探究桥梁桩基施工中地基处理方法研究

'探究桥梁桩基施工中地基处理方法研究摘要：桥梁桩基的主要作用就是将桥梁上部结构所承载的荷载传递给地基，如果地基没有足够的承载力，将对整个桥梁的质量造成重大影响。本文主要就桥梁桩基施工中各种地基处理方法的适用范围及其作用进行探讨与分析。关键词：桥梁桩基、地基、换填垫层法、强夯法Abstract：themainfunctionofthebridgepilefoundationiscarriedbytheupperstruetoreofthebridgeofloadtransfertothefoundation,ifthebearingcapacityofthefoundationnotenough,andwillbeofthequalityofthewholebridgeasignificantimpact.Thisarticlemainlybridgepilefoundationconstructionoffoundationtreatmentmethodintheapplicablescopeanditsfunctionarediscussedandanalyzed.Keywords：bridgepilefoundationandfoundation,changeTianDianlayermethod,thedynamiccompactionmethod中图分类号：K928.78文献标识码：A文章编号:0引言 桥梁主要由上部结构、桥墩、桥台、下部结构、基础以及地基组成。地基是整个桥梁的最底层，承载了上部结构传递而来的荷载。为了全桥的安全和正常使用，要求地基和基础要有足够的强度、刚度和整体稳定性，使其不产生过大的水平变位或不均匀沉降。1地基的种类地基主要可分为人工地基和天然地基。人工地基指需要经过人工加固或处理的地基；天然地基指可直接放置基础的地基。而在桥梁桩基的施工过程中，当地基缺乏足够的承载力（如软弱地基），为保证施工质量，经常需要对地基进行加固或处理，下面我们就桥梁桩基施工中各种地基处理方法的适用范围及其作用进行探讨与分析。2地基常用处理方法人工地基常用的处理方法主要有：换填垫层法、强夯法、砂石桩法、振冲法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、预压法、水泥粉煤灰碎石桩法等。2.1换填垫层法当桥梁基础下的持力层相对较为软弱，无法满足上部结构荷载对地基的要求时，常采用换填土垫层来处理软弱地基。具体处理方法：将基础下一定范围内的土层挖去，然后回填以强度较大的砂、砂石或灰土等，并分层夯实至设计要求的密实程度，作为地基的持力层。主要起到提高地基承载 力、减小沉降量、防止冻胀和加速软土排水固结的作用。2.2强夯法强夯法主要用于砂性土、非饱和粘性土与杂填土地基。具体处理方法：将重锤从一定的高度落下，夯击土层使地基迅速固结，以此达到提高软弱地基承载力的目的。在处理非饱和的粘性土地基时，通常采用连续夯击或分遍间歇夯击的方法；并根据工程需要通过现场试验以确定夯实次数和有效夯实深度。根据实际施工数据显示：在100-200吨米夯实能量下，一般可获得3〜6米的有效夯实深度。2.3砂石桩法砂石桩法主要适用于挤密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、杂填土等地基，其处理原理：在振动机的振动作用下,把套管打入规定的设计深度，夯管入土后，挤密了套管周围土体，然后投入砂石，再排砂石于土中，振动密实成桩，多次循环后就成为砂石桩。通过该方法，使桩与桩间土形成复合地基，从而起到提高地基承载力、防止砂土振动液化、增大软弱粘性土整体稳定性的作用。2.4振冲法振冲法又称振动水冲法，主要适用于砂土、粉土、粉质粘土、素填土和杂填土等地基的处理。是以起重机吊起振冲器，启动潜水电机带动偏心块，使振动器产生高频振动，同时起动水泵，通过喷嘴喷射高压水流，在边振边冲的共同作用下，将振动器沉到土中的预定深度，经清孔后，从地面向 孔内逐段填入碎石，使其在振动作用下被挤密实，达到要求的密实度后即可提升振动器，如此反复直至地面，在地基中形成一个大直径的密实桩体与原地基构成复合地基，提高地基承载力，减少沉降，是一种快速、经济有效的加固方法。2.5水泥土搅拌法水泥土搅拌法是用于加固饱和粘性土地基的一种新方法。其具体的施工原理：通过特制的搅拌机械，深入地基深处，注入水泥或者石灰等固化剂，将软土与固化剂进行强制搅拌，使两者之间发生一系列的化学或者物理反应，经此反应过后的软土，通过硬结，将会变为具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥加固土，以此起到提高地基强度和增大变形模量的作用。不过据试验表明：使用该法处理含有伊里石、氯化物和水铝英石等矿物的粘性土以及有机质含量高、酸碱度（pH值）较低的粘性土时，加固效果不大理想；另外受搅拌能力的约束，使用该法处理地基承载力超过140kPa的粘性土和粉土地基时，亦有一定难度。2.6高压喷射注浆法该法适用范围较广，可用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、砂土、人工填土和碎石土等地基的处理。处理原理：利用高压喷射化学浆液与土混合固化，浆液凝固后，便在土中形成一个固结体与桩间土一起构成复合地基，从而提高地基承载力，减少地基的变形，达到地基加固的目的。该法具 有施工简便、固结体形状可以控制、可垂直喷射亦可倾斜和水平喷射、有较好的耐久性等优点。不过如果地基中含有大量粒径较大的块石或者大量植物根茎时，应先进行现场试验，再确定是否使用该法；另外当地下水流速较大、喷射浆液无法在注浆套管周围凝固等环境下，应避免使用该法。2.7预压法预压法适用于淤泥质粘土、淤泥与人工冲填土等软弱地基。是通过提前在拟建桥梁的地基上，施加一定的静荷载，待地基土被压实后，再去除荷载，以此达到提高软弱地基的承载力和减少构造物建成后的沉降量的目的。根据其预压方法的不同，可分为真空预压法和堆载预压法。堆载预压分塑料排水带或砂井地基堆载预压和天然地基堆载预压。当软土层厚度小于4m时，可采用天然地基堆载预压法处理，当软土层厚度超过4m时,应采用塑料排水带、砂井等竖向排水预压法处理2.8水泥粉煤灰碎石桩法水泥粉煤灰碎石桩法适用于处理粘性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基。对淤泥质土应按地区经验或通过现场试验确定其适用性。是在碎石桩的基础上发展起来的，以一定配合比率的石屑、粉煤灰和少量的水泥加水拌和后制成的一种具有一定胶结强度的桩体。这种桩是一种低强度混凝土桩，由它组成的复合地基能够较大幅度提高承载力。 3结束语在桥梁桩基的施工过程中，经常会碰到不同土质的地基，而且施工条件亦不尽相同；所以，在地基处理方法的选择上，应根据各方法的优点及缺点，结合实际施工条件、周围环境等，选择最佳方案。参考文献：[11：张继文微型钢管桩在桥台桩基下沉处理中的应用[J].交通世界(建养•机械).2011,8(19):1029-1032.【2】：张春荣，高兆东.静压预应力管桩在桥梁桩基加固中的应用[J].江苏交通科技.2011,3(22):2200-2201.【3】：地基处理手册(第3版)编辑委员会编著.地基处理手册.中国建筑工业出版社，2008.【4】：程红梅，陈现生浅谈冲填淤泥土质中对桩基工程的成桩机械选择[J].中华民居.2011,7(13):1430-1432.[5]：国文，魏玉山，詹应超，等.岩溶地基桥梁桩基施工技术公路交通科技・技術版.2009,10(22):3342-3343.'