[12-11 16:59:52] 来源:http://www.tmgc8.com 桥梁工程 阅读:3273次
摘 要:根据设计和施工经验,抛石挤淤综合法在五里江农场桥墩地基加固处理中应用的十分成功。
关键词:抛石挤淤综合法,淤泥质地基,地基加固
中图分类号:TU472 文献标识码:B 文章编号:1004—3152(2005)06—0008—02
随着经济发展和城市化水平的提高,可用地将逐步减少,原来不适合做建筑用地的地方,将被开发利用。在平原区淤积性河道上建设就属于此种情况,工程中应根据实际情况,分别选定不同的抛石挤淤法加固地基,这无疑对节省工程建设投资、缩短建设工期、少占土地、保护城市环境具有十分重要的意义。
1 抛石挤淤法
目前,国内抛石挤淤法有散式挤淤和整式压载挤淤两种方式。散式挤淤是指在稀软淤泥中抛填碎石,依靠单块块体(块径不小于0.3 m)的自重或借助外力的振碾,使抛填体沉入淤泥中,形成以块石为骨架中间充满淤泥的复合地基。对于四周是封闭状的淤泥,经抛填、吸淤、碾压后,填筑体能形成接底的较为稳定的置换地基,并有较高的承载力和较小的变形性能(见图1)。由于散式挤淤抛填体必须下沉到层底的硬土层,故其一般适用于淤泥厚度小于3m,不排水抗剪强度小的较稀淤泥。当厚度超过3m或不排水抗剪强度大时,宜选用整式压载挤淤。整式压载挤淤由于填筑体一起沉入淤泥中,因此,除与淤泥交界面外,填筑体内部要求不得混有淤泥。其形式有接底式和悬浮式。以接底式居多,当沉降或差异沉降要求不高、上部荷载不大时,可以用悬浮式(见图2)。散式与整式挤淤法,一般适用厚度不超过4 m,且表层硬壳被挖除的具有触变性流塑状的饱和淤泥或淤泥质土处理,对于5 m 以上的深厚淤泥或淤泥质土则需辅以爆破或强夯措施。
图1 散式挤淤
图2 整式挤淤
2 抛石挤淤综合法
2.1 问题的提出
由于散式挤淤方式只适用于淤泥厚度小于3 m的稀软淤泥,而且多依靠单块块体的自重,使抛填体沉入到淤泥中,形成的复合地基是以块石为骨架,中间充满淤泥。对四周为非封闭的淤泥,难以形成较稳定的置换地基。同时,散式挤淤中抛填体必须下沉到硬基底层上,即接底式,这样就使散式挤淤的适用范围受到限制。对淤泥厚度大于3 m 及重要工程一般采用整式挤淤置换,因整式压载挤淤法具有结构整体性好、承载力高、稳定性强等优点,对较重要的工程多为接地式整式压载挤淤。由于该方法要求填筑体内部不得混有淤泥,必须采用预制大体积混凝土构件或者级配良好的砂石土料,这往往又增加了现场施工难度,对大量的小型工程势必增加工程成本,延长施工工期。为此,笔者根据设计施工经验,提出了抛石挤淤综合法。
2.2 抛石挤淤综合法的内容
抛石挤淤综合法既具有散式挤淤的内容,又达到整式挤淤的效果。它是利用较大块径的单块体抛人淤泥中,靠自重不能下沉时,再用振动碾逐层加载,使较大块径的单块体在淤泥中形成骨架。然后在骨架上部及间隙采用级配良好 、透水不透泥的爆破开山石渣进行整式压载挤淤置换,形成散式骨架与整式挤淤平台结合的复合式地基(见图3)。
图3 综合式挤淤
2.3 抛石挤淤综合法的施工要求
为保证填筑体能下沉,应先挖除阻碍填筑体下沉的表层硬壳。应避免复合地基底层抛大块体过多而造成填筑体架空现象。为此,要选定适宜振动碾压的底层较大块径抛填体。采取近挖远卸的排淤原则,采用有效挖泥工具在填筑体两侧尽量挖淤卸荷,加大填筑体下沉深度。同整式挤淤一样,尽量减少填筑体漂移。
3 工程实例
江苏省五里江农场场部围河上建造了3座交通桥,设计荷载为汽一15,采用砌石墩台,现浇钢筋混
凝土桥板,桥面净宽为6.8 m。路基为河相淤泥,厚3.5 m。淤泥层的物理力学指标见表1。从表1中可看出桥墩台地基为高含水量、高压缩性、高灵敏度且承载力极低的触变性流塑状河相淤泥。
表1 淤泥层主要物理力学性能指标3座交通桥设计桥墩台为砌石结构,要求地基承载力为26.5 kPa,变形模量12.5 MPa。墩基础顺水流方向设计宽度9.0 m。考虑到流塑状的淤泥较为稀软,淤积场地表层无硬壳,土体不排水抗剪强度较低,灵敏度高。若采取挖除方案给施工带来很大不便,流塑状淤泥的开挖和运输都比较困难,堆淤需较大场地又会影响良田收益。又由于淤泥处于四周开放无拘束的条件下,单用散式挤淤块石置换不能形成稳定骨架结构。采用整式挤淤工期长,填筑体材料级配难以实现。为此底层厚度1.1 m采用乱石(矿渣)抛填后,用振动碾压至硬基砂砾石层顶面。然后,整体铺筑爆破开山石渣2.4 m厚,分6层用振动碾压实,分层压实沉降不超过5 cm后,才允许铺填第二层。为加快上部填筑平台的下沉速度,采用上下游卸载挤淤措施。铺筑的级配石碴填筑层与底部块石填筑体形成复合填筑地基。既达到了散式挤淤(填筑体内含淤泥)工期短的目的,又保证了接底式整式挤淤稳定性强的技术要求。经统计分析,3座桥墩地基处理采用综合法与大开挖清淤法相比,节省投资约占总投资20 9/6,缩短工期10 d,少占农田3.0亩。3处桥址地基按综合法填筑后,经现场荷载试验,上部2.4 m填料压实质量好,压实系数达到0.96,地基承载力标准值达27.6 kPa,变形模量达15.8 MPa,完全满足了砌石墩台对地基的要求,地基处理十分成功。www.tmgc8.com
4 结语
抛石挤淤法具有节省工程投资、缩短建设工期、少占土地等优点,有利于城市建设,保护城市环境。本文提出的抛石挤淤综合法在桥墩地基加固方面是成功的,值得推广应用。至于在其他方面的应用,应根据实际地质条件,结合具体工程认真分析。对4.0m厚度以上的淤泥地基加固,采用综合法加固时,应结合爆破强夯等辅助措施,以保证地基处理的可靠性。
蒋 亚 ,张文渊
(1.江苏五里江农场,江苏泗洪223907;2.江苏东南交通7-程咨询监理有限公司,南京210018))