深水基础不排水开挖技术的应用研究.pdf
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1、1 l 2 低温建筑技术 2 0 1 2年笫 3期 ( 总第 1 6 5期 ) 深水基础不排水开挖技术 的应用研究 陈维英 , 蒋桂梅 ( 陕西铁路工程职业技 术学院 。 陕西渭南7 1 4 0 0 0) 【 摘要】 以某特大桥为背景, 简述了低桩承台深水基础不排水开挖施工特点、 方案比选、 施工关键技术及 取得的经济效益 , 为类似工程施工提供参考。 【 关键词】 深基坑; 不排水开挖; 施工技术 【 中图分类号】 T U 4 7 3 2 【 文献标识码】 B 【 文章编号】 1 0 0 1 6 8 6 4 ( 2 0 1 2 0 3 0 1 1 2 0 2 1 工程概况 大桥桥址为银川平原
2、中部, 地层除第四系全新统 人工堆积层( Q 4 ) 外 , 其余为第 四系全新统冲积层 ( Q 4 ) 、 第四系上更新统冲积层( Q 3 ) , 黏土、 粉质黏 土、 粉土 、 粉砂 、 细砂 、 砾砂 。该段黄河每年均出现强流 冰情况 , 且主河槽深水 承台基础均穿越 巨厚的粉砂 、 细 砂层, 易出现涌砂流砂现象 , 易出现坍塌, 不易防护, 同 时 7 0 # 桥墩承台基础位 于 3 7年 前老码 头沉积的孤 石、 卵石层之下。钢桁梁基础采用 1 6根 1 5 m摩擦桩 , 纵横向间距 4 m, 桩长 6 0 m; 下承台尺寸 1 4 6 m X 1 4 6 m X 4 m, 底 标
3、 高 1 0 9 9 0 6 ; 上 承 台 尺 寸 8 8 m X 8 8 m X 2 5 m, 顶标高 1 1 0 5 5 6 。河道常水位标高 1 1 0 9 6 , 埋深 1 0 5 4 m, 开挖深度达 1 3 m, 属 于低桩承 台深水基础 。 2 研究的技术路线 针对黄河地 区恶 劣环 境下 钢桁 梁深 水 承 台基 础 均穿越粉砂 、 细砂层 , 基础施工 防护 中易 出现涌流砂现 象, 易坍塌, 不易防护, 同时该段黄河每年均出现冰凌 冰坝 , 破坏性较大 , 因此 , 确定黄 河主河槽 粉 细砂地 层 中桥梁深水基础施工技 术研究 的技术路线如下 : 收集原始地址等勘察资料
4、一通过实验钻探确定 实际地址情况一调研、 确定基础初步施工方案一确定 基础最终施工方法一正式进行基础施工一成果总结 3方案 E 匕 选 本桥深水基础低桩承台选用钢板桩围堰进行支 护 , 而针对黄河水深流急、 粉细砂地层易 出现涌砂流砂 及坍塌的特点, 对围堰内基坑的开挖方案进行了比选。 动速度小 , 而垂直方 向上产 生的振动 速度在直 墙 围岩 处远 比水平方 向上产生 的振动速度 小 , 所 以可 以得 出 隧道爆破形成的应力 、 速度 方向性显著 , 切线方 向形成 的应力远 比径 向方向上形成 的应力小 的结论 。 ( 3 ) 根 据应 力效应 影 响 的方 向性 来考 虑 , 在 隧
5、 道爆破过程中 , 隧道 周边 的围岩先 承受压力 , 后承受拉 力 , 隧道周边围岩一 定 区域 内的破坏 形式 主要 是压缩 破坏 , 而在这一定的范 围以外隧道 围岩的破坏 形式 主 要是拉伸破坏。 ( 4 ) 隧道爆破呈现非常明显对称性, 所以隧道 爆破设计在隧道围岩情况 差异不是 很 明显 的情况 下 , 可以沿隧道中线对称来设置, 以免隧道呈现很 明显的 单侧破坏性。 根据上面的结论可以优化爆破设计, 以最大程度 的降低爆破振动的影响效应 : 隧道爆破设计周边眼 选取较小的线装药密度 , 优化好炮孔一次爆破 的装药 量; 为了尽可能降低炮轰波的冲击效应和应力叠加 效应, 在周边眼与
6、临近的主爆破眼的雷管布置上, 应采 取逐孔相距两段来布置 ; 为了尽可能降低爆破振动 在拱顶产生的影响效应 , 在爆 破设计 时应尽 可能在 隧 道掌子面中部稍偏下的位置来布设掏槽 眼; 隧道围 岩欠佳的情况下, 可以在隧道拱顶布设超前支护( 如: 超前小导管 , 超前锚杆 等) 。 参考文献 1 杨军 岩石爆破理论模型及数值计算 M 北京: 科学出版 社 ,1 9 9 9 2 张朝康 软岩隧道爆破设计数值模拟及应用 D 成都: 四川 大学 , 2 0 0 5 3 崔积弘 隧道掘进爆破振动的数值模拟研究 D 青岛: 山东 科技大学 , 2 0 0 5 4 J 0 Ha l l q u i s
7、t U s e r M a n u a l D Y N A 2 DAn E x p l i c i t 2 D H y d r ody - n a mi e Fi n i t e El e me n t C o de wi t h I n t e r a c t i v e Re z o n i n g a n d Gmp h i c a D i s p l a y R U n i v e r s i t y o f C a l i f o r n i a L a w r e n c e L i v e r m o r e N a t i o n a l L a b o r a t o r y
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