略说堤防上建造大型基础的方法(共1944字)

1大堤安全论证

南主塔基础工程位于永安长江大堤马道上，基础外缘至大堤顶外肩(地面高程23．562m)仅18m．永安长江大堤，长江二级堤防．大堤保护区的九江市及其辖区地处长江南岸，是历史悠久的著名港口和外贸口岸．九江长江大堤江岸与堤防的安全与否关系到九江市的工农业生产、社会的发展和稳定．桥位下游三公里处大堤曾于98年长江洪水期间决口，造成重大经济损失．研究施工及运营期大桥基础对堤防安全的影响，保证大桥及大堤的绝对安全是九江长江公路大桥最具争议的关键性技术和问题．大桥前期工作中编制了《九江长江公路大桥南塔桥墩对永安堤影响专题报告》，论证了南主塔桥墩放置在永安大堤内侧平台上的可行性．经分析、研究结论如下:(1)大桥建成后堤防满足渗透稳定要求;(2)大桥实施后由于桥桩有抗滑作用，对大堤边坡稳定有利;(3)采用护坡、护岸工程和封闭防渗墙护墩措施，可以减少南主塔墩建设引起的岸坡冲刷，避免因桩和承台与周围土体间存在裂缝而产生的堤防渗透稳定问题;(4)施工期间桩基钻孔及承台开挖对堤防安全不容忽视，应切实采取工程措施保证堤防安全．因此大桥基础施工期间保证大堤安全成为九江长江公路大桥建设的最大挑战．

2堤防方案对策研究

一方面是桩基施工期间，桩基施工缩短了大堤渗流路径，易引起大堤渗流引发溃堤事故;另一方面承台基坑的开挖，如何保证大堤的边坡稳定．针对性地分析可知，合理安排钻孔顺序、施工防渗墙以及基坑防护措施成为解决这一问题的关键．先期在南主塔承台与长江永安大堤之间实施一道防渗墙．根据水头、地质等情况分析，防渗墙中线距承台边缘6m，单排布置，防渗墙渗透系数不大于1×10－6cm/s，J允＞80．防渗墙深度穿透细砂层嵌入粉质粘土层2m以上，总深度大于32m，防渗墙平面布置折线形，长度约165m;两端弧向永安堤轴线，并与永安堤原防渗墙体相连，其间设复合土工膜使其形成整体防渗．高压喷射采用定喷，孔距1．5m，喷射方向与钻孔中心线夹角15°．防渗墙完成后从大堤侧往江侧孔进行桩基钻孔，钻孔顺序九江长江公路大桥南塔桩基础2009年10月开始间隔钻孔，施工历时7个月，2010年5月全部桩基及防渗墙在一个枯水季节顺利完成，经监测及2010年高位洪水考验，基础及大堤安全稳固．基坑开挖是堤防安全的另一个挑战．基坑开挖需确保不发生大堤渗流、裂缝和较大的沉降位移．南主塔承台顶标高+20．0m，底标高+12．0m，地面标高约为+11．5m．需在永安大堤马道上开挖两个500余平方米7m深的基坑．基坑的防护应具有相当的刚度，以确保大堤边坡稳定，同时应具有很好的防渗性．满足这两个要求考虑经济性后选择的方案是钻孔灌注桩加旋喷止水桩方案，基坑防护，同时考虑基坑内的排水，合理选择工程实施时间．洪水季过后南塔承台基坑支护桩开始施工．以直径1m的连排钢筋砼钻孔桩作为承台基坑开挖挡土受力结构，桩顶设冠梁和角部钢管支撑．考虑土压力、地面堆载、施工机械多种荷载组合进行分析，结果显示承台开挖时支护桩位移仅2．5mm．大堤整体稳定性分析考虑3种荷载工况．工况一按原始岸坡计算抗滑安全，分析得安全系数为1．445;工况二原始岸坡+堤中心地下水位高出江面3m情况计算抗滑安全，分析得安全系数1．381;工况三不考虑桩基础对大堤稳定性有利影响情况计算岸坡抗滑安全，安全系数1．547．控制性工况分析结果计算分析表明低水位时大堤最不利滑动面圆心位于第二级坡面上，基坑开挖有利于大堤整体稳定．当堤中心地下水位不高于江水3m时，大堤依然稳定．考虑桩基对大堤整体稳定有利作用，实际抗滑安全系数将大于计算值．分析表明采取的工程措施可以满足要求，确保大堤安全．2010年9月基坑开挖支护桩开始施工，在完成152根钻孔支护桩、152根旋喷止水桩和冠梁后，顺利开挖承台基坑，浇筑承台混凝土．

3堤防监测

南塔基础施工过程中在大桥中心线及下游100m处设立观察水准工作基点进行渗透及水位观测．沿基坑开挖面及堤顶布设位移观测点监控大堤的边坡稳定．同时在基坑防护桩及冠梁顶设位移观测点．观测数值均在允许范围之内，与设计基本吻合．4结束语南主塔基础施工期间监测显示大堤稳固，基本上没有发生位移．南主塔基础施工后，边坡未发生变化，伸入基岩的大直径钻孔灌注桩，对大堤边坡稳定有利．工程实施的大堤防护，桩基钻孔、承台开挖措施合理有效．经多年长江洪水季节考验，南主塔基础和大堤稳固．

作者：范永利 余小江 单位：江西省交通设计研究院有限责任公司