1.3.2 桩底地层注浆加固

　　由于桩底地层为圆砾卵石层，此地层可注性较强，通过注浆加固地层可以提高地基的承载能力，也起到减少施工对桩底土层扰动的作用。实际操作过程是，水平方向上从短桩区域两侧在导洞内向中间进行夯击注浆钢管，垂直方向上则在导洞内从仰拱底部向桩基底部呈扇形逐渐靠拢。具体见图 4及图 2所示。

　　1.3.3 桥基托换

　　就是在地面选择合适的地点打设深桩，深桩的长度达到结构底板以下的圆砾卵石层，通过后植筋技术将承台扩大，并将部分荷载转移至新增设的深桩上，使之与短桩共同受力，一起抵抗变形。这样可以大大提高短桩处的承载力，同时可以进一步减小桥基的沉降。托换桩为 4根，直径为 1.0m，桩长设计为 25.4m，持力层刚好在卵石层上，恰好避开了易塌孔的地层。考虑到承台、桥桩与墩身的协调性，将规格为 5.5m×5.5m×2m 的原设计承台扩成规格为 9.78m×9.78m×2.76m 的扩大承台，桥基托换设计简图见图 5。

　　1.3.4 支撑减载

　　在地面扩大承台区域外搭设支架，对桥基上部的简支梁进行支撑，将部分荷载转移至支撑体系上，从而减轻桥基所承受的荷载，达到在后续施工过程中减小沉降变形的目的。原设计与短桩相连的墩身向下传递的最不利荷载为 13280kN，设计减载 3600kN。

　　1.3.5 其他方面

　　此外，还考虑了加强风道的施工设计参数，譬如，将原设计 Φ400，壁厚 10 mm 的钢支撑变更为Φ600，壁厚 12mm 的钢支撑，间距由 3m 变为 2m;暗挖施工中格栅密排通过;基坑开挖过程中及时封堵掌子面等措施。

　　2 施工对桥基影响的数值分析

　　2.1 计算模型的建立

　　土体和注浆加固区域的物理行为按 Mohr-Coulomb屈服准则考虑，支护结构和桥基的物理行为按弹性材料考虑。桩土之间相互作用的接触行为按有限滑动接触算法考虑。土体、桥基、加固区域、二衬等三维几何拓扑区域划分成块体单元，支护结构、边桩、横撑等二维几何拓扑区域划分成 (等效的) 壳体单元，桥基和土之间的相互作用界面用三维面 -面接触单元来模拟。地层的物理力学参数按地质详勘报告取值[2]，开挖、支护、加固等施工参数按照施工设计和加固方案取值[3-4]。支护结构的物理力学参数参阅规范取值[5]。开挖区域和托换桥基的空间位置关系及计算模型见图6所示。

　　2.2 计算结果

　　根据工程的实际情况和需要，在考虑了洞室周围和洞内加固措施外，分别按桩基不托换(case-1)、桩基托换(case-2)、桩基托换 + 支撑减载(case-3)、桩底地层注浆加固(case-4)这 4种情况进行计算。目前，实际工程已经按工况 case-1完成了导洞施工，下面将部分计算成果与量测成果进行比较，同时对各种加固措施效果进行分析与评价。

　　(1)地表沉降分析。4种工况地表沉降对比分析表明，加固措施对地表沉降的影响比较小，考虑加固措施后地表沉降最大程度可以减少 2mm。图 7反映了 case-1典型断面地表沉降在不同施工阶段的分布形态以及与量测值的比较，其中 S1对应导洞施工完成，S2对应导洞内回填混凝土和洞内桩施工完成，S3对应主体扣拱施工完成，S4对应主体开挖完成，S5对应二衬施工完成，S6对应导洞施工完成时地表测点沉降值。导洞施工完成时，地表沉降量测值与计算值基本吻合[6]，量测最大值为 13.46mm，计算最大值为13.10 mm，施工完成时即 S5 阶段地表沉降最大值为31.56mm。

上一页  [1] [2] [3] [4]  下一页