潛火山巖地層橋梁基礎(chǔ)的勘察

步同慶

摘 要：以某橋甲墩、乙墩所處的潛火山巖地層為例，介紹了位于該地層的橋梁基礎(chǔ)的勘察過(guò)程，查清了橋墩處潛火山巖地層的分布及其工程特性，提出了切實(shí)可行的工程措施建議。

關(guān)鍵詞：潛火山巖；橋梁基礎(chǔ)；勘察

1 概況

某鐵路位于膠東半島，所處地貌為剝蝕殘丘、沖洪積平原及濱海平原，地形起伏不大。該鐵路DK135+300～DK136+500段地貌以剝蝕殘丘為主，地形有起伏，相對(duì)高差35m左右，地表大部基巖出露，地層以白堊系青山群（Kq）潛英安玢巖及白堊系萊陽(yáng)群（Kl）頁(yè)巖為主，鐵路以橋梁及路基形式穿越。現(xiàn)結(jié)合該鐵路某橋甲墩、乙墩的地層巖性，介紹一下潛火山巖地層橋梁工程基礎(chǔ)的勘察。

2 區(qū)域地質(zhì)

測(cè)區(qū)位于膠東半島腹地，屬華北地臺(tái)（Ⅰ）魯東地盾（Ⅱ）膠北隆起和膠萊坳陷這兩個(gè)三級(jí)構(gòu)造單元的結(jié)合部位，出露有巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖及第四系松散堆積物。桃村斷裂帶是一條長(zhǎng)期、多次活動(dòng)的斷裂構(gòu)造，具有非常重要的地質(zhì)意義，經(jīng)過(guò)呂梁運(yùn)動(dòng)時(shí)期及晉寧運(yùn)動(dòng)時(shí)期，在晚燕山運(yùn)動(dòng)時(shí)期形成萊陽(yáng)盆地，接受萊陽(yáng)群沉積，青山群火山巖沿?cái)嗔褔姲l(fā)、侵入。

青山群潛火山巖：潛火山巖屬于侵入巖的一種，也叫次火山巖，形成深度一般小于1.5km，沿?cái)嗔岩詭r株、小巖株、脈狀發(fā)育在基底巖系和蓋層中。橋址區(qū)的潛火山巖以潛英安玢巖為主，呈巖株及巖脈發(fā)育在白堊系萊陽(yáng)群（Kl）頁(yè)巖地層內(nèi)。

3 地層巖性

橋址區(qū)表覆第四系全新統(tǒng)坡洪積層（Q4al+pl）粉質(zhì)黏土及粗角礫土，下伏白堊系下統(tǒng)萊陽(yáng)群（K1l）頁(yè)巖及白堊系下統(tǒng)青山群（K1q）潛英安玢巖。

（1）第四系堆積物：包括粉質(zhì)黏土及含粉質(zhì)黏土粗角礫土。粉質(zhì)黏土位于地表，硬塑，厚0.8～4.2m，基本承載力σ0=160kPa；含粉質(zhì)黏土粗角礫土位于粉質(zhì)黏土層以下，稍密，基本承載力σ0=300kPa。

（2）白堊系下統(tǒng)青山群（K1q）潛英安玢巖：黃白色，灰白色，強(qiáng)風(fēng)化～弱風(fēng)化，粒狀結(jié)構(gòu)為主，少量呈斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，呈巖脈狀出露于地表及侵入萊陽(yáng)群頁(yè)巖內(nèi)，強(qiáng)、弱風(fēng)化巖層承載力分別為800kPa、1200kPa。

（3）白堊系下統(tǒng)萊陽(yáng)群（Kl）頁(yè)巖：青灰色，灰黑色，強(qiáng)風(fēng)化～弱風(fēng)化，被潛英安玢巖侵入，頁(yè)理結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，強(qiáng)、弱風(fēng)化基本承載力分別為500kPa、800kPa。

具體地層情況詳見(jiàn)圖1及圖2。

4 勘察過(guò)程及工程措施建議

4.1 詳細(xì)勘察

通過(guò)地質(zhì)調(diào)匯、鉆探等手段，基本查明了某橋甲墩、乙墩的地層情況，在工程地質(zhì)報(bào)告里面給出了合理的工程措施建議。地層情況詳見(jiàn)圖1。

圖1

（1）甲墩處進(jìn)行了鉆探，揭示潛英安玢巖呈巖脈狀侵入頁(yè)巖，厚度約為10.2m。巖脈一般沿裂隙侵入，其有分布不規(guī)則、厚度不均、風(fēng)化不均的特性，且與頁(yè)巖接觸面易形成軟弱層。建議采用摩擦樁基礎(chǔ)，樁尖置于強(qiáng)風(fēng)化頁(yè)巖內(nèi)。

（2）乙墩以調(diào)查為主，強(qiáng)風(fēng)化潛英安玢巖出露于地表，巖層厚度超過(guò)20m。從調(diào)查看，巖性穩(wěn)定，未見(jiàn)軟弱層等不良地質(zhì)體，建議采用明挖基礎(chǔ)，以強(qiáng)風(fēng)化潛英安玢巖為持力層。

4.2 施工圖補(bǔ)勘

橋墩施工前，現(xiàn)場(chǎng)地勘工程師對(duì)施工圖及現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況進(jìn)行了核對(duì)。依據(jù)核對(duì)情況對(duì)甲墩、乙墩進(jìn)行了鉆探，其地層情況見(jiàn)圖2。

圖2

（1）甲墩施工圖采用了端承樁基礎(chǔ)，持力層選取了潛英安玢巖巖脈作為持力層，與工程地質(zhì)報(bào)告里工程措施建議不一致。與工程設(shè)計(jì)人員溝通后，現(xiàn)場(chǎng)地勘工程師認(rèn)為若采用端承樁且以潛英安玢巖巖脈作為持力層，甲墩一個(gè)鉆孔的勘探精度不滿足要求?，F(xiàn)場(chǎng)地勘工程師結(jié)合該墩的樁位布置組織了鉆探工作，做出了甲墩的工程地質(zhì)墩臺(tái)展布圖，見(jiàn)圖2。鉆探揭示該墩處潛英安玢巖巖脈厚度不均、風(fēng)化程度不均，基本承載力不一致。若采用端承樁，不同樁的樁尖處基巖強(qiáng)度不一致，造成群樁基礎(chǔ)軟硬不均。后來(lái)設(shè)計(jì)人員依據(jù)新的勘探資料進(jìn)行了設(shè)計(jì)，采用了摩擦樁，樁尖置于強(qiáng)風(fēng)化頁(yè)巖內(nèi)。

（2）乙墩采用明挖基礎(chǔ)，以強(qiáng)風(fēng)化潛英安玢巖為持力層，與工程地質(zhì)報(bào)告里的工程措施建議一致。施工單位在修建施工便道時(shí)開(kāi)挖了陡壁，在陡壁A處發(fā)現(xiàn)呈碎石聚集狀的包裹體，碎石間未見(jiàn)膠結(jié)，大致呈橢圓狀，長(zhǎng)軸長(zhǎng)約2.5m，短軸長(zhǎng)約0.6m。碎石原巖為頁(yè)巖，推測(cè)此處位于潛英安玢巖侵入頁(yè)巖的接觸帶，火山爆發(fā)潛英安玢巖侵入時(shí)捕獲了頁(yè)巖碎塊，生成了碎石聚集狀的包裹體軟弱層。該軟弱層對(duì)乙墩所處陡坡的穩(wěn)定性產(chǎn)生了不利影響，若該墩仍然設(shè)置明挖基礎(chǔ)，受上部荷載影響，陡壁可能會(huì)坍塌或滑移，進(jìn)而影響橋梁基礎(chǔ)的安全。遂對(duì)該墩進(jìn)行了鉆探，并建議采用摩擦樁基礎(chǔ)，樁尖置于強(qiáng)風(fēng)化頁(yè)巖內(nèi)。

5 結(jié)束語(yǔ)

5.1 以潛英安玢巖為代表的潛火山巖是一種特殊的侵入巖，形成深度淺，具有分布不規(guī)則、厚度不均、風(fēng)化不均、侵入接觸帶易生成軟弱層等特性，正確認(rèn)識(shí)其特性才能開(kāi)展相應(yīng)的勘探，并提出適宜的工程措施建議。

5.2 對(duì)于潛火山巖地層，應(yīng)利用地質(zhì)調(diào)繪、鉆探等多種手段進(jìn)行勘探，相互驗(yàn)證。潛火山巖作為持力層應(yīng)慎重，呈巖脈狀的潛火山巖不宜作為端承樁的持力層。

5.3 加強(qiáng)施工圖地質(zhì)的核查，確保地質(zhì)勘察與工程設(shè)計(jì)的良性互動(dòng)。工程設(shè)計(jì)依賴地質(zhì)勘察，地質(zhì)勘察也要根據(jù)設(shè)計(jì)意圖調(diào)整勘察精度，確?？辈熨|(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

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