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小橋涵工程流砂層基礎(chǔ)處理
小橋涵工程流砂層基礎(chǔ)處理
【摘要】地基處理的目的是增加地基穩(wěn)定性，減少施工后的不均勻沉陷，并根據(jù)不同的地質(zhì)情況，不同的投資和工期要求，采用切實可行的處理方案，同時一定要采集橋涵施工后的工后沉降數(shù)據(jù)，積累經(jīng)驗，為今后的施工打下堅實的基礎(chǔ)。
X026二徐路改建工程鳳山橋流砂基礎(chǔ)處理，沒有出現(xiàn)不均勻沉陷，達到了預(yù)期的效果，即節(jié)約了投資，又未延遲工期。
【關(guān)鍵詞】橋涵工程;基礎(chǔ);處理;初探
1 工程概述
鳳山橋位于安徽省宿州市�橋區(qū)欄桿鎮(zhèn)X026二徐路改建工程設(shè)計里程中心樁號K39+066處，橋梁設(shè)計水位為28.05米，原橋位附近有一老橋為1×8m石拱橋，因老橋橋位與新線路偏移，不能利用，故拆除重建。
橋位處河床地質(zhì)自上至下分別為，填筑土、軟塑亞粘土、硬塑亞粘土。
本橋上部結(jié)構(gòu)為1孔16米預(yù)應(yīng)力砼空心板，下部結(jié)構(gòu)橋臺采用重力式U型擴大基礎(chǔ)，橋梁斜交角度45°。
橋梁設(shè)計荷載：汽-20級，掛車-100。
老橋處河底高程為25.4m，河堤與河底高差3.0m，兩側(cè)河岸地形平坦，岸坡為土質(zhì)，鳳山河為人工河流。
施工時存在深基坑開挖，開挖深度約5米，0#臺基坑底設(shè)計高程為20.602m，1#臺基坑底設(shè)計高程為20.611m，當(dāng)基坑開挖至22.0米左右時，出現(xiàn)坑壁坍塌，從四周向基坑中心淤積，積水現(xiàn)象嚴(yán)重，是明顯的流砂層，流砂層深度約4米。
土質(zhì)為黑色淤泥質(zhì)土，呈流動狀態(tài)，排水難度較大。
2 流砂形成原因
流砂的形成是多種多樣的，主要原因是由于河水的沖積經(jīng)過地質(zhì)的變化而形成的砂層，在遇到水流的情況下，整個砂層發(fā)生流動，從而形成了流砂層，在長江沿岸、沿淮部分地區(qū)以及我省的宿州市碭山、蕭縣也有流沙層的分布。
流砂，顧名思義，就是流動的砂子，這主要是砂子在地下遇到水，在水的壓力發(fā)生變化的情況下，水發(fā)生了流動，這樣砂子跟水一起發(fā)生了流動。
在通常情況下地下水的壓力是固定不變的，但是一旦水壓發(fā)生變化，整個砂層就會跟著發(fā)生變化，因此處理好流砂問題對基礎(chǔ)的影響，對于基礎(chǔ)施工來說，有著十分重要的意義。
正確的處理好流砂層在基礎(chǔ)施工過程中造成的負(fù)面影響，不僅可以有效的控制工程的造價，而且能夠提高施工的工藝水平。
3 施工方案比較
為了增加地基穩(wěn)定性，減少施工后的不均勻沉陷，軟土地基需進行處理，可供選擇的方案有：
3.1 砂(礫)墊層
砂(礫)墊層適用于軟土層不厚，排水條件良好，且砂礫資源豐富、工期不緊的情況。
砂(礫)墊層一般厚度為10-25CM，其基本原理是增加排水面，是軟土地基在構(gòu)造物荷載作用下加速排水固結(jié)，提高軟土層強度，滿足穩(wěn)定性要求。
砂礫墊層施工時應(yīng)選用潔凈中、粗砂，含泥量≤5%，筆者通過實踐發(fā)現(xiàn)5CM以下的天然級配砂礫排水固結(jié)效果很好，施工時要適當(dāng)灑水壓實，基礎(chǔ)施工前要觀察砂礫表層，若表層濕潤無松散即可進行基礎(chǔ)施工。
3.2 拋石擠淤法
拋石擠淤法適應(yīng)于當(dāng)軟土層較厚，呈流動狀態(tài)，排水困難時，可采用此法。
擠淤施工用料采用不易風(fēng)化石料，片石尺寸以大于30CM為宜。
拋投的順序應(yīng)延橋涵中軸線，由中間到兩邊，使淤泥向兩旁擠出。
片石擠淤穩(wěn)定后，要鋪設(shè)一層砂礫反濾層，再進行基礎(chǔ)施工。
拋石擠淤法施工簡單、迅速、方便，但施工地點最好料源豐富，同時施工時盡量按次序排布，防止由于拋石厚度不一至，形成不均勻持力層。
考慮到成本和料源，因鳳山橋基坑處軟土層厚達4米且流動性較大，如采用拋石擠淤法處理地基，需大量的片石成本較高。
3.3 換填土
換填土適應(yīng)于軟土層排水條件差，厚度不大于1M，土質(zhì)為淤泥或含水量較高時，可將軟土層挖除一定厚度，換填滲水性好的材料如砂、礫石、片石、卵石等，并可參加一定劑量的水泥、石灰等，提高軟土地基強度，也就是我們經(jīng)常采用的換填石灰穩(wěn)定土，片石混凝土等方法，一般換填的厚度為30-100CM，石灰穩(wěn)定土?xí)r，石灰的劑量應(yīng)不低于6%;摻加水泥的劑量應(yīng)不低于4%。
換填土相對來說造價高，但可以節(jié)省工期。
這種方法是我們平原地帶經(jīng)常應(yīng)用的，同時相對來說在技術(shù)指標(biāo)上也比較保守，置換法施工時最大的問題就是排水，尤其是在地下水水位高的地區(qū)，給施工造成了難度。
3.4 結(jié)合實際情況，綜合考慮投資和工期要求，鳳山橋基礎(chǔ)處理采用竹笆鋪墊，然后在竹笆上鋪筑一層約20～30cm的貧混凝土，待基礎(chǔ)穩(wěn)定時在開始基礎(chǔ)施工。
具體施工情況如下：首先用抽水機將積水抽出，抽水應(yīng)該連續(xù)，一氣呵成，抽水時要注意觀察周圍地面的變化，出現(xiàn)情況及時調(diào)整抽水量，正常情況下，出水的規(guī)律為先大后小，先濁后清，抽出的水排放時盡量結(jié)合周圍的排水系統(tǒng)。
抽水進行過程中，應(yīng)經(jīng)常試挖基坑一點，以確定水位下降程度，當(dāng)水位降至施工水位時，調(diào)整抽水馬力，盡快完成挖基工作。
基礎(chǔ)施工要快速，減少抽水時間，施工后盡快回填。
緊接著將竹笆重疊約20�，用鐵絲擰緊固定，連成一個整體，用同樣方法錯開將竹笆編成三層固定后，鋪設(shè)在鳳山橋基坑處，將貧混凝土均勻的攤鋪在竹笆上，厚度約20～30cm，待基礎(chǔ)穩(wěn)定后再砌筑漿砌片石擴大基礎(chǔ)。
通過上述方法快速解決了因流砂層直接砌筑基礎(chǔ)易沉降的問題，增加了橋涵基礎(chǔ)的穩(wěn)定性，相對而言比其他方式處理軟基費用較低，為小橋涵軟基處理施工提供了新的思路。
4 效果評價
地基處理的目的是增加地基穩(wěn)定性，減少施工后的不均勻沉陷，并根據(jù)不同的地質(zhì)情況，不同的投資和工期要求，采用切實可行的處理方案，同時一定要采集橋涵施工后的工后沉降數(shù)據(jù)，積累經(jīng)驗，為今后的施工打下堅實的基礎(chǔ)。
根據(jù)鳳山橋基礎(chǔ)完工后及完工后一段時間內(nèi)測量數(shù)據(jù)，鳳山橋基礎(chǔ)沒有出現(xiàn)不均勻沉陷，達到了預(yù)期的效果，該方法處理橋涵基礎(chǔ)流砂層即節(jié)約了投資，又未延遲工期，相信通過同仁們的不懈努力，處理橋涵基礎(chǔ)軟基的方法會不斷提高。
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