摘要:中國人多地廣,巖溶分布也相對普遍,當(dāng)橋梁基礎(chǔ)項目屬于巖溶區(qū)時,一定要在施工前把地質(zhì)勘察工作做好,為施工設(shè)計、施工安排提供可靠、安全的地質(zhì)資料和設(shè)計根據(jù)。本文經(jīng)過對巖溶地區(qū)橋梁項目地基的繁雜狀況實施分析,提出了巖溶地區(qū)橋梁項目勘察和設(shè)計中的一些實用有效的技術(shù)措施。 

  關(guān)鍵詞:地質(zhì)勘察;巖溶區(qū);橋梁;設(shè)計 

  1 巖溶區(qū)地質(zhì)勘察 

  通常而言,調(diào)查與評價巖溶地區(qū)項目建設(shè)條件的項目地質(zhì)勘察,能分為4個階段:首先,選址階段:對巖溶與土洞的發(fā)育情況與產(chǎn)生條件進行初步的查明,對其危害程度與發(fā)展趨勢作出判斷,初步評價場地的穩(wěn)定性與建筑適宜性。其次,初步勘察階段:對巖溶與土洞的分布、發(fā)育程度與規(guī)律進行查明,依照場地穩(wěn)定性與建筑適宜性實施項目地質(zhì)分區(qū),為建筑物總平面布置供應(yīng)根據(jù)。再次,具體勘察階段:對建筑場地內(nèi)或?qū)ㄖ镉杏绊懙牡囟胃黝悗r溶與土洞的部位、形態(tài)、埋深、大小、洞隙中充填物的物理力學(xué)特點、地下水條件等進行查明,對地基穩(wěn)定性進行評價,為設(shè)計、施工與地基處理供應(yīng)參數(shù)。最后,施工勘察階段:針對某一地段或還要查明的問題實施補充勘察評價。 

  2 巖溶地區(qū)橋梁項目的勘察技術(shù)措施 

  勘察技術(shù)方法的關(guān)鍵內(nèi)容就是項目勘察的技術(shù)人員經(jīng)過其本身的知識深度與廣度,和其對于項目勘察每一個專業(yè)之間技術(shù)交流、內(nèi)部溝通的了解狀況,還有對于本身的技術(shù)發(fā)展趨勢與技術(shù)服務(wù)目標(biāo)的熟悉程度,從而在巖溶地區(qū)遭遇到重大或繁雜的橋梁項目勘察工程時可以判斷出要經(jīng)過什么勘察技術(shù)方法和措施來處理其所遭遇的技術(shù)難題。能夠說巖溶地區(qū)橋梁項目勘察為項目勘察專業(yè)也提出了許多相關(guān)的新研究課題,所以簡單死抱著傳統(tǒng)的項目勘察技術(shù)和其設(shè)備與措施已經(jīng)不能再滿足時代的要求,而項目勘察技術(shù)的進步也是無法阻擋的時代趨勢。 

  某高速公路特大橋為典型的覆蓋型巖溶橋梁,全長約11.5km。這特大橋橋址區(qū)上覆第四系黏性土與砂類土,相對厚的覆蓋層,下伏地層以奧陶系和寒武系石灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r、泥灰?guī)r為主,一些段落分布有第三系礫巖、泥巖和石炭系石灰?guī)r、泥灰?guī)r、泥巖等。存在可溶性巖石,為這區(qū)域巖溶的發(fā)育提供先決條件。而地下水頻繁活動,加大了水力坡度,加快流速,對這區(qū)域巖溶充填情況和覆蓋層穩(wěn)定也有非常大的影響。巖溶區(qū)域地質(zhì)勘察使用物探測試和地質(zhì)鉆探相結(jié)合的勘探技術(shù),地質(zhì)鉆探用物探指導(dǎo),實施地質(zhì)鉆探與物探的互相驗證,從而使勘察精度提高。這特大橋勘察使用了電阻率法、電磁波 CT、井中地質(zhì)雷達、全景鉆孔攝像、地震波CT 等幾種方法實施測試研究,對場區(qū)巖溶的規(guī)律性有必然反映。因為受地形、地質(zhì)特點的限制,一些巖溶段落地面物探探測采電阻率法、地震法不能實施或不理想的物探結(jié)果。這橋巖溶勘察在物探測試基礎(chǔ)上,使用地質(zhì)鉆探,部分輔以鉆孔攝像和鉆孔雷達測試的形式,實施了幾種方法的互相驗證,提升了巖溶勘察精度,對橋址區(qū)巖溶發(fā)育的特征與分布狀況進行查明。參照表1分析,這特大橋巖溶發(fā)育以中等~強發(fā)育為主,一些弱~微弱發(fā)育。 

  3 巖溶地質(zhì)橋梁樁基設(shè)計原則與要點 

  對地勘資料進行充分研究,對巖溶情況有清晰的認識,科學(xué)優(yōu)化初步設(shè)計的基礎(chǔ)方式,盡量使用大而短的群樁基礎(chǔ),防止觸碰溶洞,擾動通過幾年地質(zhì)作用已趨于穩(wěn)定、平衡土體的應(yīng)力狀態(tài),避免巖溶和地基處理時對四周環(huán)境和原有巖土體形成新的問題,從而使施工難度增加,使工期拖延,投增加資。 

  結(jié)合地質(zhì)資料,樁基受力大小,樁基長度依照摩擦樁預(yù)估,依據(jù)預(yù)估樁長確定樁底標(biāo)高與持力層來對樁基受力性狀進行認真分析,假如溶洞埋深大,�兜孜揮諮彝斂悖�離溶洞間距遠,樁側(cè)摩阻力占總的承載力比重大,那么正常樁長依照摩擦樁計算,正常選取容許承載力相對高的巖土作為持力層,這種設(shè)計和普通地質(zhì)樁基設(shè)計沒有什么差異,應(yīng)該沒有什么困難。在巖溶地質(zhì)中2種常見的狀況是,預(yù)估樁基時,樁底一定要進入某一層溶洞,溶洞埋深淺,溶洞頂板薄,不可以確保樁基充足的嵌巖深度,或者,密集的溶洞,而且呈串珠狀分布,足夠厚的穩(wěn)定完整基巖埋置又非常深,設(shè)計樁基不能到達穩(wěn)定基巖,這2種狀況,樁基能使用摩擦樁設(shè)計,這時要關(guān)注的問題是一定要對溶洞實施壓漿或拋填片石處理,并讓其密實而且具備一定的強度,計算時不能思考所穿過的巖層頂板的側(cè)摩阻力,由于其受力不清楚,溶洞填充物的土層參數(shù)指標(biāo)依照打折取用,并合理的提升安全系數(shù),以策安全。 

  假如預(yù)估樁底標(biāo)高已經(jīng)到達穩(wěn)定的飽和單軸抗壓強度最少8MPa的基巖時,樁基依照嵌巖樁設(shè)計,并依據(jù)巖層的傾斜度,思考最少3D 的嵌巖深度。樁底位于溶洞頂板或穿過幾層溶洞后還不能穿過全部溶洞一定要置于某一相對厚的溶洞頂板上時,假如溶洞頂板裂隙發(fā)育,依照摩擦樁計算; 假如頂板完好,樁基依照嵌巖樁設(shè)計,設(shè)計時不能考慮穿過的巖溶層的側(cè)摩阻力,把其視作安全儲備,而且思考到裂隙水的后期溶蝕功能對巖層的不穩(wěn)定性與巖溶裂隙的影響讓樁底清孔不能徹底、巖層整體承載力低等現(xiàn)實狀況,巖石強度一定要依照低于7折取用,并控制樁端支撐力比例相對小; 穿過的小溶洞一定要壓漿加固處理,大溶洞處理不了的,施工時使用內(nèi)護筒穿越,不思考其摩阻力,除此以外,也一定要思考最少3D的嵌巖深度,并依照有關(guān)文獻的方法驗算溶洞頂板的穩(wěn)定性,并且要依據(jù)頂板傾斜狀況,確保樁基不發(fā)生樁底半邊受力來選取最小的溶洞頂板厚度,并確保不小于3D而且不小于5m。還建議依照摩擦樁檢驗其容許承載力,綜合這些原因后,對樁長與樁底標(biāo)高進行確定。施工圖說明一定要寫明施工前實施超前鉆、加鉆、補鉆并和設(shè)計資料比較,對樁基沉渣厚度進行控制,使用可靠方法探明樁底以下8m區(qū)域的樁底巖層情況,并要由專業(yè)人士驗證樁底巖石質(zhì)量,如果有異常及時告知設(shè)計單位,便于調(diào)整; 說明中寫明大面積施工前一定要試樁檢驗,驗證使用的計算參數(shù)是不是合理,承載力是不是符合設(shè)計,同時為選取合適施工方法與施工工藝做準(zhǔn)備,此外,需要施工先實施樁長相對長的樁,以對相對短的樁施工時起到支護作用; 依據(jù)施工經(jīng)過中發(fā)生的情況,對設(shè)計參數(shù)進行及時調(diào)整,進行動態(tài)設(shè)計,對保證項目建設(shè)質(zhì)量也是必要的。 

  4 結(jié)語 

  總體而言,在實施巖溶區(qū)橋梁項目施工以前,針對橋梁地質(zhì)實施超前鉆探,以詳細的地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)來保證巖溶區(qū)橋梁的可靠性,所以,在巖溶地區(qū)建設(shè)橋梁項目時,做好施工前期的勘察和設(shè)計工作,對于確保橋梁的項目質(zhì)量起著非常關(guān)鍵的作用。 

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