橋臺基礎加固處理設計論文
橋臺基礎加固處理設計
一、引言
重慶某工程立交二號主線(xiàn)橋為一座左、右分離式橋梁。橋梁上部結構為1孔30m預應力混凝土現澆箱梁，橋臺為U型橋臺配擴大基礎形式。原地勘資料提供地層巖性為中風(fēng)化砂質(zhì)泥巖。后由于該部位放炮開(kāi)挖且開(kāi)挖后暴露時(shí)間長(cháng)，加上雨水沖刷浸泡，導致巖體風(fēng)化加速，后經(jīng)勘察單位現場(chǎng)重新勘驗，將該處巖層風(fēng)化類(lèi)型定為強風(fēng)化。
該主線(xiàn)橋下設有下穿匝道，左幅和右幅橋橋臺位置下穿匝道路塹邊坡原設計按照1：1坡率進(jìn)行放坡�，F由于橋臺地基巖層風(fēng)化程度由中風(fēng)化變?yōu)閺婏L(fēng)化、且橋臺離道路邊緣線(xiàn)距離較近，路塹開(kāi)挖穩定性不能保證，嚴重威脅橋梁運營(yíng)安全。
二、工程地質(zhì)條件
工程治理區位于立交二號橋主線(xiàn)橋左幅橋K0+876～K0+911.5和右幅橋K0+870 ～K0+908下方橋臺位置以下路塹邊坡。
地層出露以侏羅系中統沙溪廟組強風(fēng)化砂質(zhì)泥巖為主，呈紫褐色～紫紅色，主要礦物成分為粘土礦物，泥質(zhì)膠結�？辜魪姸葏狄�(jiàn)表1。
地下水類(lèi)型為第四系松散層孔隙水和碎屑巖類(lèi)孔隙裂隙水，補給源為大氣降水，地表水不發(fā)育。由于巖層為砂質(zhì)泥巖，屬相對隔水層，富水性弱，無(wú)地表徑流和地下水滲出。
三、加固處理設計
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從提供支護力與切坡先后順序的角度將加固方法分為主動(dòng)加固和被動(dòng)加固兩大類(lèi)。
常用的被動(dòng)加固有抗滑樁，抗滑樁具有布樁靈活、挖方少、工作面多及對周?chē)馏w擾動(dòng)小等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于邊坡治理工程中。但由于人工擴孔抗滑樁在巖質(zhì)地層中開(kāi)挖需進(jìn)行放炮施工，針對本項目易導致橋臺基礎失穩。
主動(dòng)加固是指在切坡前，根據初步計算分析或工程類(lèi)比，確定坡體有潛在滑動(dòng)趨勢，在切坡前或產(chǎn)生變形前的切坡過(guò)程中對邊坡加固。
路塹邊坡的`加固，一般要求進(jìn)行主動(dòng)加固防護，這類(lèi)方法主要有預應力錨索和預應力錨桿等。
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強風(fēng)化巖質(zhì)邊坡失穩破壞計算方法主要有三種：①穩定性受單一節理面（如巖層產(chǎn)狀、節理裂隙）控制的，采用簡(jiǎn)單平面穩定性計算；②穩定性受多個(gè)節理面控制的，采用三維楔形體穩定性計算；③碎裂結構巖質(zhì)邊坡的穩定性計算采用簡(jiǎn)化Bishop法。
1、簡(jiǎn)單平面穩定性計算
節理產(chǎn)狀需轉成視傾角后參與計算。計算公式為tanβ=tanαcosω，其中β為視傾角，α為真傾角，ω為剖面方向（即視傾向）與傾向之夾角，計算結果見(jiàn)表2、表3。
2、三維楔形體穩定性計算
三維楔形體穩定性計算前，需判斷節理組合能否在邊坡上形成楔形體，即需要進(jìn)行赤平投影分析。
3、簡(jiǎn)化Bishop法計算穩定性
前面兩種計算方法適用于堅硬～較堅硬層狀、裂隙結構巖體邊坡，對于強風(fēng)化砂質(zhì)泥巖適用性較差，宜采用簡(jiǎn)化Bishop法計算其穩定性。
1、錨固力的確定
為了避免群錨效應，錨索布置間距不小于2.5m�？紤]到加固坡面高度較矮，本處錨索按一排布置。左幅橋樁號K0+907.8橋臺路塹邊坡，錨索一排布置，水平間距2.5m；右幅橋樁號K0+875.2橋臺路塹邊坡，錨索一排布置，錨索間距3m。
2、錨固長(cháng)度的確定
錨索錨固長(cháng)度應對錨桿體與注漿體的粘結長(cháng)度和注漿體與地層間的粘結長(cháng)度分別計算，取兩者中的大值作為錨索錨固段長(cháng)度。
《巖土錨桿（索）技術(shù)規程》CECS22：2005中7.6節規定：錨桿自由段長(cháng)度應穿過(guò)潛在滑裂面不少于1.5m，并不應小于5.0m，本工程自由端長(cháng)度取5.0m。經(jīng)整體穩定性驗算滿(mǎn)足規范要求。
3、鋼軌樁設計
鋼軌抗滑樁是埋于滑體巖層中的抗滑樁，鋼軌與圍巖通過(guò)混凝土牢固結合成一體，在滑動(dòng)面上下受彎曲產(chǎn)生抗力。
經(jīng)計算得到鋼軌樁埋入深度至少為6.43m，開(kāi)挖高度2.695m，考慮到橋臺基礎不裸露出來(lái)，基礎底面以上鋼軌樁長(cháng)度至少1m，最終確定鋼軌長(cháng)度11m。
四、結束語(yǔ)
本項目橋臺基礎經(jīng)上述加固處理后，橋臺質(zhì)量及其下匝道邊坡工程安全質(zhì)量得到了很好的保證。項目現已通車(chē)運行，該橋臺基礎工程質(zhì)量狀況良好尚未出現任何的工程病害，取得了良好的工程及社會(huì )效益。
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