淺談橋梁巖土工程的勘查技術(shù)

王治忠

摘要：在設(shè)計(jì)與建設(shè)橋梁的過程中，需要事先對相應(yīng)地區(qū)的地質(zhì)情況進(jìn)行勘察，明確當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)災(zāi)害、水文地質(zhì)條件，這樣才能保證橋梁的設(shè)計(jì)與建設(shè)施工的安全質(zhì)量。橋梁巖土工程的勘查技術(shù)較其他工程而言有很大的不同，本文就圍繞其勘查技術(shù)展開了具體的論述。

關(guān)鍵詞：橋梁；巖土；勘查技術(shù)

Abstract: In the design and construction of a bridge in the process, requires prior geological conditions of the corresponding region to carry out inspections, a clear local geological disasters, hydrogeological conditions, so as to ensure that the design and construction of the bridge construction safety and quality. Bridge geotechnical exploration technology compared with other works are very different in terms of paper around its exploration technology to expand the concrete exposition.Keywords: bridge; geotechnical; Prospecting Techniques

中圖分類號：K928.78 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號

引言

橋梁即為架設(shè)在江河湖海上，使車輛、行人等能順利通行的建筑物。橋梁一般由上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)和附屬構(gòu)造物組成，上部結(jié)構(gòu)主要指橋跨結(jié)構(gòu)和支座系統(tǒng)；下部結(jié)構(gòu)包括橋臺(tái)、橋墩和基礎(chǔ)；附屬構(gòu)造物則指橋頭搭板、錐形護(hù)坡、護(hù)岸、導(dǎo)流工程等。因此，在橋梁的設(shè)計(jì)與施工之前，需要對相應(yīng)的地址進(jìn)行勘測，詳細(xì)的掌握其地質(zhì)條件的相關(guān)信息，從而確保橋梁建設(shè)的質(zhì)量。本文就橋梁巖土工程的勘查技術(shù)進(jìn)行分析，具體論述如下：

一、采用合理的地質(zhì)勘測技術(shù)，確定橋梁選址

在選擇橋梁建設(shè)的地址時(shí)，需要從成本花費(fèi)、使用價(jià)值、技術(shù)操作、人員施工等多方面進(jìn)行考慮，以保證橋梁建設(shè)過程中能夠做到施工便捷，低損耗，高效率。與此同時(shí)，選擇橋址時(shí)，還需要結(jié)合現(xiàn)有的交通線路進(jìn)行分析，特別是在一些大城市中需要修建跨海大橋，可能要考慮公路與鐵路兩用型的設(shè)計(jì)方案，這就需要橋梁與已有線路相輔相成，各盡其用。 [1]所以，選擇一個(gè)科學(xué)合理的地址尤為重要。并且，選擇橋址時(shí)還要充分了解當(dāng)?shù)氐乃臈l件、地質(zhì)條件，因此要結(jié)合多方面的問題展開分析：

（一）河床寬闊、河道蜿蜒變化、水流急速迅猛、兩岸地勢高低崎嶇的地方不適合橋梁的建設(shè)。橋梁的建設(shè)地址應(yīng)該選在便于施工、不會(huì)耗費(fèi)多余的人力、物力、財(cái)力的地方，通常要求選擇河流的河床較為窄小、水流平緩、河道沒有復(fù)雜的彎曲、兩岸的地勢相對平緩穩(wěn)定的地方。除此之外，受自然外力或人為影響較大的地方不能建設(shè)橋梁。例如，經(jīng)常發(fā)生洪水泛濫、河道淤積、河床受沖刷較大、經(jīng)常需要修改河道的地方都不適合橋梁的建設(shè)。所以選址時(shí)要盡量避開上述地段。

（二）對于大型的江河湖海等水域，難免有處于地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)的部分，這就要求在進(jìn)行橋梁選址時(shí)，應(yīng)該避開滑坡、泥石流、地震、巖溶等地質(zhì)災(zāi)害帶來的安全隱患。

（三）有些江河湖海的覆蓋層過于薄弱，河床基底的巖石也不夠穩(wěn)定堅(jiān)固，則這些地段都不適合建設(shè)橋梁。若覆蓋層太厚，也不能夠直接選擇，而是要挑選沒有過多的淤泥、漫灘或泥炭的區(qū)域。此外，應(yīng)該盡量避免土層不均勻、巖體不夠穩(wěn)固、地質(zhì)條件復(fù)雜的區(qū)域，要遠(yuǎn)離地殼活動(dòng)劇烈之處。橋梁的選址更不能位于斷層破碎帶和褶皺軸線上，否則會(huì)降低橋梁的使用壽命，甚至在使用過程中出現(xiàn)斷裂、塌陷等事故，給人們的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來威脅。

（四）有些橋梁需要跨越山區(qū)的峽谷，而單孔跨越則是最適合此類地形的技術(shù)之一。面對河谷極深的區(qū)域，應(yīng)該盡量選擇兩岸地勢低平、地形開闊、巖體穩(wěn)固堅(jiān)實(shí)、地質(zhì)狀況穩(wěn)定處通橋.這樣就能夠給施帶來更大的便利，有效的減少成本花費(fèi)。 [2]

二、勘查技術(shù)的規(guī)范要求

橋梁作為交通線路的一種，在勘查技術(shù)方面具有獨(dú)特的規(guī)范要求。所以在橋梁建設(shè)時(shí)期需要進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)，對于小型橋梁來說，簡單的設(shè)計(jì)即可，但是大型橋梁的設(shè)計(jì)具體要包括兩個(gè)階段，即“初步設(shè)計(jì)階段”和“技術(shù)設(shè)計(jì)階段”。（一）初步設(shè)計(jì)階段

橋梁巖土工程勘察的初期，會(huì)確定幾條主要的比較合理的橋梁線路，對于橋梁巖土工程勘察的初步設(shè)計(jì)階段，進(jìn)行勘察的主要任務(wù)就是在已有的線路方案中進(jìn)行刪選，確定一條最優(yōu)的線路。在篩選的過程中，需要相關(guān)的專業(yè)勘察人員全面勘察各條線路所經(jīng)過地段的地質(zhì)條件，尤其是對于對橋梁的質(zhì)量其決定性作用的部分，要格外重視其水文地質(zhì)狀況。如果其中有必經(jīng)的條件不佳的地質(zhì)，要綜合施工技術(shù)難度、施工便捷性、成本花費(fèi)、施工時(shí)常長等方面展開行分析，細(xì)致對比每一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的差異，明確各條線路的優(yōu)劣，整理總結(jié)出具體明確的巖土工程信息，為選擇最優(yōu)的橋梁建設(shè)方案提供有力的技術(shù)依據(jù)。

（二）技術(shù)設(shè)計(jì)階段

橋梁巖土工程的技術(shù)設(shè)計(jì)階段比初步設(shè)計(jì)階段還要深入一步，這一階段的具體要求就是在初級設(shè)計(jì)階段基礎(chǔ)上再加以分析，綜合考慮這一線路方案需要采用何種相應(yīng)的技術(shù)進(jìn)行施工，具體是按勘察的技術(shù)規(guī)范要求，在橋梁巖土工程的勘查中增加鉆探、試驗(yàn)和原位測試等技術(shù)項(xiàng)目。橋梁的支柱、墩基等構(gòu)造是橋梁的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，因此，在勘查中，要嚴(yán)格把關(guān)其所在地區(qū)的巖土，明確其地質(zhì)條件，并加以專業(yè)的進(jìn)行檢測，著重解決巖土工程問題，整合最全面的地質(zhì)資料，以便于為橋梁地址和橋梁線路的選擇提供技術(shù)依據(jù)。

此外，大型橋梁勘查工作的技術(shù)設(shè)計(jì)階段通常在初級設(shè)計(jì)階段準(zhǔn)備工作的基礎(chǔ)上，再進(jìn)行鉆探施工、土工試驗(yàn)、整理勘察結(jié)果等步驟。前期的準(zhǔn)備工作對于大型橋梁的工程勘察是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，其任務(wù)是事先收集有效信息，例如：地形地貌、地層特質(zhì)、氣候條件、水文條件、水域特征等。在技術(shù)設(shè)計(jì)階段，鉆探工作是其中的關(guān)鍵，其重要環(huán)節(jié)就是進(jìn)行巖土工程測試、開展原位測試、組織室內(nèi)土工試驗(yàn)工作。最后將搜集到的信息、勘察的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果、實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行整合，集中解決勘測勘察工作技術(shù)設(shè)計(jì)階段的任務(wù)要求。

三、橋梁巖土勘察技術(shù)的注意事項(xiàng)

（一）鉆孔布設(shè)的技術(shù)規(guī)范

為了避免在鉆孔布設(shè)時(shí)沒有一個(gè)具體可行的計(jì)劃，就應(yīng)該在橋梁巖土工程勘查與測量的基礎(chǔ)上分析鉆孔布設(shè)的具體方案，尤其是要明確鉆孔的具體數(shù)量，鉆孔數(shù)量取決于以下幾個(gè)方面，即為初步設(shè)計(jì)階段、技術(shù)設(shè)計(jì)階段、橋址地質(zhì)條件、橋梁基礎(chǔ)類型。初步設(shè)計(jì)階段通常要求進(jìn)行三個(gè)至五個(gè)鉆孔布設(shè)；技術(shù)設(shè)計(jì)階段的鉆孔布設(shè)應(yīng)該與墩臺(tái)數(shù)相比照，一般都要求大于墩臺(tái)的數(shù)量；對于橋梁基礎(chǔ)的不同類型，有的基礎(chǔ)類型屬于沉井類型，還有的基礎(chǔ)位于呈鋸齒狀或者傾斜邢臺(tái)的基地巖面之上，此時(shí)就要根據(jù)具體情況適當(dāng)?shù)脑黾虞o助鉆孔，如果復(fù)基礎(chǔ)類型比較復(fù)雜，則需要在每一個(gè)墩臺(tái)上布設(shè)四個(gè)至五個(gè)鉆孔。 [3]鉆孔布設(shè)的位置一定不能偏離橋梁的中心線。鉆孔也可以布設(shè)在墩臺(tái)之外的合適部位，這樣就能夠有效避免承壓層對于基礎(chǔ)工程的施工困難。在橋梁的上下游區(qū)域適當(dāng)增加鋪助鉆孔，還能夠改善基巖面沿河床方向傾斜的問題，使橋梁的建設(shè)施工更為便捷。

（二）鉆孔深度的具體技術(shù)要求

在橋梁巖土勘察的過程中，需要重視鉆孔深度相應(yīng)技術(shù)的應(yīng)用。河床的地質(zhì)條件、基礎(chǔ)類型、基底埋設(shè)的深度等決定著鉆孔的深度。在分析河床的地質(zhì)條件時(shí)，主要從河床的地殼巖層結(jié)構(gòu)、沖刷深度的取值范圍、地基的承載能力、基巖埋深等。深井、明挖、樁基等技術(shù)分別適應(yīng)于不同的基礎(chǔ)類型。另外，在勘測過程中，取樣、監(jiān)測、統(tǒng)計(jì)、記錄是必不可少的環(huán)節(jié)，這樣可以保證鉆孔工作的準(zhǔn)確合理。通常情況下，在巖層發(fā)生變化時(shí)要進(jìn)行采樣，或者每隔一米的距離就采樣一次。取樣時(shí)要注意保持樣本的完整性，因此要明確鉆孔時(shí)的技術(shù)規(guī)范，將測驗(yàn)的結(jié)果做好對比分析，并且要做好詳細(xì)的記錄。

結(jié)語

綜上所述，橋梁作為架設(shè)在江河湖海上并且使車輛、行人等能順利通行的建筑物，在對其進(jìn)行巖土工程勘察時(shí)具有嚴(yán)格的技術(shù)要求。在勘察的過程中，需要專業(yè)技術(shù)人員綜合分析工程勘察的具體特點(diǎn)，先初步確定橋梁施工建設(shè)的選址和建設(shè)的路線方案，然后結(jié)合搜集的地質(zhì)條件相關(guān)資料，從優(yōu)選擇一套切實(shí)可行的橋梁施工方案。同時(shí)，要做到有目的的勘察，重視橋梁重點(diǎn)結(jié)構(gòu)的地址勘查工作，從而更好的達(dá)到橋梁巖土工程勘察技術(shù)的規(guī)范要求。

參考文獻(xiàn):

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[2]馮俊．工程地質(zhì)勘察中鉆探技術(shù)選用的探討陰[J]．中國新技術(shù)新產(chǎn)品．2009(22)．

[3]徐福興，石彬．長江中下游特大型主要工程地質(zhì)問題的勘察與研究[J]．地球科學(xué)，2001，26(4)：377-380