略說(shuō)堤防上建造大型基礎的方法論文
1大堤安全論證
南主塔基礎工程位于永安長(cháng)江大堤馬道上，基礎外緣至大堤頂外肩(地面高程23．562m)僅18m．永安長(cháng)江大堤，長(cháng)江二級堤防．大堤保護區的九江市及其轄區地處長(cháng)江南岸，是歷史悠久的著(zhù)名港口和外貿口岸．九江長(cháng)江大堤江岸與堤防的安全與否關(guān)系到九江市的工農業(yè)生產(chǎn)、社會(huì )的發(fā)展和穩定．橋位下游三公里處大堤曾于98年長(cháng)江洪水期間決口，造成重大經(jīng)濟損失．研究施工及運營(yíng)期大橋基礎對堤防安全的影響，保證大橋及大堤的絕對安全是九江長(cháng)江公路大橋最具爭議的關(guān)鍵性技術(shù)和問(wèn)題．大橋前期工作中編制了《九江長(cháng)江公路大橋南塔橋墩對永安堤影響專(zhuān)題報告》，論證了南主塔橋墩放置在永安大堤內側平臺上的可行性．經(jīng)分析、研究結論如下:(1)大橋建成后堤防滿(mǎn)足滲透穩定要求;(2)大橋實(shí)施后由于橋樁有抗滑作用，對大堤邊坡穩定有利;(3)采用護坡、護岸工程和封閉防滲墻護墩措施，可以減少南主塔墩建設引起的'岸坡沖刷，避免因樁和承臺與周?chē)馏w間存在裂縫而產(chǎn)生的堤防滲透穩定問(wèn)題;(4)施工期間樁基鉆孔及承臺開(kāi)挖對堤防安全不容忽視，應切實(shí)采取工程措施保證堤防安全．因此大橋基礎施工期間保證大堤安全成為九江長(cháng)江公路大橋建設的最大挑戰．
2堤防方案對策研究
一方面是樁基施工期間，樁基施工縮短了大堤滲流路徑，易引起大堤滲流引發(fā)潰堤事故;另一方面承臺基坑的開(kāi)挖，如何保證大堤的邊坡穩定．針對性地分析可知，合理安排鉆孔順序、施工防滲墻以及基坑防護措施成為解決這一問(wèn)題的關(guān)鍵．先期在南主塔承臺與長(cháng)江永安大堤之間實(shí)施一道防滲墻．根據水頭、地質(zhì)等情況分析，防滲墻中線(xiàn)距承臺邊緣6m，單排布置，防滲墻滲透系數不大于1×10－6cm/s，J允＞80．防滲墻深度穿透細砂層嵌入粉質(zhì)粘土層2m以上，總深度大于32m，防滲墻平面布置折線(xiàn)形，長(cháng)度約165m;兩端弧向永安堤軸線(xiàn)，并與永安堤原防滲墻體相連，其間設復合土工膜使其形成整體防滲．高壓噴射采用定噴，孔距1．5m，噴射方向與鉆孔中心線(xiàn)夾角15°．防滲墻完成后從大堤側往江側孔進(jìn)行樁基鉆孔，鉆孔順序九江長(cháng)江公路大橋南塔樁基礎2009年10月開(kāi)始間隔鉆孔，施工歷時(shí)7個(gè)月，2010年5月全部樁基及防滲墻在一個(gè)枯水季節順利完成，經(jīng)監測及2010年高位洪水考驗，基礎及大堤安全穩固．基坑開(kāi)挖是堤防安全的另一個(gè)挑戰．基坑開(kāi)挖需確保不發(fā)生大堤滲流、裂縫和較大的沉降位移．南主塔承臺頂標高+20．0m，底標高+12．0m，地面標高約為+11．5m．需在永安大堤馬道上開(kāi)挖兩個(gè)500余平方米7m深的基坑．基坑的防護應具有相當的剛度，以確保大堤邊坡穩定，同時(shí)應具有很好的防滲性．滿(mǎn)足這兩個(gè)要求考慮經(jīng)濟性后選擇的方案是鉆孔灌注樁加旋噴止水樁方案，基坑防護，同時(shí)考慮基坑內的排水，合理選擇工程實(shí)施時(shí)間．洪水季過(guò)后南塔承臺基坑支護樁開(kāi)始施工．以直徑1m的連排鋼筋砼鉆孔樁作為承臺基坑開(kāi)挖擋土受力結構，樁頂設冠梁和角部鋼管支撐．考慮土壓力、地面堆載、施工機械多種荷載組合進(jìn)行分析，結果顯示承臺開(kāi)挖時(shí)支護樁位移僅2．5mm．大堤整體穩定性分析考慮3種荷載工況．工況一按原始岸坡計算抗滑安全，分析得安全系數為1．445;工況二原始岸坡+堤中心地下水位高出江面3m情況計算抗滑安全，分析得安全系數1．381;工況三不考慮樁基礎對大堤穩定性有利影響情況計算岸坡抗滑安全，安全系數1．547．控制性工況分析結果計算分析表明低水位時(shí)大堤最不利滑動(dòng)面圓心位于第二級坡面上，基坑開(kāi)挖有利于大堤整體穩定．當堤中心地下水位不高于江水3m時(shí)，大堤依然穩定．考慮樁基對大堤整體穩定有利作用，實(shí)際抗滑安全系數將大于計算值．分析表明采取的工程措施可以滿(mǎn)足要求，確保大堤安全．2010年9月基坑開(kāi)挖支護樁開(kāi)始施工，在完成152根鉆孔支護樁、152根旋噴止水樁和冠梁后，順利開(kāi)挖承臺基坑，澆筑承臺混凝土．
3堤防監測
南塔基礎施工過(guò)程中在大橋中心線(xiàn)及下游100m處設立觀(guān)察水準工作基點(diǎn)進(jìn)行滲透及水位觀(guān)測．沿基坑開(kāi)挖面及堤頂布設位移觀(guān)測點(diǎn)監控大堤的邊坡穩定．同時(shí)在基坑防護樁及冠梁頂設位移觀(guān)測點(diǎn)．觀(guān)測數值均在允許范圍之內，與設計基本吻合．4結束語(yǔ)南主塔基礎施工期間監測顯示大堤穩固，基本上沒(méi)有發(fā)生位移．南主塔基礎施工后，邊坡未發(fā)生變化，伸入基巖的大直徑鉆孔灌注樁，對大堤邊坡穩定有利．工程實(shí)施的大堤防護，樁基鉆孔、承臺開(kāi)挖措施合理有效．經(jīng)多年長(cháng)江洪水季節考驗，南主塔基礎和大堤穩固．
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