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文 献 综 述 学号:210893069 姓名:姜焰民

福州大学至诚学院

本科生毕业设计（论文）文献综述

题 目： 浅谈桥梁基础

姓 名： 姜焰民

学 号： 210893069

系 别： 土木工程

专 业： 土木工程

年 级： 2009

指导教师： （签名）

2013年 3月20日

浅谈桥梁基础
摘要：本文主要介绍了不同桥梁基础的特点及适用，综述了桥梁基础的发展进程，分析了其出现的常见问题及预防措施，并简要地展望了桥梁基础的发展方向，为读者了解并研究桥梁基础提供了方便。
【关键词】：桥梁基础,发展进程,常见问题, 施工技术
一、桥梁基础的种类
桥梁基础是下部结构的主要组成之一, 是桥梁直接与地层接触的最下部分, 是筑牢桥梁的关键部位。基础工程因为是隐蔽工程, 如有缺陷,较难发现, 也较难弥补或修复, 而这些缺陷往往直接影响整座桥的使用甚至安全。桥梁基础设计与施工质量的好坏, 是整座桥梁质量的根本问题, 只有掌握桥梁基础的分类、特点, 掌握基础的适用范围, 才能使公路专业人员设计和施工时更好地注意发挥各类基础的特长, 才能更合理选择适宜的基础, 才能更有效控制基础质量, 确保建成的桥梁能安全、经济、舒适、高效地使用。
基础根据埋置深度分为浅基础和深基础两大类。基础埋置深度小于5m的称为浅基础; 埋置深度大于5m, 则称为深基础[1]。
天然地基浅基础特点是施工简单, 不需大型的机具设备, 比较经济, 在中、小型桥梁上使用较广泛。浅基础根据受力条件及构造可分为刚性基础和柔性基础两大类。对于刚性基础，基础内不需配置受力钢筋, 这种基础称为刚性基础。特点是稳定性好、施工简便、能承受较大的荷载, 只要地基强度能满足要求, 它是桥梁和涵洞等结构物首先考虑的基础形式。缺点是自重大, 受地形限制。在持力层为软弱土时, 需对地基处理或加固后才能采用, 否则, 不可采用浅基础。而柔性基础，必须在基础中配置足够数量的钢筋, 这种基础称为柔性基础。特点是整体性能较好, 抗弯刚度大, 对上部结构产生的附加应力比较小。土质较差的地基上修建较高桥梁时, 适宜这种形式基础。缺点是柔性基础主要是用钢筋混凝土浇筑, 钢筋和水泥用量较大, 施工技术要求较高。
深基础特点是承载力高、稳定性好、埋置深度大、工期短、适应大型及大跨度桥梁的建设。常用深基础有桩基础、沉井基础、气压沉箱基础等。桩基础是一种常用的深基础, 它是由若干根桩和承台两个部分组成。桩基础的作用是将承台以上结构物传来的外力通过承台, 由桩传到较深的地基持力层中去。承台将外力传递给各桩并箍柱桩顶使各桩共同承受外力。各桩所承受的荷载由桩通过桩侧土的摩阻力及桩端土的抵抗力将荷载传到土中。桩基础的特点是承载力高, 稳定性好、沉降量小而均匀, 具有较好的适应性[2]。

二、桥梁基础的发展进程
由于我国封建历史漫长，且近百余年遭受帝国主义侵略和压迫，导致我国基础工程学科长期陷于停滞状况落后于同时代的工业发达国家。新中国成立后，桥梁基础工程改进和发展了多种结构形式的浅基础，以适应不同第几土质和不同荷载性质及上部结构使用要求。为缩短工期，降低造价和适应大型及大跨度桥梁的建设，大力发展了深基础技术。随着在各种土层、不同深度中施工经验和设计技术的积累，桩基础尤其是钻孔灌注桩成为我国最广泛采用的深基础形式[3]。国外近年来基础工程学科的技术发展也较快，一些国家采用了概率极限状态的分析方法，评估地震损失，建立桥梁基础地震风险评估系统[4]。国外还将高强度预应力混凝土应用于基础工程，基础工程向薄壁、空心、大直径方向发展。对于深基础，国内主要选用双壁钢( 钢筋混凝土) 围堰加桩基形式, 而国外主要采用沉井[5]。
三、桥梁基础常见问题与防治措施
鉴于旧桥基础和地质条件比较薄弱, 可能会存在比较严重的安全隐患。特别是积水以后,在水的长期反复作用下,桥梁地基的灾害可能因此诱发，桥梁的正常使用将受到严重威胁。因此应尽早对该类基础进行加固与防护处理[6]。
重力式U型桥台基础，在岩质地基情况下，可能发生的灾害。(1)、桥台开裂。桥台开裂是由于基底岩石在水的作用下，承载力降低，部分被压碎造成的。可以采用直接增加基底承载力和增加基底受压面积的方法。①、单面加宽基础。②、喷浆防护。③、灌浆法。d、混凝土围套加固。(2)、桥台基础发生倾覆。桥台基础倾覆是由于强风化的岩石遭水浸泡、淘空导致桥台重心失稳造成的。①、喷浆或抹面。②、浆砌片石防护。③、锚固。(3)、桥台发生滑动。地基滑动主要是由于水的浸泡弱化了岩体的力学性质，导致基底摩擦系数降低，或者是水对桥台后的填土的扰动，使台后土压力加大造成的。①、减推桥台。②、挡墙:在相对平坦的地方可以在台前修筑挡墙，以阻止其滑动[7]。
对于明挖扩大桥墩基础，在岩质地基的情况下可能发生的灾害有桥墩基础发生倾覆或滑动。(1)、桥台基础发生倾覆是由于强风化的岩石遭水浸泡、淘空导致桥台重心失稳造成的。防护措施：①、喷浆或抹面：对中等以上风化程度的岩体进行喷浆或抹面防护，以阻止风化的进一步升级，确保岩体的整体性，以防发生淘空现象。②、浆砌片石防护：对于强风化的岩石应采取更为保守的措施－浆砌片石护坡，特别注意的是在陡坡上，应对浆砌片石护坡加以保护，以防其滑落。③、锚固：对存在节理的岩体还要加以锚固，以防其大面积剥落，而导致桥墩倾覆。 (2)桥墩基础发生滑动地基滑动主要是由于水的浸泡弱化了岩体的力学性质，导致基底摩擦系数降低，或者是水对桥台后的填土在水的扰动，使墩后土压力加大造成的。防护措施：①、减推桥台：如果桥台同样存在滑动的可能性，可以做减推桥台将两者病害一同处理。②、挡墙：在相对平坦的地方可以在墩前修筑挡墙，以阻止其滑动[8]。
四、桥梁基础的施工技术
基础工程问题往往不能用理论的数学方法来处理，正像美国的R．B．Peck 在国际土协第十一届国际大会( 1985 年)上引述泰沙基看法所说的那样: “有效地处理基础工程问题的唯一方法，在于首先找出以前有过的类似性质的工程中曾发生的问题，其次查明工程地点的土质类型，最后查清某种施工方法为何导致某种结果。通过系统地知识积累，将经验数据加以仔细地表达和确定，那么基础工程就可发展成为半经验的科学”。数十年来，正是经验的积累和研究的深入和及时地交流经验，促使各国的基础工程技术不断地发展。一般来说，桥梁基础工程发展到今天，已经不受水文、地质条件的控制，突出的是工程结构本身和经济效益。目前国内已经形成了合乎我国国情的一整套施工工艺及相应的设备。而特大桥梁基础已经向“组合基础”发展。扩大基础、桩基和沉井三大类在各自的发展中又彼此“联合”。这种联合就是根据不同的水文、地质来发挥各类形式的特点组成的一个整体，故出现了很多基础形式。桥梁基础工程由于在地面以下或在水中，涉及水和岩土的问题，从而增加了它的复杂程度，使桥梁基础的施工无法采用统一的模式。但是根据桥梁基础工程的形式大致可以归纳为扩大基础、桩和管柱基础、沉井基础和组合基础几大类[9]。
桥梁基础施工技术最新发展有双壁钢围堰无封底砼施工技术；基坑围护中的排桩冻结法；沉井施工中的活节混凝土褥垫技术；旋挖转机施工钻孔灌注桩技术[10]。新建结构的施工，将旧结构完全拆除后，由于原墩位还有废弃的桩基础，地下的情况较难判断，因此新建两个桥墩将原两跨结构改为三跨结构。在进行新建结构施工时应注意以下几点: (1)、 为减少对周围地质的扰动，桩基施工须采用回旋钻机。（2）、 桩基施工顺序应做合理安排，缩短施工工期。（3） 、预制梁吊装时应制定安全措施防止影响相邻半幅桥梁。（4）、预制梁吊装时受场地影响只能采取从内向外吊装顺序，满足加固桥梁正截面强度验算要求，为防止相邻两墩偏心受力过大，应在相邻两墩的盖梁底[11]。
五、结语
目前, 虽然我国在基础工程方面的理论发展很快, 但是在设计中应用不多, 在桥梁基础中的应用就更少. 要改变这一情况, 一方面要使理论研究的结果贴近工程实践，如进行桥梁—土壤混合振动试验，建立桥梁—土壤自振特性的评价系统，以提高桥梁的抗震设计技术[12]。另一方面要在桥梁基础设计规范的修订中引用新的理论, 这样才能从根本上推广新理论的应用, 提高基础的设计水平。另外，需要有合格的管理人员，本着“预防为主，防治结合”的原则，采用先进的养护、检测技术和科学的管理方法，延长桥梁的使用寿命。所以，桥梁基础的设计、施工与养护都应该紧密结合桥梁结构的特点和要求，全面分析，综合考虑。

参考文献
[1] 杨修志.浅论桥梁基础的选择[J].云南交通科技.2001.17(2):54-55.
[2] 叶永丰.浅议不同类型桥梁基础的特点及应用[J].硅谷.2008.(18):122.
[3] 王晓谋主编.基础工程（第三版）[M].北京：人民交通出版社，2003.
[4]Brrendon A.Bradley,Misko Cubrinovski,Pajesh P.Dhakal,Gregory A.MacRae.Probabilistic seismic performance and loss assessment of a bridge–foundation–soil system[J].Soil Dynamics and Earthquake Engineering.2010.30(5).395-411.
[5] 黄宏伟,张冬梅,徐􀀁凌,杨澄宇.国内外桥梁深基础形式的现状[J].公路交通科技.2002.(4):60-64.
[6] 陈永智.桥梁基础可能发生的灾害及防治措施[J].山西建筑.2008.34(26).310-311.
[7] 路军.桥梁基础病害及防治措施[J].中国新技术新产品.2010.(10).99.
[8] 朱昱.桥梁基础可能发生的灾害及防治措施[J].科学时代.2009. (01).66-68.
[9] 高剑,李成.浅谈桥梁的基础工程施工[J].黑龙江交通科技.2011(01).92.
[10] 瞿振华，孙建渊.桥梁基础理论与施工技术新发展[J].华东交通大学学报.2006.23(2).27-30.
[11] 王迎军,任国旭,张志桥.梁基础沉陷快速修复施工技术[J].公路交通科技.2011.(10).133-134.
[12] Hiroshi Kobayashia, Keiichi Tamurab, Shunsuke Tanimoto. Hybrid vibration experiments with a bridge foundation system model[J]. Soil Dynamics and Earthquake Engineering.2002.22(9-12).1135-1141.
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