浅谈寒区桥涵基础的冻害与防治__墨水学术,论文发表,发表论文,职(2)
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3.排水阻水
在支挡建筑物墙背,设置排水后均会显著降低水平冻胀力。
当填土中地下水位较高时,用压力灌浆方法,把一些化学药品,如水玻璃、络木素等,注入地基土的孔隙中,产生化学反应,土因化将毛细管堵死,使冻结时水分不能再迁移,因化的土体含水量非常小,因此不能冻胀。
(二)减少或消除冻结力
1.沥青隔离层
在桥涵基础侧表面涂敷沥青(渣油),会大大减小基侧和冻土间的冻结力,从而降低冻土作用于基础上的切向冻胀力。因此,能防治基础冻胀。但一般沥青粘结力低、易老化。
2.油毡纸包桩
在桩基最大冻深范围内周测均匀涂上黄油(或润滑油),然后缠裹油毡纸(二毡二油或三毡三油),使桩侧和冻土分离,以减少或消除二者之间的冻结力,达到减少或消除切向冻胀力的目的。但该法缺点是耐久性差。
3.单层套管
在桩周外面套上一个用铁板制成的具有一定刚度的圆筒,筒与桩侧留有一定间隙,其内注入工业凡士林油或黄油,并将上下两端堵住,以防止油被挤出。套管底部焊一个刚度很大的底脚,并嵌固在暖土中。也可把套筒作成二个半圆形,用螺栓拼装。
4.双层油套管
双层油套管是冻土在冻深范围内不与桩壁接触,而与套管冻在一起。套管与桩周表面用油分离。当套管随着侧壁冻土冻拔时,不对桩基产生作用力。在冻土融沉时,位于套管下部的复位盘,受到土的向下固结的压力作用,使套管基本恢复至原位,达到长期使用的目的。
双层油套管用4mm以上的钢板焊制,由上、下两层套管组成。
(三)结构措施
采取结构措施,减少或防治基础冻胀,可从三个方面入手:一是增大结构物本身的强度和刚度,增强抵抗冻胀破坏的能力;二是允许结构物一定变形,适应基土冻胀;三是使结构形式利于增加锚固力减小冻胀力。
1.扩底桩
扩底桩是将桩下端一段长度扩大。扩大方式主要有两种:一种是爆破扩底;一种是机械扩底。具有施工简便、造价低廉、承载力大、抗冻性能好等优点。
2.变径桩
变径桩是相对减小冻层范围内桩径,使之一方面减小总切向冻胀力对桩基冻胀作用;另一方面增加冻胀反力对桩基防冻胀作用,尽而达到桩基防冻胀的目的。
3.合理锚长桩
合理锚长桩是正确取用冻胀力和锚固力,使桩基入土深度恰当好处。它是公路桥桩常用的一种形式,锚固长度不足,造成桥梁冻胀破坏,损失严重;锚固长度过大,也是浪费。这就需要设计合理的锚长桩,做到既经济又安全。
参考文献
[1]田德廷戴惠民《道路桥梁冻害及其防治》人民交通出版社1987年11月
[2]凌治平、易经武《基础工程》人民交通出版社,1997.
[3]铁道部第三勘测设计院《铁路工程设计技术手册•桥梁地基和基础》中国铁道出版社1991年第三版