腐朽变质座。倾秒贴涂b健.摔双人用钢钎，筐在基底周边及借中心处，每隔市一定距幼离虹(巴一师般供2签～斗3m诉)限，探明软土层汤厚度，以便于奔选定木桩的长垮度叨。钉健悔报c访.冠木桩的长度，英一般不宜长于三4m警，因为过长，溪难于就地取材钟，材料较贵不铲经济，而且操匆作不易，但亦熊不宜短于陪2.5m运，木桩的尾径练为鹿1巩2走～蜻14c搭m境。最好选用松评木押(蠢因为有水浸万圣年松之啊说碧)鼓，桩头用斧头爬削尖骤。担座丛锄d埋.狂打桩有用三个碧把柄的叫三星蒙锤，亦有用铸思铁铸成的穿心律锤，现在因为钱机械化程度高夜，常用挖掘机客的挖斗倒过来糖扣压桩，工效泼非常高，仅需哈两人扶桩就位北，由挖斗轻按秋至桩入土自稳傻，然后人走开孙，由挖掘机按铲压桩下去。一同般登每勾3毁～寨5mi营n庭即可打一条桩茅。一般一个台摩班可完成一个甚基础的打桩工堤作维。副土澡菊e句.插打桩时，为使娘挤密效果好，挖必须由基底四延周往内圈施打去。完剖邮淹f矛.风桩的布置以梅垫花形为好，桩铸间距离不宜小辛于谋3离倍桩径家。技并宣蠢g您.肢打桩完毕应锯劲平桩头，使每惩根桩的桩顶基城本水平。清挖见打桩时挤出的阅烂泥，然后用摊天然砂砾回填坏，一般厚度镇为旦6牧0肃～特80c冒m钟，保证基础不趣包桩头，使受份力均匀制。先灿晴蔑h烛.昏最后取土样做些土工试验，或黄用长杆贯入仪帝验证处理后地痛基的实际承载宁能力是否满足恭设计彩要求感。撞暴按以上方竭法，十几年来阅我们分别处理薯了许多桥的地协基，略如买199腾3顾年在国惠道贞32编3差线南雄建造的静修仁桥，跨萝径贿16m用T添梁桥雄；摩199耽4象年国帝道烛10古6乘线上的径口桥改，跨小径想13m颤T锡梁桥完；腊199杰6嫩年的官渡大桥阔，跨玻径旷20m凤T辟梁桥挎；脊199琴5扎年的翁源六里代南门桥，跨径乔35m里刚架拱桥等等猫，现均已通车麦多年，未发现禽由于基础变形钻所产生的破坏兔。实践证明是隔可行的。但是较必须注意，虽须然短木桩与软数土之间有摩擦维力存在，但不甲宜将短木桩按坝摩擦桩来考虑问，同时即使短秩木桩有时会可旁能到达持力层逆，也不能完全明作为支承桩考剩虑，短木桩只杠起挤密土壤，丈提高地基承载趋力的作用。短病木桩与加固后满的土壤应作为姓一个整体来考雀虑，即作厌为席“绕复合地田基躬”闲。猎稼3.秧2独基底软硬不贺一，不均搁匀舟黑对于这类薄地基，我们常郑常是根据其不用均匀程度，具吗体问题具体分蹄析。对于完全筝是土质的或有止土有石的，在成同一个基础土焰多石少或石多回土少，或一边驳是土一边是石台，或中间是石映两边是土，或巴两边是石中间内有土的，或是盾石笋林立的，政处理方法都不另同，下面分别饿介绍姓。妈访3.2.泽1握速整个基底都是与土质的，软硬鸟差别品小顾蛮这种地质店，由于都是土办质的，虽然存鼓在基底承载力紫不均匀的情况农，但一般差别疗不会大。这时害我们一般先弄工清在基底范围平内软硬所占的邪比例大小及钎谣探软层的厚度筛。如果软的占甚比例小，一般抚为舞1/姥3烧以下，且厚度汗不冤厚帅(辞一般小于辛2m烤)住，则采用挖去榜软土回填砂砾珍的方法处理；穗如果软的占比朱例较大，一般湾为废1/燥3坏至宗1/泪2遗时，则采取加虎固软基的办法裳，常用密打松遇木桩的方策法循(舒因为要用挖掘原机挖基础，一猪般可就近采购渣松木桩用挖掘垒机打桩，无需冶额外增加辅施工琴机腹械品)拜，通常能加快拳施工响进度材。极惹3.2.族2粉白基底有土有石涨，软硬差别肚大堡吃这种情况颂我们首先要求肉施工淋单位将石、土累的平面图画出挪来，然后再根州据情况通过计初算处理钓。皂影赚骂(1捧)晋石笋林立且较耽均匀。由于粤恼北地区许多地救方为石灰岩地煤区，故一些桥舒基钻探资料显竹示为岩揉石丢(连因为钻孔正好栏在石笋夏上册)谎，但实际上挖哗出来时石笋林涉立，石笋间常绝夹有软泥，承党载力通常仅舅为盯150kP马a去左右。且由于吴石笋在整个基筒底范围内比较堤多，且较均匀锁，间距粱小走(零一般小于锈1m皱)骨，对于这种情阅况，通常只需班将石笋风化和亚尖凸部份炸去榨，各石笋炸至证同一水平面满爹足题设计垦埋深要求，清挥去部份软灯泥经(忙一般缠1m怠)剃，然后回填砂净砾低(心比石笋面高鼠30cm哥左泻右扫)呆即可。基底按略构造配筋，一复般渣按拘1魂2刮＠哭2镇5栗布置姐。垂次桐甜(2盛)挣石笋林立不规猴则，石笋距离嗓间隔较小。同序样，首先将石御笋平面图画出袋来，找出最不牌利的情况，作定出相应的受力辫简图，一般分用成简支、悬臂姐和连续三种形绞式，将基底所塑要求的承载力姐作为荷载加上坏去计算，将计麦算出来的弯矩尖作为基础配筋慈的依据。这种逢情况一般对于室简支的，跨径优以不大于蔬3.5m缺为宜，局部地殖方局部处理，补但配筋应保证贩有足够的锚固幅长度。对于简版图为连续板梁兵形式的，一般绍跨径以不大于厘4.5m响为宜，对于悬旅臂的以不大于躺2m续为宜，这样，事可保证弯矩不钩致过大，引起扇配筋过多。具迎体丙施工碧处理方法甲同办(1令)浩。但考虑到实饱际受力时，并不不是象计算简方图那样，跨间背完全是空的，侄因此，我们在春实施过程中，部根据地质、土未质及回填料的国实际情况，宰作巡0.向9钓～趣0.令7裂的弯矩折减，欲通常土质好的贷折减少，土质乏差的折减多守。目况某科(3遣)氧石笋林立，不耗规则，且间隔耐较大。这种情李况，如果仍壮用矛(2白)此法处理，一般敏配筋数量大，氏不经济。特别善是对于一些基栏础，一边是岩待石，一边是软棚土，且几乎各摧占一半的情况之，其弯矩如按袄悬臂计算，钢央筋甚至要几层怠才行。另外，裤受力时，另一拼端弹性变形也物大。而基础一斗般混凝土标号申不扑高茄(机不超序过施2往5挎＃牧)蜡，即使受拉钢尼筋配够，混凝贴土受压强度亦赖难达到要求，犯势必要做双筋案设计别，这是很不经用济的对。亏梳4监工程实例简婶介赴恢下面用两卵个架施工等实例，分两种炼情况介绍处理留方法饿。奴牙肝静(1牺)金国圣道乞10恭6傍线上的官渡大样桥，三号墩，殿上部构造为亲20m孙一跨就的忽T付梁桥，原奉设计利为扩大基础，汁在锈施工议过程中，发现斩上游为风化页赶岩，承载力能婶满足要求，但选下游约有借4.5m温为软乒土么(宅占整个基金础容1/狐3举多厚)铁显然，如果不虚加处理，基础题上、下游软硬史不一极易在软幼硬分界处造成会破坏。欢为此，在乔现场，我们叫葵施工号单位用长钢筋锐进行钎探，发员现软土厚约见4m桐，即可到岩层无。考虑到卫施工素单位没有钻机店，决定采用人方工挖孔桩处识理慰(娃这样，无需额主外添加过多的烘施工屿设解备晃)摄。具体做法是哪，采用桩径为产1.5m厅，壁厚春30cm沾，殿2蜂0势＃砼，共两个需，间距为如3m拢，尾1m魂一节，现场捣锦制，一节节，束直到岩层，清悠洗干净桩底后吸，现绍浇供1喷5蛋＃片石混凝土鉴。然后基础分码别搁置在岩石座和两个挖孔桩攻桩顶，基础配租筋按简支配置凉。该桥善于之199呢6艰年通车，至今管使用良好。所蹈以，对于这种方情况，如果软午土不己深蜓(踏一般不大于推6m沿)征，可采用挖孔辜桩处理傻。璃马祥拘(2桌)昨翁源县六里糖露厂有一座桥，兄为忌3蚂跨顶35m讽的钢筋混凝土纹刚架拱桥。钻嫁探资料显示，并河中墩基为石角灰岩，覆盖层杠仅死3.默5面～捧4叶m弄厚，因此初设计图时采用扩大基阳础。但辛施工兵过程中，二号孔墩挖至一定标绿高后，发现上袜游有岩石，但年下游却为黑色月软土，承载力零约涨为兔150kP恨a柴，且软硬几乎探各占一半，即项基础范围内有烧6m县是软土。经用外挖掘机挖深牵3m努，并用膛4m勇长钢钎探测，肥仍未见底，估纠计该层软土厚胶达炊8m惠。当时，一开犹始提出采用桩仙基，桩底嵌岩极，然后在上面恩做一承泥台驰(愿承台搁在桩顶间和岩石暮上烧)拨。这种方法当闸然最稳妥，但撒施工脆单位没有这套乓钻孔桩设备，雾经联系其它单评位，因为只有迟这个基础两根誉桩，且还要重桨新钻蝇探邮(娇担心有溶摔洞堆)值，故工期要一泉个半月，造价灿要品2尽5障万元，但该工胀程为地方集资仿，资金很紧，牺且临近汛期，棋不抓紧完成，驰将造成更大的竟损失。经研究橡，对软土决定菜采用密打松木赵的方法处理。克具体做法是氧：接关艳飞a何.及岩石部分按满晓足呼设计让埋深再炸下去蒙80cm捏(唐按当时标高应扛再炸深刑1.5m仇)图。撞亲灶抗b纷.顾软土部分采醋用蜓1势2雀～破1也4搞，长居4m环的松木桩，按存间距池50cm脂，梅花形从边币往中打。由于晌考虑到岩石与锄软土软硬差别兵较大，故尽量默多打松木桩。威叫汗施工港单位按以上方塘法打完后，再盈适当补桩，凡惧能打入桩的地弄方，均尽量打余，打到桩有回购弹的感觉为止屋，然后将挤出耐的烂泥清除。横c辞.班以岩石面为标揉准，再回填洞80cm氧的砂维砾吹(筹满足丙设计采埋勇深颈)局作为岩石的褥恩垫。经打桩处桌理的软土从桩交顶往上亦回填旗砂砾至