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      淺析旋挖樁在庫區公路高擋墻軟弱地基處理中的應用

      時間:2024-07-30 06:51:41 土木工程畢業論文 我要投稿
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      淺析旋挖樁在庫區公路高擋墻軟弱地基處理中的應用

        旋挖樁工程術語,一般是指由旋挖鉆機施工的樁型,全稱旋挖鉆孔灌注樁,工程上簡稱旋挖樁。由于使用機械作業,對工人人數要求不高,可節省很大的人工費用。

      淺析旋挖樁在庫區公路高擋墻軟弱地基處理中的應用

        摘要:在水電工程庫區范圍內,由于受水庫蓄水泄洪等影響,庫區公路工程中軟弱地基現象比較顯著,在軟弱地基上修建高擋墻面臨著高技術難度及風險因素。本文結合金沙江向家壩水電站庫區某一級公路軟弱地基段高擋墻,通過采用旋挖樁地基處理的方法進行初步探討及分析,希冀對庫區類似工程處理具有一定的參考意義。

        關鍵詞:庫區公路;高擋墻;旋挖樁;軟弱地基

        一、引言

        在水電工程庫區范圍內,由于受地形地質條件及水庫蓄水泄洪等影響,庫區交通工程通常遇到半填半挖的斜坡或高填路堤。為減小庫區回水對路堤影響,通常要設置高擋墻來支擋路堤填土。然而,庫區公路沿線出現軟弱地基現象比較顯著,而在軟弱地基上修建高擋墻面臨著高技術難度及風險因素,擋墻基礎地基強度低、承載能力不足,沉降不均勻,易造成高擋墻傾斜失穩、開裂甚至倒塌,進而影響公路運營安全。本文結合金沙江向家壩水電站庫區某一級公路軟弱地基段高擋墻,通過采用旋挖樁地基處理的方法對其進行初步探討及分析。

        旋挖樁,全稱旋挖鉆孔灌注樁,主要是通過在地基中形成密實樁體和擠密作用,與原地基構成復合地基,從而達到提高地基承載力,減少沉降和不均勻沉降的作用。旋挖樁主要適用于砂層、土層、粘性土層,以及較松散、粒徑較小的卵礫石層等軟弱不良地質情況[1][2]。

        二、工程概況

        向家壩水電站庫區某一級公路,設計速度60km/h,路基寬20m,公路-I級汽車荷載。其某一樁號段發育一條沖溝,沖溝最大切深10m左右,擋墻部位溝底地表分布沖洪積物(Q4pal)和后期填土。由于受城市建設控制性規劃限制,此段路基右側只能采取路肩墻進行支擋路基填土,平均填土高度10m左右,右側衡重式路肩墻基礎開挖后,地基承載力無法滿足設計要求。

        三、計算分析

        采用旋挖樁進行擋墻基底地基處理,取樁徑D=300mm,樁間距S=1.2m,采用三角形梅花形布設旋挖樁[3](如圖1)。則:等效圓直徑de=1.05S=1.26m,復合地基置換率m=D2/de2=0.057。

        復合地基增強體單樁豎向承載力特征值Ra為:

        式中:up――樁的周長;qsi――樁周第i層土的側阻力特征值(kPa),可按地區經驗確定;lpi――樁長范圍內第i層土的厚度(m);psi――樁端端阻力發揮系數,可按地區經驗確定;qp――樁端端阻力特征值(kPa),可按地區經驗確定,對于水泥攪拌樁、旋噴樁應取未經修正的樁端地基土承載力特征值;Ap――樁的截面積。如圖2,現在15m高擋墻要求地基承載力達到400kPa ,根據現場動力觸探及標準貫入試驗,該段擋墻基底地基承載力最小值為230 kPa。又單根樁所承受的上部豎向荷載為:kN

        根據地質斷面圖,此路段第四系與基巖分界線距離路肩墻基底高度約為10m,此時:當時:

        說明樁基已經進入強風化基巖區,更能滿足地基承載力需求,再繼續研究以使之更經濟。故當時:

        在滿足承載力需求的前提下,考慮到樁基嵌入強風化基巖不小于2.5倍樁徑,故本路段樁長取。為了加強旋挖樁復合地基的整體承載效果,可在擋墻基底進行加鋪50cm厚級配碎石墊層并碾壓夯實。

        四、結語

        旋挖樁具有成孔速度快、成孔率高、施工質量可靠、環境污染小、適應性強的優點,適用于流泥、軟土、卵礫石和流砂等各種比較復雜的地質條件場地,在庫區公路的軟弱地基處理中得到越來越廣泛的應用。當然,在實際的旋挖樁施工過程中要嚴格抓好旋挖樁施工的技術要點,根據項目工程場地的實際情況,嚴格按照設計圖紙及相關規范要求,制定切實有效的技術問題對策與方案,從整體上保證項目工程的進度、質量和經濟效益。

        參考文獻:

        [1]虞祥.淺析旋挖樁在基礎施工中的應用[J].科技創新導報,2009(30).

        [2]閆麗兵,郝靜,關慶港.談旋挖樁基礎設計[J].山西建筑,2012(29).

        [3]JGJ 79-2012,建筑地基處理技術規范[S].中華人民共和國住房和城鄉建設部發布,2012.

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