基于環(huán)境保護(hù)理念的山區(qū)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)分析

1、基于環(huán)境保護(hù)理念的山區(qū)橋梁根底設(shè)計(jì)分析基于環(huán)境保護(hù)理念的山區(qū)橋梁根底設(shè)計(jì)分析在橋梁構(gòu)造設(shè)計(jì)過程中，做好了上部構(gòu)造設(shè)計(jì)、下部墩臺(tái)設(shè)計(jì)之后，再下來的設(shè)計(jì)重點(diǎn)就是根底設(shè)計(jì)。任何構(gòu)造物的根底都是與相應(yīng)的地基相接觸，因此設(shè)計(jì)人員在做根底設(shè)計(jì)時(shí)必須掌握兩方面的知識(shí)。一是掌握各種橋論文聯(lián)盟 :/梁根底構(gòu)造方面的知識(shí)，一是懂得相關(guān)的工程地質(zhì)方面的知識(shí)。山區(qū)橋梁，正是由于其工程地質(zhì)方面的復(fù)雜多樣性導(dǎo)致了橋梁根底設(shè)計(jì)具有了相當(dāng)?shù)碾y度，再加上山區(qū)工程地質(zhì)當(dāng)中往往會(huì)遇到巖溶、滑坡、凍土、黃土等各種不良地質(zhì)條件，就更加增添了根底設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。近年來，公路工程環(huán)境保護(hù)越來越被人們所認(rèn)識(shí)和重視，早期的一些較粗糙的根底設(shè)計(jì)常

2、常誘發(fā)地質(zhì)病害，防護(hù)加固、地基處理又加大了工程費(fèi)用，被破壞的原有自然環(huán)境又進(jìn)一步造成水土流失種種跡象都要求工程設(shè)計(jì)人員在做工程設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡可能的做到環(huán)保優(yōu)先，最大限度的減少對(duì)自然環(huán)境的擾動(dòng)，在做根底設(shè)計(jì)時(shí)就更應(yīng)精心設(shè)計(jì)，地制宜的選擇最適宜的根底構(gòu)造型式。1根底設(shè)計(jì)任何構(gòu)造物都建造在一定的地層上，構(gòu)造物與地層接觸的局部就是基矗工程理論說明：構(gòu)造物的地基與根底的設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量的優(yōu)劣，對(duì)整個(gè)構(gòu)造物的質(zhì)量和正常使用起著根本的作用。根底工程時(shí)隱蔽工程，如有缺陷，較難發(fā)現(xiàn)，也較難彌補(bǔ)和修復(fù)，而這些缺陷往往直接影響整個(gè)構(gòu)造物的使用甚至平安。根底工程在質(zhì)量、工期、費(fèi)用3大指標(biāo)上影響著整個(gè)工程建立的始終，在工程

3、建立中占據(jù)了舉足輕重的重要地位。因此，對(duì)于橋梁工程設(shè)計(jì)人員，應(yīng)該全面掌握橋梁根底的專業(yè)知識(shí)，理解各種橋梁根底的特點(diǎn)及適用范圍，才能在各種復(fù)雜的地質(zhì)條件下發(fā)揮所長(zhǎng)精心設(shè)計(jì)根底工程，確保橋梁工程建立更好完成。2根底工程的分類及特點(diǎn)根底根據(jù)埋置深度分為淺根底和深基矗將埋置深度較前(一般小于5米)，且施工簡(jiǎn)單的根底稱為淺根底；由于淺層土質(zhì)不良，需將根底置于較深的良好土層上，且施工較復(fù)雜的根底稱為深基矗根底埋置在土層內(nèi)深度雖較淺，但在水下局部較深，如深水中橋墩根底，稱為深水根底，在設(shè)計(jì)和施工中需要作為深根底考慮。公路橋梁及其人工構(gòu)造物首先考慮用天然地基上的淺基矗當(dāng)需要設(shè)置深根底時(shí)常采用樁根底或沉并根底，

4、我國公路橋梁現(xiàn)今最常用的深根底是樁基矗一淺根底的特點(diǎn)天然地基淺根底特點(diǎn)是施工簡(jiǎn)單，不需大型的機(jī)具設(shè)備，比較經(jīng)濟(jì)，在中、小型橋梁上使用較廣泛。淺根底根據(jù)受力條件及構(gòu)造可分為剛性根底和柔性根底兩大類。根底內(nèi)不需配置受力鋼筋，這種根底稱為剛性基矗柔性根底需在根底當(dāng)中配置一定數(shù)量的鋼筋，如十字條形基儲(chǔ)箱形根底等。其特點(diǎn)是整體性能較好，抗彎剛度大，對(duì)上部構(gòu)造產(chǎn)生的附加應(yīng)力比較小，適用于地基條件略差上部構(gòu)造較高時(shí)。二深根底的特點(diǎn)深根底特點(diǎn)是承載力高、穩(wěn)定性好、埋置深度大、工期短、適應(yīng)大型及大跨度橋梁的建立。常用的深根底有樁基儲(chǔ)沉井基儲(chǔ)氣壓沉箱根底等。沉井根底是以井內(nèi)挖土，依靠自身重量抑制井壁摩阻力后下沉至

5、設(shè)計(jì)標(biāo)高，然后經(jīng)過混凝土封底，并填塞井孔，使其成為橋梁墩臺(tái)或其他構(gòu)造物的基矗沉箱根底是一個(gè)有蓋無底的箱形構(gòu)造物，人在壓入壓縮空氣的工作室內(nèi)挖土，沉箱依靠自重沉入土中。這兩種根底都具有整體性強(qiáng)，穩(wěn)定性好，能承受較大荷載等特點(diǎn)。但在公路橋梁中最常用的深根底是樁基矗三樁根底的特點(diǎn)樁根底由假設(shè)干根樁和承臺(tái)兩個(gè)局部組成。樁在平面排列上可成為一排或幾排，所有樁的頂部由承臺(tái)聯(lián)成一整體并傳遞荷載。樁根底的作用是將承臺(tái)以上構(gòu)造物傳來的外力通過承臺(tái)、由樁傳到較深的地基持力層中去，承臺(tái)將各樁聯(lián)成一整體共同承受荷載。各樁所承受的荷載由樁通過樁側(cè)土的摩阻力及樁端土的抵抗力將荷載傳遞到樁周土層中去。樁根底的特點(diǎn)是承載力高

6、、穩(wěn)定性好、沉降量小而均勻，具有較好的適應(yīng)性。樁根底按施工方法可分為挖孔樁、打入樁和鉆孔灌注樁。樁根底按受力特性可分為支承樁(或嵌巖樁)及摩擦樁。需要說明的一點(diǎn)是，對(duì)于支承樁(或嵌巖樁)，可認(rèn)為大局部垂直荷載可由樁底巖層抵抗力承受，但對(duì)于較長(zhǎng)的支承樁(或嵌巖樁)，因受荷載后樁身彈性壓縮較大，將在樁側(cè)產(chǎn)生摩阻力，作設(shè)計(jì)時(shí)尚應(yīng)考慮。對(duì)于摩擦樁，一般情況下，除樁側(cè)土的摩阻力支承垂直荷載外，樁底土層抵抗力也支承局部垂直荷載。3山區(qū)橋梁根底工程的常見形式及特點(diǎn)對(duì)于山區(qū)公路橋梁，墩臺(tái)根底形式主要有兩類：鉆(挖)孔樁根底(嵌巖樁或摩擦樁)和明挖擴(kuò)大基矗在做設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)詳細(xì)地基條件來選擇根底形式。一般來說，

7、對(duì)于地質(zhì)條件較好的橋位處，指巖層或地基持力層埋藏位置較淺，一般不大于5米，且基巖穩(wěn)定，山體平緩，根底邊緣距坡面有一定平安間隔 的情況下，我們首先選擇明挖擴(kuò)大基矗小型構(gòu)造物，如涵洞、通道，一般也考慮設(shè)計(jì)為淺根底，假設(shè)地基持力層達(dá)不到承載力要求可考慮采用換填或夯實(shí)等方法對(duì)地基先進(jìn)展處理。對(duì)于荷載較大，地基上部土層軟弱，適宜的地基持力層位置較深時(shí)，可考慮采用樁基矗樁根底的設(shè)計(jì)核心是在滿足單樁承載力的前提下，以摩擦樁樁長(zhǎng)作為控制指標(biāo)；嵌巖樁一般取用雙控指標(biāo)：嵌巖深度和基巖強(qiáng)度。目前標(biāo)準(zhǔn)對(duì)嵌巖深度無明確要求，設(shè)計(jì)中一般取用2.5倍樁徑。此外，對(duì)于山區(qū)中一些常見的不良地質(zhì)現(xiàn)象，如滑坡、巖溶、崩塌、泥石流、

8、斷層、破碎帶、濕陷性黃土、膨脹土、凍土等等，在公路選線上首先應(yīng)合理繞避，在根底設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)先對(duì)地基進(jìn)展綜合處理。例如，對(duì)于濕陷性黃土地區(qū)橋梁根底設(shè)計(jì)時(shí)，必須考慮不均勻沉降與地基承載力不均勻給上部構(gòu)造帶來的問題，采用明挖擴(kuò)大根底時(shí)，盡量以非自重濕陷性黃土層作為持力層，并對(duì)其進(jìn)展加固和防排水處理，采用樁根底時(shí)，樁必須穿透濕陷性黃土層，計(jì)算摩擦樁承載力時(shí)必須考慮濕陷性土層產(chǎn)生的負(fù)摩阻力。對(duì)于巖溶地區(qū)的根底設(shè)計(jì)，首先應(yīng)詳細(xì)進(jìn)展工程地質(zhì)勘探，在設(shè)計(jì)方案上使構(gòu)造物盡量避開強(qiáng)巖溶地區(qū)和地質(zhì)構(gòu)造破碎帶，樁位處的溶洞應(yīng)進(jìn)展逐樁鉆探，準(zhǔn)確查明樁位溶洞的詳細(xì)資料，并根據(jù)詳細(xì)情況采用打穿或擠填等處理方法。4樁根底的設(shè)計(jì)計(jì)

9、算樁根底的設(shè)計(jì)，最根本的是從分析單樁入手，確定單樁承載力，然后結(jié)合樁根底的構(gòu)造和構(gòu)造型式進(jìn)展根底受力分析計(jì)算。根據(jù)?公路橋涵地基及根底設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?，摩擦樁的單樁軸向受壓容許承載力p可按以下方法進(jìn)展計(jì)算：式中a：樁截面面積(2)u：樁截面周長(zhǎng)()(成孔直徑按鉆頭直徑增大5-10)l：樁在局部沖刷線以下的有效長(zhǎng)度()：樁壁土的平均極限摩阻力(kpa)：土層i的層厚()：樁尖土的極限承載力(kpa)，按下式計(jì)算：式中：樁底清底系數(shù)取0.70.8：樁長(zhǎng)比效應(yīng)修正系數(shù)0.70.72：樁尖土容許承載力(kpa)：樁尖土容許承載力深度修正值取2.03.0：樁周土平均容重(kn/3)取20kn/3h：樁埋置深度()當(dāng)h的計(jì)算值大于40時(shí)，按40計(jì)算。嵌巖樁的單樁軸向受壓容許承載力p可按