软土地质桩基施工方案比选.docx
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软土地质桩基施工方案比选
第一章编制说明
一、基本情况
为确保东宝河引桥范围内流塑状淤泥层中桩基的成孔安全,保证桩基的施工质量,为顺利施工提供可靠保证措施的目的,编制东宝河引桥试验桩基施工总结及处理比选方案。
由于东宝河引桥所处地段地质为流塑状淤泥层或淤泥土普遍较广深沿江高速公路A2合同段B10标其它桥梁地段地质淤泥层都要深,结合施工现场需向A3合同段借电先行组织施工的情况,选取离东宝河主桥较近且淤泥层深度具有代表性的地质位置东宝河引桥26-1#桩基(淤泥层深16.7m)、26-4#桩基(淤泥层深16.4m)作为试验桩,实验桩在施工过程中都出现了由于地质沉陷导致塌孔,钢护筒、桩机下沉现象,故无法按原施工方案施工。
东宝河引桥桩基作为我施工处2010度重要节点控制工作,已投入大量人力、机械设备,按照当前实际施工情况,施工基本不能进行。
二、编制依据
1、《施工图设计修编第一册》
2、《施工图设计修编第二册》
3、《地质勘探资料》
4、《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)
5、《公路工程技术标准》(JTGB01-2003)
6、《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2004)
7、《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD63-2007)
8、《钻孔灌注桩施工规程》(DZ/T0155-95)
第二章工程概况
一、工程基本情况
东宝河引桥位于广深沿江高速公路深圳段起点段,路线向南跨越东宝河,起于东宝河以北的东莞市长安镇,终于东宝河特大桥主桥第一跨墩中心,起点桩号为K56+499.201,终点桩号为K57+412,全长0.913公里。
桥梁基础为桩基础,均为钻孔灌注桩。
桩径有1.8m、2.0m两种形式,桩长范围在31~46m。
东宝河引桥共有29个墩位,每个墩位4根桩基,其中1-9#墩桩基础直径为1.8m,10-29#墩桩基础直径为2.0m。
二、工程地理概况和水文地质条件
1、地形地貌
桥址全部位于东莞市长安镇,桥址区地形平坦,属于沙井泥滩工程地质区,地表为人工填土层。
经济作物以养鱼、虾、蟹为主,大片鱼塘相连,交通较为不便利。
2、水文地质条件
地表水主要为桥址区的鱼塘水及附近沟水,较发育,四季动态变化不大。
桥址区内地下水有孔隙水和基岩裂隙水,据钻孔揭示孔隙水埋藏浅,在地下0.2m~1.6m范围内波动,主要为第四系砂层中的水。
本桥桥位处于强、中风化混合片麻岩地质,基岩上的覆盖层薄。
本桥全线全部在渔塘中,淤泥层普遍较厚。
第三章实验桩施工总结
本着为东宝河引桥桩基全面开工提供可靠数据及参考依据的目的,A2合同段B10标分别选取具有代表性的26-1#、26-4#桩基作为试验桩进行了施工。
一、施工机械、人员的配备
试验桩26-1#、26-4#实际投入的主要设备:
55kw冲击钻1台、22kw泥浆泵1台、钢筋加工设备1套、徕卡全站仪1台、索佳水准仪1台。
实际投入的人员有16人,其中技术管理人员4人,机械操作人员及驾驶人员2名,经验丰富工人10名。
二、施工方案
施工方案采用已报批的筑岛后冲击钻机钻孔的常规施工方案。
三、施工过程描述
A2合同段B10标于2010年3月25日中午12:
00开始对26-1#桩基进行冲钻,至26日凌晨2:
11,钻机机头处地基出现裂缝、钢护筒开始沉陷、钻进机头下沉、偏位严重,停止施工,(详见《26-1#桩基冲孔记录表》)。
施工中,我们控制施工过程中各项数据、参数:
钢护筒设计长4m,埋置深度3.7m;泥浆比重1.35g/cm3、黏度30s;冲击次数为7次/min,淤泥层钻进速度控制在0.9m/h以内。
泥浆性能指标表
钻孔
方法
地层
情况
泥浆性能指标
相对
密度g/cm3
黏度
(s)
胶体率
(%)
失水量
Ml/30min
泥皮厚
Mm/30min
静切力
(Pa)
酸碱度
PH
冲
击
钻
淤泥层
1.33~1.37
28~33
≥95
≤20
≤3
3~5
8~11
施工措施参数表
钻孔方法
钢护筒长度(m)
钢护筒埋置深度(m)
冲击次数(次/min)
进尺速度(m/h)
冲击钻
4
3.7
7-8
≤0.9
通过分析26-1#试验桩基钻孔过程,总结失败经验,我们将钢护筒焊接至5m长,埋置深度4.7m,并在护筒周围围满填砂编制袋;提高泥浆比重至1.45g/cm3、黏度33s,并在成孔过程中加入大量的黄泥和片石。
于2010年3月29日中午11:
00另选取26-4#桩基进行冲钻,冲击次数控制为6次/min,淤泥层进尺速度控制0.8m/h以内,每间隔1小时按时测量泥浆性能指标,保证泥浆比重在1.45g/cm3左右。
至30日22:
11,钻机机头处地基出现裂缝、钢护筒开始沉陷、钻进机头下沉、偏位严重,停止施工(详见《26-4#桩基冲孔记录表》)。
泥浆性能指标表
钻孔
方法
地层
情况
泥浆性能指标
相对
密度g/cm3
黏度
(s)
胶体率
(%)
失水量
Ml/30min
泥皮厚
Mm/30min
静切力
(Pa)
酸碱度
PH
冲
击
钻
淤泥层
1.43~1.47
30~35
≥95
≤20
≤3
3~5
8~11
施工措施参数表
钻孔方法
钢护筒长度(m)
钢护筒埋置深度(m)
冲击次数(次/min)
进尺速度(m/h)
冲击钻
5
4.7
6-7
≤0.8
四、施工总结
东宝河引桥试验桩基在冲进钻孔过程中,进入淤泥层之后,棘手问题接踵而至:
粘锤现象导致钢丝绳极易受损,停锤更换钢丝绳频繁;停锤后孔内缩颈严重;淤泥挤动钢护筒,导致钢护筒偏位等。
东宝河引桥26-1#桩基所用钢护筒长4m,在钻孔深度11.6m处钢护筒沉陷、垮孔,26-4#桩基所用钢护筒长5m,在钻孔深度16m处钢护筒沉陷、垮孔,也说明了增加钢护筒长度能部分消除淤泥对冲孔的影响。
淤泥层过厚必将会导致桩基成孔过程中出现缩颈现象,缩颈是桩基出现质量问题的一个重要原因,即使两根实验桩能勉强成孔,钢筋笼的安放、混凝土的浇筑也难免出现因缩颈而导致的新问题,成桩质量也难保证。
冲孔灌注桩属隐蔽性工程,施工过程中的问题大多看不见摸不着,针对该流塑状淤泥层复杂地层,我们有必要采取一系列行之有效的施工措施,使桩身质量得到保证。
淤泥层过厚是东宝河引桥桩基施工绕不开的难题,淤泥覆盖层的处理是桩基施工成功的必要条件,为此A2合同段B10标特拟三项施工措施方案:
一、长护筒跟进穿透淤泥覆盖层;二、淤泥地基固结;三、旋转钻机钻进成孔。
通过比选确定最终的桩基淤泥覆盖层处理方案。
第四章桩基淤泥覆盖层钻孔施工比选方案
方案一:
长护筒跟进穿透淤泥覆盖层
A2合同段B10标东宝河引桥共有29个墩,每个墩位设置4根桩基,其中1-9#墩桩基直径为1.8m,10-29#墩桩基直径为2.0m。
施工方案拟1-9#墩桩基采用直径2.2m的钢护筒,10-29#墩桩基采用直径2.4m的钢护筒。
钢护筒采用振动捶振动下沉,底部穿透淤泥层,插入黏土层1m,顶部高出地面50cm。
1、钢护筒构造特点
钢护筒设计直径比设计桩基大40cm;钢护筒主体采用6mm钢板卷制而成;d=2.2m钢护筒内部均匀分布4条【10槽钢作为竖向肋(d=2.4m钢护筒内部均匀分布6条【10槽钢作为竖向肋),竖向肋内部按间距1.5m均匀分布宽5cm、厚6mm的钢板环形加强抱箍;钢护筒顶部及刃脚处用0.3m宽,厚12mm钢板卷制成环形加固。
2、钢护筒材料统计
钢护筒所用δ6mm钢板总重量为629.5吨,δ12mm钢板重量为48吨,[10槽钢为92.5吨。
预计工期180天。
方案二:
淤泥地基固结
施工方案拟采用水泥浆旋喷桩固结淤泥覆盖层,旋喷桩淤泥加固技术是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻至土层的预定位置,高压水流从喷嘴中喷射出来,冲击破坏土体,同时钻杆以一定速度向上提升后,在土中形成固结体,即为旋喷桩。
运用该技术加固地基,具有施工方便,施工工期短等优点。
1、水泥浆旋喷桩布置形式
d=1.8桩基以桩基中心为圆心,分别以r=1.45m为半径均匀布置12根水泥浆旋喷桩,以r=2.05m为半径均匀布置16根水泥浆旋喷桩;d=2.0m桩基以桩基中心为圆心,分别以r=1.55为半径均匀布置16根水泥浆旋喷桩,以r=2.15m为半径均匀布置20根水泥浆旋喷桩。
2、水泥浆旋喷桩设计参数及工程量
水泥浆旋喷桩设计旋喷范围直径为0.5m,底部穿透淤泥层,进入黏土层1m,水泥浆旋喷桩总长为57512.03m。
预计工期330天。
方案三:
旋转钻机钻进成孔
施工方案采用旋转钻机泵吸反循环钻进成孔的常规施工方案。
重点根据不同地层情况选取不同钻进参数、钻速及泥浆参数:
泵吸反循环推荐钻进参数和钻速
钻压
KN
转速
r/min
砂石泵排量
m3/h
钻速
m/h
粘土层、硬土层
10~25
30~40
180
4~5
砂土层
5~15
20~40
160~180
6~10
砂层、砂砾层、砂卵石层
3~10
20~40
160~180
8~12
中硬以下基岩、风化基岩
20~40
10~30
140~160
0.5~1
钻孔过程中不同地层采取的泥浆参数:
泥浆指标控制见下表:
钻孔
方法
地层
情况
泥浆性能指标
相对
密度
粘度
(s)
含砂率
(%)
胶体率
(%)
失水率
ml/30min
泥皮厚
mm/30min
静切力
(Pa)
酸碱度
PH
反
循
环
一般
地层
1.02~1.06
16~20
≤4
≥95
≤20
≤3
1~2.5
8~10
易塌
地层
1.06~1.10
18~28
≤4
≥95
≤20
≤3
1~2.5
8~10
卵石土
1.10~1.15
20~35
≤4
≥95
≤20
≤3
1~2.5
8~10
钢护筒结构同方案一,全部采用6m长护筒,钢护筒材料统计:
钢护筒所用δ6mm钢板总重量为251吨,δ12mm钢板重量为48吨,[10槽钢为33.7吨。
预计工期230天。
浅析规则式植物造景和自然式植物造景
苏旺
指导老师:
汪小飞
(黄山学院生命与环境科学学院,安徽黄山245041)
摘要:
本文分析了规则式植物造景和自然式植物造景,和他们各自的造景特色和主要适用在什么场合。
探讨了规则式植物造景和自然式植物造景二者包括的造景形式以及他们在造园体系、表现手法上的不同点。
介绍了它们在各个国家、地域的各有特色。
最后我们应该适宜运用各种造景形式。
关键字:
规则式植物造景,自然式植物造景
Analysisofrule-plantlandscapingandnatureplantlandscape
SuWang
Director:
WangXiaofei
(CollegeofLife&EnvironmentalSciences,HuangshanUniversity,Huangshan245041,China)
Abstract:
Thisarticleanalysestherulesscenebuildingwithplantsandnatureplantlandscape,andtheirlandscapeandmainlyusedonoccasion.Discussesrulesforscenebuildingwithplantsandnatureplantlandscapelandscapeincludingthetwoformsaswellastheirgardeningsystem,onthepresentationofdifferentpoints.Describestheminthevariouscountries,geographicalfeatures.Finallyweshouldbeappropriatetousevariouslandscapeforms.
Keyword:
Rules-plantlandscaping,natureplantlandscape
1.树木配置的形式
按照树木的生态习性,运用美学原理,依其姿态、色彩、干形进行平面和立面的构图,使其具有不同形态的有机组合,构成千姿百态的美景,创造出各种引人入胜的树木景观。
树木配置的形式多种多样、千变万化,但可以归纳为两大类,即规则式配置和自然式配置。
2.规则式植物造景
规则式又称整形式、几何式、图案式等,是把树木按照一定的几何图形栽植,具有一定的株行距或角度,整齐、严谨、庄重,常给人以雄伟的气魄感,体现一种严整大气的人工艺术美,视觉冲击力较强,但有时也显得压抑和呆板。
2.1规则式植物造景适用的场合
规则式植物造景常用于规则式园林和需要庄重的场合,如寺庙、陵墓、广场、道路、入口以及大型建筑周围等。
法国、意大利、荷兰等国的古典园林中,植物景观主要是规则式的,植物被整形修剪成各种几何形体以及鸟兽形态,与规则式建筑的线条、外形,乃至体量协调统一。
古埃及园林、古希腊园林、古罗马园林、文艺复兴时法国园林等植物景观都是规则式的。
西方古典园林植物造景受到唯理思想的影响,采用完全规则式的配置方式,整齐一律,均衡对称。
植物采用中轴线左右对称,均衡布置,植物在种类、株数、体量、大小、高矮选择上都与中轴线呈对称布置;草坪和花圃,被分割成各种几何形状的板块,甚至树木本身也被修剪成规则式的,如凡尔赛宫成排树木沿中轴线规则排布,密植的树木修剪成的树墙,给人以有序整齐视觉感受。
古罗马园林很重视植物造型的运用,有专门的园丁从事这项工作。
造型初期只是将一些萌芽力强、枝叶繁茂的常绿植物修剪成篱,以后日益发展,将植物修剪成各种几何图形、文字、图案,甚至一些复杂的牧人或动物的形象。
常用的植物为黄杨、紫杉和柏树。
又如文艺复兴时期意大利台地园及法国18世纪园林中都有大量的规整式植物造型。
规则式的园林景观给人以雄伟气魄之感。
西方古典园林植物造景中兴盛迷园的建造。
例如,罗马园林中的迷园内有图案复杂的小径,有的用大理石铺路,有的用草皮铺路,以修剪的绿篱围在道路两侧,形成图案复杂的通道,成为园中娱乐的一个地方。
2.2对植和列植的理解
规则式包括对植和列植。
在规则式种植中,利用同一树种、同一规格的树木依主体景物的中轴线作对称布置,两树的连线与轴线垂直并被轴线等分,无论在道路两旁、公园或建筑入口都是经常运用的。
这种规则对称种植的树种,树冠比较整齐,种植的位置既不要妨碍交通,又要保证树木有足够的生长空间。
对植常采用树形整齐优美、生长较慢的树种,以常绿树为主。
常用的有松柏类、南洋杉、云杉、冷杉、大王椰子、苏铁、桂花、玉兰、碧桃、银杏、腊梅、龙爪槐等,或者整形的大叶黄杨、石楠、海桐等。
例如,公园门口对植两棵体量相当的树木,可以对园门及其周围的景物起到很好的引导作用;桥头两旁的对植则能桥梁构图上的稳定感。
对植也常用于有纪念意义的建筑物或景点两边,这时选用的对植树种在姿态、体量、色彩上要与景点的思想主题相吻合,既要发挥其衬托作用,又不能喧宾夺主。
列植是将乔木、灌木按一定的株行距成排成行地栽种,形成整齐、单一、气势大的景观。
它在规则式园林中运用较多,如道路、广场、工矿区、居住区、建筑物前的基础栽植等,常以行道树、绿篱、林带或水边列植形式出现在绿地中。
列植树木要保持两侧的对称性,平面上要求株距相等,立面上树木的冠径、胸径、高矮则要大体一致。
当然这种对称并不一定是绝对的对称,如株行距不一定绝对相等,可以有规律的变化。
列植树木形成片林,可作背景或起到分割空间的作用,通往景点的园路可用列植的方式引导游人视线。
3.自然式植物造景
自然式又称风景式、不规则式,植物景观呈现出自然形态,无明显的轴线关系,各种植物的配置自由变化,没有一定的模式。
树木种植无固定的株行距和排列方式,形态大小不一,自然、灵活,富于变化,体现柔和、舒适、亲近的空间艺术效果。
适用于自然式园林、风景区和普通的庭院,如大型公园和风景区常见的疏林草地就属于自然式配置。
中国式庭院、日本式茶庭以及富有田园风趣的英国式庭院亦多采用自然式配置。
3.1孤植、丛植、群植的理解
自然式包括孤植、丛植、群植等。
树木的单位栽植称为孤植,孤植树有两种类型,一种类型是与园林艺术构图相结合的庇荫树。
这类树要求冠大荫浓,寿命长,第二种的孤植树是单纯作艺术构图中的孤赏树应用。
要求体型端庄或姿态优美。
开花繁茂,色泽鲜艳。
丛植是指一株以上至十余株的树木,组合成一个整体结构。
丛植可以形成极为自然的植物景观,它是利用植物进行园林造景的重要手段。
一般丛植最多可由15株大小不等的几种乔木和灌木。
在自然式园林中,丛植是最常用的配置方法之一,可用于桥、亭、台、榭的点缀和陪衬,也可专设于路旁、水边、挺远、草坪活广场的一侧,一丰富景观色彩和景观层次,活跃园林气氛。
运用写意手法,几株树木丛植,姿态各异、相互趋承,便可形成一个景点或构成一个特定空间。
3.2孤植
孤植是中国古典园林采用较多的一种形式,它能充分发挥单株花木色、香、姿的特点,并常作为庭院观赏的主题。
如苏州拙政园“玉兰堂”的白玉兰,网师园“小山丛桂轩”西侧的槭树等。
西方古典园林的孤植,最典型的要数英国自然风景园林,它追求的是一种简单而真实的美。
在西方,孤植多为高大的乔木,常有一木成林的气势。
例如英国斯陀园中孤植的大橡树。
丛植在中国古典园林中,有两种情况:
一是用一种观赏价值较高的树植之成林,发挥和强调某种花木的自然特性,以体现群体美,常作为主景;二是用数种花木成丛栽植,常作为观赏的主题。
如怡园听松涛处植松,苍翠挺拔;留园西部植鸡爪械,秋日红叶斑斓;沧浪亭山边的箬竹满坡,苍翠欲滴;远香堂南的广玉兰,浓萌匝地等。
西方古典园林的丛植多用于乔木、灌木的结合。
丛植的林地边缘也呈不规则的形式。
3.3丛植
丛植除用于近景和中景外,还常常起隔景、障景的作用,以增加景色的层次与变化。
同时也常常将不宜入画的地面或建筑用灌木丛遮掩起来。
例如英国邱园中片植的乔木和互相搭配的姿态、颜色各异的灌木丛等。
自然式植物造景运用的比较好的是中国和日本。
他们讲究的都是本于自然,诗画的情趣,意境的蕴含。
只有这样,自然式植物造景才能不仅仅是形态上的自然,连神态都显的自然。
日本式,植物在这类庭园里扮演着非常重要的角色;常青灌木和树木可以构成设计的主骨架。
不要选用大叶灌木。
相反,应选用小叶植物和不对称的树木。
在大多数日式庭园里,经常要修剪树木和灌木,使它们大小相宜,并留下足够的空地(在较大的园里需要修剪的通常只是那些郁郁葱葱的松树)。
中国的自然式植物造景,如在个园中春梅翠竹,配以笋石,寓意春景,夏种槐树、广玉兰,配以太湖石构成夏景,秋栽枫树,配以黄石构成秋景,冬植腊梅、南天竹配以雪石构成冬景。
从而在咫尺庭院中创造了四季变化的景观序列。
4.总结
自然式植物造景和规则式植物造景各有特色,自然式的,灵动、优雅、自然、亲近;规则式的,雄伟、严谨、庄重。
运用得当,可以形成,各种特色的景观。
参考文献
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