橋梁淺基礎(chǔ)病害分析及整治措施

摘要：文中對橋梁淺基礎(chǔ)的病害及做了分析，并對整治措施做了詳解。

關(guān)鍵詞：橋梁 淺基礎(chǔ) 病害分析 整治措施

１天然地基上的淺基礎(chǔ)

天然地基就是一般講基礎(chǔ)直接做在天然土層上的基礎(chǔ)。在天然地基上、埋置深度小于5m的基礎(chǔ)稱為淺基礎(chǔ)。建立在天然地基上的淺基礎(chǔ)常見的病害有：

１．１掏空

橋墩臺的修建，往往使流水面積縮小，引起水流沖刷河床，由于埋置深度問題，天然地基上的淺基礎(chǔ)最易發(fā)生基礎(chǔ)四周和基地下土層被水流掏空沖走。在水流沖刷危機(jī)基礎(chǔ)時(shí)，可以采取以下整治措施：用竹子、鉛絲或鋼筋制成石籠護(hù)基，并將石籠間以鋼筋或鉛絲互相連結(jié)下沉；在土質(zhì)或細(xì)砂礫的河床，可筑板樁圍堰，為圍堰內(nèi)填充砂礫、石，但需要注意的是板樁頂面標(biāo)高不應(yīng)高于河床；當(dāng)河床不穩(wěn)定、基礎(chǔ)埋置淺、沖刷范圍較大時(shí)，最宜采取平面防護(hù)，可采取雙層或單層塊、片石作平面防護(hù)，需要注意的是河床面有淤泥雜物時(shí)，須加以清除，填充砂礫夯實(shí)后在進(jìn)行砌石，這樣才能更加穩(wěn)固。

１．２凍害

地面以下一定范圍內(nèi)，土層的溫度會隨著氣候的變化而變化，冬季上層土中，水因溫度降低而凍結(jié)，凍結(jié)時(shí)土?xí)a(chǎn)生一種吸引附近水分滲向凍結(jié)區(qū)并一起凍結(jié)，由于土凍結(jié)后，含水量增加，體積膨脹，凍結(jié)后產(chǎn)生的吸力會使地下水源源不斷的進(jìn)入凍土區(qū)，形成冰晶體，嚴(yán)重時(shí)可形成冰夾層，地面則因土的凍脹而隆起。在春季氣溫回升解凍后，凍土層不但體積縮小而且含水量會顯著增加，強(qiáng)度大幅度下降而產(chǎn)生融陷。由于多年的凍脹變形累積，可造成基礎(chǔ)整體上抬，使整個結(jié)構(gòu)物破壞。在夏季無沖刷，冬季無結(jié)冰的地基，可選用換填中粗砂的方法處理基礎(chǔ)凍害。但要嚴(yán)格控制換填材料質(zhì)量，如粉粘粒含量不得超過15等。換填范圍一般為0.5～1.0m，換填深度至最大凍深。也可使用換填碎(卵)石處理基礎(chǔ)凍害，它不受各種凍脹性敏感的土及其厚度限制，不受含水量限制，不受地下水位限制(但不是承壓水)，是一種應(yīng)用范圍較廣，使用效果較好的方法。在強(qiáng)凍脹和特強(qiáng)凍脹地基中，也可用換填瀝青砂(卵石)的方法防治凍害。由于瀝青是一種憎水物質(zhì)，即在低溫狀態(tài)下也呈塑性狀態(tài)，因此瀝青砂(卵石)也是一種較好的防凍性材料。

１．３滑移、傾斜

該病害一般是地基由豎直荷載作用下土層的壓縮變形及不均勻沉降引起的，一般出現(xiàn)在修建在地質(zhì)情況復(fù)雜、地層分布不均勻或是強(qiáng)度較小的軟弱地層上的基礎(chǔ)。當(dāng)?shù)鼗休d力不夠時(shí)，可采用擴(kuò)大剛性基底承壓面的方法進(jìn)行加固，在剛性實(shí)體基礎(chǔ)周圍加砌圬工或混凝土并以鋼筋錨接新舊基礎(chǔ)，使之結(jié)合牢固，如果基礎(chǔ)土壤不好使應(yīng)先做好加固處理，挖出圍堰內(nèi)的土壤，直挖至必要的深度，同時(shí)需注意墩臺的安全。把圍堰內(nèi)的水抽干后，在進(jìn)行鋪砌石塊或做混凝土基礎(chǔ)，在施工時(shí)要注意新舊基礎(chǔ)結(jié)合的牢固，同時(shí)可加設(shè)聯(lián)系鋼筋以使加固擴(kuò)大基礎(chǔ)和舊基礎(chǔ)牢固的結(jié)合為一個整體。該類病害也可使用砂漿法改善地基承載能力。將鋼管或木樁打入基礎(chǔ)周圍的軟弱地層中，然后將樁拔出，灌入經(jīng)過干燥的砂，進(jìn)行搗實(shí)，作為砂樁，以達(dá)到提高土的密實(shí)度的目的。

２ 巖石基礎(chǔ)

巖石基礎(chǔ)是將錨筋直接錨固于灌漿的巖石孔內(nèi)，借助于巖石自身的抗拔、抗剪切能力，巖石與水泥砂漿間，水泥砂漿與錨筋間的粘結(jié)力來抵抗桿塔傳遞下來的荷載，以保證基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性的一種基礎(chǔ)形式。該類基礎(chǔ)常見的病害主要有：

２．１掏空、懸空

該類病害是由于基礎(chǔ)置于風(fēng)化石層上，風(fēng)化部分未處理好，經(jīng)水流沖刷而形成的，該類病害是巖石基礎(chǔ)較常見病害，首先要先處理好巖石風(fēng)化部分，然后采用水泥混凝土板或混凝土預(yù)制塊進(jìn)行防護(hù)，在水流沖刷嚴(yán)重時(shí)可用漿砌塊、片石或預(yù)制混凝土塊筑成三級消力坎以緩沖水流沖刷的影響。

２．２裂縫

受地震等剪切作用時(shí)產(chǎn)生的裂縫，該類病害可在裂縫兩側(cè)鉆孔清理干凈，灌以不收縮的環(huán)氧樹脂為主劑的膠粘劑，將扒釘腿錨入孔中。所用扒釘?shù)拈L度和布置方向兩者都應(yīng)有變化，扒釘?shù)牟贾脩?yīng)能使跨越裂縫的拉力不是只由截面范圍內(nèi)的單個平面、而是通過一個區(qū)域傳遞。在裂縫端部，扒釘間距應(yīng)減小。在施工中應(yīng)考慮在裂縫的每一端都鉆一個孔，使裂縫端邊鈍，以清除應(yīng)力集中。此法一般不能是裂縫縮小，但能繼續(xù)阻止它蔓延擴(kuò)大。同時(shí)也可以采用表面噴漿修補(bǔ)裂縫，在鑿毛的裂縫表面噴射一層密實(shí)且高強(qiáng)度的水泥砂漿保護(hù)層來封閉裂縫。施工中應(yīng)在需要噴漿的結(jié)構(gòu)表面仔細(xì)敲擊，在敲擊中發(fā)現(xiàn)剝離的部分應(yīng)當(dāng)敲碎并除去，有缺陷的部位應(yīng)先填補(bǔ)好。

３人工地基基礎(chǔ)

在軟弱地基上修建建筑物時(shí)，必須對其進(jìn)行處理加固，改善其力學(xué)性質(zhì)，從而提高承載力，經(jīng)過人工處理或加固過的地基，通常稱之為人工地基。人工地基基礎(chǔ)因處于軟弱地基上，在豎向荷載作用下壓實(shí)沉陷，使基礎(chǔ)下沉。在淺層處理無沖刷的軟弱地基土上可采用換土墊層法，淺層挖除軟弱土層換填中粗砂、砂礫、碎石、石灰土或二灰土等。對于沒有沖刷或沖刷深度不大的軟弱地基，如果厚度較大，用換土墊層法在技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上不合理時(shí)，可考慮采用砂樁進(jìn)行深層擠密，以提高地基強(qiáng)度，減小沉降。因軟粘土系數(shù)較低，如果采用砂樁加固效果較差，甚至還會產(chǎn)生一些負(fù)面效應(yīng)，在這類地基中采用砂井加固較為合適，在軟粘土中設(shè)置數(shù)量較多的砂井，增加豎向排水通道，并在軟土頂面設(shè)置橫向排水砂墊層，以此縮短排水距離，從而改善地基滲透性能，加快軟土地基排水固結(jié)，以提高地基承載力。同時(shí)在深層處理飽和度的軟粘土及各種軟弱土層時(shí)可采用深層攪拌法。