地震液化带桥梁深基坑施工技术研究（论文）.pdf

建 筑 技 术 开 发 Building Technology Development 施工 技术 Construction Technology 第44卷 第 1 6期 2017年8月 地 震 液 化 带 桥 梁 深 基 坑 施 工 技 术 研 究 张 忠 文 (中铁 一局 集 团桥 梁 工程 有 限公 司 ，重庆 401121) [摘 要 ]针对地震液化地带桥梁深基坑施工技术进行研究，依据地震液化带地区的地质特点，详细分析 了地震液化带地区 深基坑施工过程 中存在的问题 ，通过设计、计算，在施工过程 中采取一系列有效的技术措施并对深基坑围堰施工进行 了叙述， 保证 了深基坑围堰施工顺利进行。 [关键词 ]地震 ；液化 ；深基坑 [中图分类号 ]U 445．55 [文献标志码 ]B [文章编号 ]1001—523X (2017)16_J0043_J02 Study on Construction Technology of Deep Foundation Pit in Seism ic Liquefaction Zone Zhang Zhong—wen [Abstract]Based on the geological characteristics of seismic liquefaction zone，the problems existing in the process of deep foundation pit construction in seismic liquefaction zone are analyzed in detail．Through the design and calculation，the construction process of the deep foundation pit is studied．In a series of effective technical measures and deep foundation pit cofferdam construction has been described to ensure that the deep foundation pit coffers construction smoothly． [Keywords】earthquake；liquefaction；deep foundation pit 本文研究目的是将地震液化带桥梁深基坑施工技术进行 推广。本文以太中银立交桥为实例，阐述 了地震液化带桥梁 深基坑施工设计、计算并在施工过程中采取一系列措施，解 决地震液化带桥梁深基坑施工过程中出现的侧壁及基底冒砂 冒水现象、基坑四周坍塌和提高工效等一系列施工问题，以 促进桥梁深基坑施工技术的发展。 1 工程简介 太中银铁路立交特大桥长10．806km，其中跨银灵一级公 路64m系杆拱为重难点工程，承台平面尺寸24．2m×19．4m厚 度为 5m。桥梁基础采用钻孔灌柱桩和承台基础。承台基坑开 挖深度 6m。 2 基坑围堰设计 2．1 地质情况 桥位位于古黄河河滩，地质情况复杂，不 良地质与特殊地 质分布多，为地震液化粉砂土集 中分布地区。根据地质详勘资 料，原地面0．5m种殖土，往下 1．0m粉土开挖后呈现液化流 塑状粉砂土，厚度达 15m，埋深达 17m左右，具有含水量高、 孔隙比大、压缩性高、透水性差、强度低的特性。桥位处在地 震动峰值加速度0．20g(Ⅷ )的地震区，粉砂、细砂出现地震 液化，水带泥砂从基底冒出，呈流塑状迅速堆积高达2m，无 法进行基坑清理，开挖施工难度大。由于土层受到剪切应力及 扰动后，有效应力减小，孔隙水压力促使液化流动进而产生地 震液化。 2．2 施工方案设计 根据承台开挖深度，经过对地质情况的分析，结合 以往 的施工经验，方案采用钢板桩 围堰 +井管降水较合适，钢板 桩防水性能好，整体刚度较强。井点降水能有效地使地下水 位降低至基坑底面以下，减少孔隙水压力，防止基坑周围及 基底土地震液化。钢板桩设计 ：钢板桩围堰平面为矩形，其 内口尺寸为27．2m~22．4m，由单层德国拉森Ⅳ型钢板桩和双拼 1156、双拼 H45a及0630xlOmm钢管组成的围囹、内撑梁组成。 钢板桩采用单根长 15m，打入后底端标高为 17．130m，顶面标 高为32．130m。围囹焊接在钢板桩托座上，内撑梁两端与围囹 收稿日期 ：2017-05—10 作者简介 ：张忠文 (1978一)，男，陕西咸阳人，高级工程师，主要 研究方向为桥梁工程。 相撑住，以加强围堰抵抗土侧压力的能力。内支撑采用双角 撑设计，为开挖提供 良好的开挖空间，第一道 内撑设置在设 计泥面以下 1．37m处，第二道内撑设置在泥面以下3．87m处。 井点降水设计 ：在距钢板桩围堰2．0m四周均布 8个井管降水 井，井管采用600mm直径的降水井，井管内径400mm，壁厚 5cm；滤管长度 2m，深度20m。水泵采用30m3／h潜水泵抽水。 钢板桩围堰布置图如图1如示。 (a) (b) 图1 钢板桩围堰立面 (单位：m) (a)剖面示意； (b)平面示意 3 钢板桩围堰设计验算 3．1 钢板桩受力分析 采用 《理正深基坑7．0》进行整体建模计算分析结果如表1 所示。 表1 3种工况钢板桩受力 工况 M {、 ‘m a／MPa r／M a 结果 开挖至30．13 64．1 56 29．8 4．7 满足要求 开挖至27．63 81．1 44．28 37．7 3．7 满足要求 开挖至24．63 223．9 96．7 l04．1 8 满足要求 最大变形出现在开挖至基底，钢板桩最大变形为2．7crn。 如图2所示。 3．2 围檩受力分析 采用 《理正深基坑7．O》进行整体建模计算分析结果如表2 所示。 ·43· 第44卷第 16期 2017年8月 施工技 术 Construction Technology 建 筑