基礎(chǔ)沉降引起的橋梁結(jié)構(gòu)問題及加固對策

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1、浙江大學(xué)建筑工程學(xué)院工程碩士課程作業(yè)課程名稱基礎(chǔ)工程任課教師柯翰專業(yè)年級2013級交通工程（橋梁工程）姓名李川成績目錄1橋梁基礎(chǔ)的作用及基礎(chǔ)類型31.1橋梁基礎(chǔ)作用31.2橋梁基礎(chǔ)類型42國內(nèi)橋梁管養(yǎng)現(xiàn)狀與基礎(chǔ)沉降引起的橋梁結(jié)構(gòu)主要問題62．1國內(nèi)橋梁管養(yǎng)現(xiàn)狀62.2基礎(chǔ)沉降引起的橋梁結(jié)構(gòu)主要問題73橋梁基礎(chǔ)加固對策、方案的介紹73.1擴(kuò)大基礎(chǔ)加固法73.1.1特點(diǎn)及適用條件73.1.2加固施工工序、方案83.2增補(bǔ)樁基加固法93.2.1特點(diǎn)及適用條件93.2.2加固施工工序、方案103.3高壓旋噴注漿加固法113.3.1特點(diǎn)及適用條件113.3.2加固施工工序、方案124案例分析12

2、4.1雅回一橋病害分析及加固對策134.2垂陽橋病害分析及加固對策164.3溫溪大橋病害分析及加固對策204.4塘下金互通立交橋病害分析及加固對策22基礎(chǔ)沉降引起的橋梁結(jié)構(gòu)問題及加固對策橋梁是道路交通的咽喉，是重要的基礎(chǔ)設(shè)施，由于橋梁結(jié)構(gòu)反復(fù)承受著車輪的磨損、沖擊，遭受暴雨、洪水、風(fēng)沙、冰雪、日曬、凍融等自然因素的侵蝕破壞，特別是我國交通量和重型汽車的不斷增加，加之建筑材料的性質(zhì)衰變，以及由于設(shè)計和施工留下的一些缺陷，必然造成道路橋梁使用功能和承載能力的日趨退化。與此同時，基礎(chǔ)沉降對橋梁結(jié)構(gòu)有著非常重要的影響，每年因為基礎(chǔ)沉降造成的橋梁垮塌事件很多，基礎(chǔ)沉降現(xiàn)在是橋梁結(jié)構(gòu)中比較嚴(yán)重的危

3、害之一；本文將對基礎(chǔ)沉降引起橋梁下部結(jié)構(gòu)各病害進(jìn)行總結(jié)分析，同時提出相應(yīng)的加固對策。本文分四個部分，第一部分簡述橋梁基礎(chǔ)的作用及基礎(chǔ)類型，第二部分簡述國內(nèi)橋梁管養(yǎng)現(xiàn)狀與基礎(chǔ)沉降引起的橋梁結(jié)構(gòu)主要問題，第三部分為橋梁加固對策與各加固方法的介紹，第四部分為實(shí)際案例分析。1橋梁基礎(chǔ)的作用及基礎(chǔ)類型1.1橋梁基礎(chǔ)作用由于不同橋梁基礎(chǔ)類型對相應(yīng)的橋梁結(jié)構(gòu)所造成的影響不同，故首先對橋梁基礎(chǔ)的作用，橋梁基礎(chǔ)的類型做一些簡單的介紹。橋梁基礎(chǔ)的作用是承受上部結(jié)構(gòu)傳來的全部荷載，并把它們和下部結(jié)構(gòu)荷載傳遞給地基。因此，為了全橋的安全和正常使用，要求地基和基礎(chǔ)要有足夠的強(qiáng)度、剛度和整體穩(wěn)定性。與一般建筑物基

4、礎(chǔ)相比，橋梁基礎(chǔ)埋置較深，其原因是：①由于作用在基礎(chǔ)上的荷載集中而強(qiáng)大，加之淺層土一般比較松軟，很難承受住這種荷載，故有必要把基礎(chǔ)向下延伸，使置于承載力較高的地基上；②對于水中墩臺基礎(chǔ)，由于河床受到水流的沖刷，橋梁基礎(chǔ)必須有足夠的埋深，以防沖刷基礎(chǔ)底面（簡稱基底）而造成橋梁沉陷或傾覆事故。一般規(guī)定橋梁的明挖、沉井、沉箱等基礎(chǔ)的基底按其重要性和維修加固難易，應(yīng)埋置在河床最低沖刷線以下至少2～5米。對于凍脹土地基，基底應(yīng)在凍結(jié)線以下至少0.25米。對于陸地墩臺基礎(chǔ)，除考慮地基凍脹要求外，還要考慮生物和人類活動及其他自然因素對表土的破壞,基底應(yīng)在地面以下不小于1.0米。對于城市橋梁,常把基礎(chǔ)

5、頂置于最低水位或地面以下,以免影響市容?；斊矫娉叽鐟?yīng)較墩臺底的截面尺寸大，以利施工。在水中修建基礎(chǔ)，不僅場地狹窄，施工不便，還經(jīng)常遇到汛期威脅及漂流物的撞擊。在施工過程中如遇到水下障礙,還需進(jìn)行潛水作業(yè)。因此，修建水中基礎(chǔ),一般工期長，技術(shù)復(fù)雜，易出事故，工程量大，造價常常占到整個橋梁造價的一半，故橋梁基礎(chǔ)的修建，在整個橋梁工程中占有很重要的地位。1.2橋梁基礎(chǔ)類型按構(gòu)造和施工方法不同，橋梁基礎(chǔ)類型可分為：明挖基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)、沉井基礎(chǔ)、沉箱基礎(chǔ)和管柱基礎(chǔ)。明挖基礎(chǔ)，也稱擴(kuò)大基礎(chǔ)，系由塊石或混凝土砌筑而成的大塊實(shí)體基礎(chǔ)，其埋置深度可較其他類型基礎(chǔ)淺，故為淺基礎(chǔ)。它的構(gòu)造簡單，由于所用材料

6、不能承受較大的拉應(yīng)力，故基礎(chǔ)的厚、寬比要足夠大，使之形成所謂剛性基礎(chǔ)，受力時不致產(chǎn)生撓曲變形。為了節(jié)省材料，這類基礎(chǔ)的立面往往砌成臺階形，平面將根據(jù)墩臺截面形狀而采用矩形、圓形、T形或多邊形等。建造這種基礎(chǔ)多用明挖基坑的方法施工。在陸地開挖基坑，將視基坑深淺、土質(zhì)好壞和地下水位高低等因素，來判斷是否采用坑壁支持結(jié)構(gòu)──襯板或板樁。在水中開挖則應(yīng)先筑圍堰。明挖基礎(chǔ)適用于淺層土較堅實(shí)，且水流沖刷不嚴(yán)重的淺水地區(qū)。由于它的構(gòu)造簡單,埋深淺，施工容易,加上可以就地取材，故造價低廉，廣泛用于中小橋涵及旱橋。中國趙州橋就是在亞粘土地基上采用了這種橋基。樁基礎(chǔ)，由許多根打入或沉入土中的樁和連接樁頂?shù)?/p>

7、承臺所構(gòu)成的基礎(chǔ)。外力通過承臺分配到各樁頭，再通過樁身及樁端把力傳遞到周圍土及樁端深層土中，故屬于深基礎(chǔ)。樁基礎(chǔ)適用于土質(zhì)深厚處。在所有深基礎(chǔ)中，它的結(jié)構(gòu)最輕，施工機(jī)械化程度較高，施工進(jìn)度較快，是一種較經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。有些橋梁基礎(chǔ)要承受較大的水平力，如橋墩基礎(chǔ)要承受來自左右方向的水平荷載，其樁基多采用雙向斜樁；而一些梁式橋的橋臺主要承受來自一側(cè)的土壓力，多采用單向斜樁。如樁徑很大，像常用的大直徑鉆孔樁，具有相當(dāng)大的剛度，則可不加斜樁而做成垂直樁