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软土地区桥梁设计、施工注意事项

时间:2017 -02-14 10:55来源:未知 作者: admin 点击:
软土一般指在静水或缓流水环境中以细颗粒为主的近代粘性沉积土,是一种呈软塑到流塑状态的饱和粘性土,常含有机质,天然孔隙比通常大于1,当e大于1.5时称为淤泥,小于1.5大于1
软土一般指在静水或缓流水环境中以细颗粒为主的近代粘性沉积土,是一种呈软塑到流塑状态的饱和粘性土,常含有机质,天然孔隙比通常大于1,当e大于1.5时称为淤泥,小于1.5大于1.0时称为淤泥质土。习惯上也把工程性质接近淤泥土的粘性土统称为软土。
软土具有抗剪强度低、透水性低、高压缩性、对结构破坏敏感、流变性等特点。
 
在软土地区修筑桥梁及道路人工构造物必须首先进行较详细的工程地质、水文地质勘测工作,查明该处软土的地质及工程特性,掌握全面的、翔实的资料,这是正确布置构造物,选择适当结构类型的首要条件,也是保证设计和施工能紧密结合实际情况,采取有针对性措施的必要条件。
 
软土地基的强度、变形和稳定是工程中必须全面、充分注意的问题,是造成桥梁、道路人工构造物、基础过大沉降、不均匀沉降、位移、倾斜、开裂、失稳或严重损坏等事故的主要原因。国内外从实践中对软土地基上基础工程设计技术、施工方法、地基加固等方面已积累了不少成功经验和科研成果,只要使用得当是能保证软土地基上结构物的安全的。
 
一、全面掌握工程地质资料合理布设桥涵
 
我国沿海、内陆等地的软土由于沉积年代、环境的差异,成因的不同,他们的成层情况,粒度组成,矿物成分有所差别,使工程性质有所不同。不同沉积类型的软土,有时其物理性质指标虽较相似,但工程性质都并不很接近,不因借用。软土的力学性质参数宜尽可能通过现场原位测试取得,为设计提供可靠数据。
 
在软土区,桥梁位置(尤其是大型桥梁)既要与路线走向协调,又要注意构造物对工程地质的要求,如果地基土属深、厚软粘土,特别是流动性的淤泥、泥炭和高灵敏度的软土,不仅设计技术条件复杂,而且将给施工、养护、营运带来许多困难,工程造价也就增大,应力求避免,另选择软土较薄、均匀、灵敏度较小的地段可能更为有利。对于小桥涵,可优先考虑地表“硬壳”层较厚,下卧为一般均匀软土处,以争取采用明挖刚性扩大基础,降低造价。
 
在确定桥梁总长、桥台位置时,除应考虑泄洪、通航要求外,宜进一步结合桥台和引道的结构、稳定考虑。如能利用地形、地质条件,适当的布置或延长引桥,使桥台置于地基土质较好或软土较薄处,以引桥代替高路堤,减少桥台和填土高度,会利用桥台、路堤的结构和稳定,在造价、占地、养护费用、营运条件等统盘考虑后,往往在技术上,经济上都是合理的。
 
软土地基上桥梁宜采用轻型结构,减轻上部结构及墩台自重。由于地基易产生较大的不均匀沉降,一般以采用静电结构或整体性较好的结构为宜,如桥梁上部可采用钢筋混凝土空心板或箱形梁;桥台采用柱式、支撑梁轻型桥台或框架式等组合式桥台;桥墩宜用桩柱式、排架式、空心墩等。涵洞宜用钢筋混凝土管涵、整体基础钢筋混凝土盖板涵、箱涵以保证涵身刚度和整体性。
 
二、软土地基桥梁基础设计应注意事项
 
我国在软土地区的桥梁基础,常用的是刚性扩大基础(天然地基或人工地基)和桩基础,也有用沉井基础的,现结合软土地基的特点,介绍设计时应注意的几个问题。
 
1、刚性扩大浅基础
 
在较稳定、均匀、有一定强度的软土上修筑对沉降要求不严格的矮、小桥梁,常争取采用天然地基(或配合砂砾垫层)上的刚性扩大浅基础。如软土表层有较厚的“硬壳”也应考虑利用。刚性扩大基础常因软土的局部塑性变形而使墩、台发生不均匀沉降,由于后台填土的影响使桥台前后端沉降不均而发生后仰也是常见工程事故,有时还同时使桥台向前滑移。因此在设计时应注意基础受力不同的边缘(如桥台基础的前趾、后蹱)沉降的验算及其抗滑动、倾覆的验算。
 
防治措施:可采用人工地基如有针对性的布设砂砾垫层,对地基进行加载预压以减少地基的沉降和调整沉降差,或采用深层搅拌法,以水泥土搅拌或粉体喷射搅拌桩加固软土地基,按复合地基理论验算地基各控制点的承载力和沉降(加固范围应包括桥头路堤地基的一部分);采取结构措施如改用轻型桥台,埋置式桥台,必要时改用桩基础等;也有建议对小桥(如单孔跨径不超过8m,孔数不多于3孔)可将相墩台刚性扩大基础扩展联合成整体,形成联合基础板,在满足地基承载力和沉降同时,可以解决桥台前倾后仰和滑移问题。但此时为避免基础板过厚,常需配置受力钢筋改为柔性基础,应先进行技术、经济方案比较,全面分析选用(设计方法可参考第二章柔性基础简化的倒梁法及钢筋混凝土结构设计有关规定。)
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(责任编辑: admin)
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