松散体挖孔桩施工防坍塌技术.pdf

2(010年第2期
西南公路 XINANGONGLU
松散体挖孔桩施工防坍塌技术
吴跃权
(四川兴蜀公路建设发展有限责任公司成都610041)
摘要】介绍了汶马改建公路日底板大桥“台在弃堆积松散体挖孔桩施中,根据挖孔深度采用不
同的临时支护措施的方法。
【关键同】松散体;挖孔桩;竹箍;灌浆
中图分类号』U43.11
【文献标识码】B
较为保守的方法,在斤来的施工中证实这是可
1工稈概况
可靠的,并为后米的施工提供了可靠的保证i。
议马改建公路口底板大桥0台桥台基础采用23挖孔桩开挖施工
(81m×56m)钢筋砼承台,承台下设5根深度为2.31用护壁后进行开挖
14.5m的挖孔桩支承。该桥台位」H底板泥石流冲
在孔柱廾挖时,最初采用般挖孔施方
沟ロ堆积体上,两岸狄窄陆峭,、孔设备无法法,挖lm后立模灌注15MPa护壁砼,拉壁厚
进入,故设计桩基础采用挖孔桩。但积土体其02m,每节下端扩大井挖为喇叭形半台,加大下层
松散,稳定性极差,易坍塌,在施工过程中,及时体支护壁砼的接触面,并且在灌注砼护壁时增设
进行土体受力分析,有针对性地采取不同的防坍塌8钢筋网,钢前竖向间距04m,向间距02m,并
加固措施,取得了良好的效果。
且钢筋?竖向钢筋顽留个弯钩,使竖向钢筋全部
上下相连(见图2)。
2防坍塌施工方法
孔径D
2.1承台施T
在进行承台廾挖时,?为上:体极为松散,曾岗
次发生坍,给施工造成极人的闲难,后来采用刷缓
边坡加上设草袋装十码恸防护(见图1),施工措施
装土草袋码砌
8到筋
(a)正面
b)正
1承台川挖示意图
图2护钢筋布图
2.2锁口护壁施工
使用上述施工方法增加了砼的强度利整体性
在施工0“台挖孔栟时,锁施工采用高
使灌注好的护砼不致因为开挖下段时松散体坍塌
05m,宽1m的加宽锁口,通过加人锁口厚度,増加而造成护壁砼变形开裂,但是开挖至承台下2mMF
锁口自身的强度和稳定性,加强了自身抵御剪切破
孔柱周松散土体向孔内坍塌而法继向ト开
坏的能力,同时加大了锁1与体的接触面积、同挖。经过分析认为原?如下:
等条件下增加了土体对锁口的承托力,防止因为松
(1)H于土体暴露时间过长应变随时间推移
散上:体江陷造成锁1不均匀流降,以全桩位偏移及向变大井挖面义不及时
桩身扭曲,达不到设计要求。在锁口施工吋,采用
(2)十体过下松散,十体之间的粘疑力小,抗
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西南公路
剪能力差。
护壁
3)H于挖孔深度增加,上体垂直应力,水
应力都相应增加,剪应力不断增大,在孔深达到
2mF,发生剪切破坏,其受力分析见图3。
SC+gC-の
图4木布置止面示意图
(b)
图3孔深2m处A点受力分析图
根据尔一库仑强度理论,土体强度线表达x
SC+ g 9
a)立而图
(b)平而图
Cー一强度线与纵坐标的截距,即に的聚力;
o-一剪切面上的有效法回成力
一强度线坡角,:的内摩擦角。
根据实际施工情况,上为松散体,C=0,30
故:=
绘强度线见图3(c)
图5孔深6m处竹箍内表面K点受力图
A点处十体自重产生重直成力为最大主力
在施工中毕持边挖边支护,每开挖.m后,及
q==Y,最小市应力gPx=Kq。其中
时放入个竹锍,井挖完05m后迅速绑扎钢筋?,安
一土的容重,取18kN/m;
装模型,灌注护砼。釆用竹输在一定程度上限制
K静止土バ力系数,取0.33;
了:体的变形,增加:体内部摩擦力炇抗剪强度,
使施工得以顺利进行。开挖深度超过6m后,竹箍受
ー一孔深。
可得=18X2=36kPa=0.33×6=12kPe
力达倒限而发生变形断裂,四周松散体向中部坍
根据q,f作A点故限圆与强度线相切见图3c)
塌,対其进行应力分析
忽略竹箍自重,其横截面正应力=0,竹箍纵
即A点极限平衡遭到破坏,而发生剪切破环
酸面上正应力c假设収单位宽竹(见图5a)来分
2.3.2开挖中为防止坍孔增设环向竹箍
针对上述原在后续的施工中将每开挖術环析,将这一段竹箍纵向截成两部份研究其中一部分
的进尺深度攻为按0.5m,防止因土体暴露时间过长而
(见图5b),由于竹揄的对称性,纵截面没有剪应
力。竹箍厚度t<1,故可认为纵截面上各处的正应
引起孔壁坍塌。对于:体过于松散,在井挖基时向
四周按环向问距0.4m,向孔壁亚直打入木,打入深カ相等。见图5c半部分竹左、右纵截面上的法向
度0.2m(见图4),利用木桩对周用土体产生挤増
内力各为N=?対,作用在这一段竹箍表面上土力
大上体间的擦力。为少上体应力増大而导致受合力Rテ可洋やd中
形加大,每开挖0.1m片,在孔栟中放入圈环向竹
-P1//=PI)
竹子対削按照孔柱周边尺」夸折间成,弯折时青篾必
H于上半部分平衡方程
须在环形外侧,这样竹会更有韧性)作临吋支护,竹
R,-2N=0或PD-2×t×1=0
箍是一个不封闭的圆形竹环,竹子的两头不连企
由(1)(2)式可得:=PD)/
起,周松散土体要给竹子ー个作用力,出于弯出
竹箍厚t0.01m
后的竹子具有弹性,企图恢复原来挺直的状态,竹
孔D)=1.65
子也势必给周园上体一?个反作用力,如果竹子两头
孔深6m时,于土体在竹箍作用下发生压缩,
连在起,就会削弱竹了对1的反作用力、因此采用側向膨、承事动に压力状态,山朗肯理论,重直
竹箍可减小土体应力产生的变形,其受力如图5所万
上压力=Y,水半上压力区=zg2(45-42),30