巖溶地區(qū)路橋工程勘察與橋基處理

曹智驊，韓滟靜

(1.江西省公路科研設(shè)計(jì)院，江西 南昌 330002； 2.江西路通科技有限公司，江西 南昌 330077)

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巖溶地區(qū)路橋工程勘察與橋基處理

曹智驊1，韓滟靜2

(1.江西省公路科研設(shè)計(jì)院，江西 南昌 330002； 2.江西路通科技有限公司，江西 南昌 330077)

研究了巖溶地區(qū)路橋工程的勘察方法，并探討了根據(jù)地質(zhì)基礎(chǔ)類型處理巖溶橋基的主要方法。

巖溶地區(qū)；路橋工程；勘察；橋基處理

1 巖溶地區(qū)路橋工程的勘察方法

1.1 綜合勘探及測(cè)試

按最優(yōu)孔徑墩(臺(tái))位在選定的橋位上進(jìn)行詳勘。巖溶的發(fā)育形態(tài)可以通過分析墩(臺(tái))基鉆探的資料得出，確定出巖體比較完整的墩位，之后就能夠?qū)蚧M(jìn)行穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)。復(fù)雜的層洞穴或者巖溶形態(tài)也可能會(huì)在第一類河谷地質(zhì)結(jié)構(gòu)橋基勘察中被發(fā)現(xiàn)，如果路橋工程需要對(duì)跨徑、橋型進(jìn)行改變時(shí)，應(yīng)該遵循一定的勘探原則，即先進(jìn)行墩基的水下勘選，減少水下基礎(chǔ)，結(jié)合路橋工程的設(shè)計(jì)對(duì)跨徑與橋型進(jìn)行最優(yōu)的選擇，確定最經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)類型。此外，還應(yīng)該結(jié)合每一個(gè)橋墩(臺(tái))的地質(zhì)特點(diǎn)、設(shè)計(jì)要求以及基礎(chǔ)類型等進(jìn)行考慮。鉆孔深度也應(yīng)該進(jìn)行勘探，主要的勘探方向應(yīng)該為地下巖溶形態(tài)的成層性、高程、空間分布特點(diǎn)、規(guī)模、層位以及延伸等。將深孔和淺孔相互結(jié)合，直到深部巖溶的發(fā)育形態(tài)被探明為止。逐樁勘探多用于巖溶洞穴復(fù)雜的地區(qū)。判別鉆孔中所揭露的洞高非常關(guān)鍵，判斷的準(zhǔn)確性會(huì)影響墩(臺(tái))地基的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)。

1.2 評(píng)價(jià)橋基穩(wěn)定性

在路橋工程中，最基本的一部分就是路基。路橋建立在巖溶地區(qū)時(shí)，會(huì)長(zhǎng)期受到巖溶的影響，嚴(yán)重的降低路橋地基的穩(wěn)定性與剛度。在進(jìn)行工程地質(zhì)的評(píng)價(jià)時(shí)，應(yīng)該以巖溶發(fā)育分布規(guī)律、宏觀區(qū)域穩(wěn)定性查研與形態(tài)勘研為基礎(chǔ)，并且采用工程地質(zhì)力學(xué)進(jìn)行詳細(xì)的分析和驗(yàn)算，同時(shí)還需要考慮荷載條件、跨徑、橋型，這樣才能夠?qū)Φ鼗膸r溶處理方法和穩(wěn)定性進(jìn)行準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)。在進(jìn)行橋基穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)時(shí)，需要進(jìn)行定性評(píng)價(jià)與定量評(píng)價(jià)。定性評(píng)價(jià)就是結(jié)合路橋地區(qū)巖溶的發(fā)育分布基本特征對(duì)巖溶橋基的地質(zhì)類型進(jìn)行準(zhǔn)確的劃分。由于工程地質(zhì)條件差別很大，就會(huì)使得路橋路基的類型不同，并影響路橋工程的經(jīng)濟(jì)效益。因此，路橋工程的勘察一定要確保其準(zhǔn)確性，減少工程的造價(jià)。

1.3 施工補(bǔ)勘

如果巖溶橋基比較復(fù)雜時(shí)，即使經(jīng)過詳細(xì)的勘察，但是在施工開挖過程中還會(huì)有其他形態(tài)的巖溶出現(xiàn)。例如，溶洞或者寬深溶槽可能會(huì)出現(xiàn)在兩個(gè)鉆孔之間，對(duì)于這種情況，應(yīng)該補(bǔ)加鉆探或者釬探對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的勘察。結(jié)合巖溶的形態(tài)特征，與施工相配合，從而得出相應(yīng)的處理方法，主要有填塞淺層溶洞、縮小基礎(chǔ)尺寸、跨越寬槽深溝或者降低基礎(chǔ)埋深，從而確保橋墩(臺(tái))基礎(chǔ)的穩(wěn)定。

2 巖溶地區(qū)路橋工程的橋基處理方法

施工人員要以巖溶地區(qū)路橋工程的地質(zhì)條件基礎(chǔ)類型為依據(jù)，綜合考慮各方面因素后，進(jìn)行對(duì)癥處理。

若基坑巖溶化巖體存在裂隙涌水現(xiàn)象，最好進(jìn)行堵塞，壓漿或者灌澆水下混凝土，對(duì)于承壓水則要盡量引出而不是堵塞，使基礎(chǔ)反力減少。

增減橋墩埋置深度的方法。檢驗(yàn)工程地質(zhì)勘查資料的過程就是施工實(shí)踐，總結(jié)以往經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)溶溝槽內(nèi)經(jīng)常被打入鉆孔，從而降低了由勘察資料預(yù)估得到的奠基高度，真正的原因其實(shí)是巖體本身處于較高的位置，所以將溝槽填充物清除、石芽鑿平能夠?qū)⒒A(chǔ)埋置高程提高，使工程量減少。若情況相反，因?yàn)閹r溶形態(tài)發(fā)生變異，也能以具體情況將基礎(chǔ)埋深適當(dāng)降低，使勘察分析的不足之處得到彌補(bǔ)。

沉井內(nèi)加樁基、鉆孔灌注樁或者沉井處理方法。該方法適用于復(fù)雜地基，指地下深部發(fā)育有巖溶的、成層的、不穩(wěn)定的地基。如果巖面高差不大，發(fā)育有溶溝槽，而且上面覆蓋較厚的土層，承載力不高，無法在勘探中探明具體情況，需要在巖溶化巖體上奠基。大多應(yīng)用沉井，在井內(nèi)能夠?qū)ι顜r溶進(jìn)行補(bǔ)充探查或者直接觀察。

對(duì)于頂板薄的溶洞、漏斗或者寬深容槽，適合采用梁板跨越、鋼筋混凝土蓋板、混凝土拱或石砌拱處理橋基。比如某路橋工程在某一墩基處為跨越寬深容槽，采用了跨徑達(dá)到7.5 m的石砌拱，不過必須在施工設(shè)計(jì)時(shí)計(jì)算并預(yù)估容槽支撐端(位于兩側(cè))的巖體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，確保其可以承擔(dān)拱產(chǎn)生的推力。如果為結(jié)構(gòu)破碎的巖體，最好采取梁板或者鋼筋混凝土蓋板跨越，這樣穩(wěn)定性更高。

混凝土人工墊層方法，其處理對(duì)象主要是淺層溶洞、溶溝槽與溶蝕裂隙。進(jìn)行明挖施工，將石芽鑿平，將部分或者全部填充物清除。按照一定距離間隔在溶溝槽內(nèi)橫向設(shè)置鋼軌或者在其中內(nèi)嵌填片。爆開淺層溶洞后進(jìn)行開挖和清填，將混凝土人工墊層作于其上，使之盡可能接近基巖的彈性模量。

3 結(jié) 語

總而言之，在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與科技進(jìn)步的背景下，公路橋梁工程的建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，其工程質(zhì)量與建設(shè)速度得到了廣泛關(guān)注。巖溶地區(qū)地形復(fù)雜，施工難度大，施工單位應(yīng)當(dāng)在總結(jié)以往施工經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采取科學(xué)的技術(shù)措施嚴(yán)格控制工程勘察和橋基處理中各個(gè)環(huán)節(jié)與各個(gè)階段的工程質(zhì)量，避免工程建設(shè)受到巖溶影響，確保路橋工程可以在預(yù)期年限內(nèi)正常運(yùn)行，增加其經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

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2015-12-02

U442

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1008-3383(2016)11-0076-01