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桥梁地基处理置换垫层法

futao 拆除工程 2019-04-28 850 0
川渝拆除17713551981

桥梁地基处理置换垫层法

置换垫层法目前应用较广的是在软弱地基土上铺筑砂砾垫层。砂砾垫层材料应就地取材,同时又要符合强度要求。垫层采用中砂、粗砂、砂砾和碎(卵)石,不含植物残体等杂质,其颗粒的不均匀系数不能小于5,砾料粒径以不大于50mm为宜。既能提高强度,又易于夯实。黏粒含量不应大于5%,粉粒含量不应大于25%,因为这些含量过多不利排水,也不利于夯实。

一、砂砾垫层厚度与宽度确定

砂砾垫层比软弱地基或软土有较大的变形模量和强度,基础底面的压应力通过砂砾垫层的扩散作用分布到较大的面积。砂砾垫层顶面尺寸应为基底尺寸每边加宽不小于0.3m。垫层厚度不宜小于0.5m,且不宜大于3m。

垫层的厚度z是根据下卧土层的承载力按下式计算确定(图10-2):

图10-2砂砾垫层及应力图示

图10-2砂砾垫层及应力图示

Pk+Pk≤ya[f.](10-1)条形基础:

Pk=7+2ztane注:条形基础当长宽比等于或大于10时可为矩形基础。

矩形基础:

Pok=(b+ 2tane)(1+2ztane)式中:pa——垫层底面处的附加压应力(kPa);Pa——垫层底面处土的自重压应力(kPa);

[f.]——垫层底面处地基的承载力容许值(kPa),按《公桥基规》第3.3.4条或第3.3.5条的规定采用;b——矩形基础或条形基础底面的宽度(m);

1——矩形基础底面的长度(m);p1.——基础底面压应力(kPa);p.——基础底面处的自重压应力(kPa);z——基础底面下垫层的厚度(kPa);

e——垫层的压力扩散角,可按表10-2采用。

垫层压力扩散角8(°)表10-2

垫层压力扩散角8(°)表10-2

注:当0.25<z/b<0.50时,0值可内插确定;当z/b<0.25时,除灰土取0=28°外,其余材料均取0=0°,必要时宜由试验确定。

垫层底面的宽度应满足基底压力扩散的要求,可按下式或当地经验确定:

b1=b+2ctane(10-4)

二、基础底面地基承载力

置换砂垫层后基础底面垫层承载力容许值[f],一般应满足工程要求,并通过现场试验确定垫层承载力。当无试验资料时,可按表10-3参考采用。

各种垫层承载力容许值[f.]表10-3

各种垫层承载力容许值[f.]表10-3

注:1.压实系数A。为土的控制干密度p1与最大干密度Pd.m的比值。土的最大干密度宜采用击实试验确定;碎石最大干密度可取2.0~2.2t/m3。

2.当采用轻型击实试验时,压实系数A。宜取高值;采用重型击实试验时,压实系数A。可取低值。

三、基础沉降量计算

软弱土地基换填砂砾垫层的总沉降量s主要由两部分组成,一是由基础底面砂砾垫层下软卧层产生的沉降量s。;一是由砂砾垫层本身产生的沉降量sm,如式(10-5)和式(10-6)所示,即:

5=Sau+s.(10-5)ha

5a0=Pag(10-6)式中:s——砂砾垫层地基沉降量(mm);s.——垫层本身的压缩量(mm);s.——下卧层沉降量(mm),可按《公桥基规》第4.3.4条~第4.3.7条规定计算;Pa——垫层内的平均压应力(MPa),即基底平均压应力与砂砾垫层底平均压应力的平均值;h.——砂砾垫层厚度(mm);E.——砂砾层的压缩模量(MPa),如无实测资料时,可采用12~24MPa。

在此需要说明,当砂砾垫层侧面土较软弱时,地基土会因垫层侧面土的侧向变形而引起沉降。所以为满足构筑物的沉降要求,不但应考虑基底竖向压缩变形,而且还要计入砂砾垫层引起的侧面土压缩变形的影响。

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