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岩溶地区桥梁地质勘测与桩基施工探讨□黄天文摘要: 从 S261 岩溶地区桥梁地质勘测与桩基施工探讨 □黄天文 摘 要: 从 S261 线连南三江中桥桩基施工中出现的问题出发, 结合岩溶地区地质发育形态, 分析桩基的地质 勘测, 设计与施工中应当注意的问题, 确保施工安全。 关键词: 岩溶地质; 勘测; 桩基; 设计; 施工 前 言 广东省粤北地区处于南岭山脉北段, 构造上属华南褶皱带 一部分, 地势北高南低, 连绵起伏, 沟壑纵横, 地形变化频繁。粤 北山区是我国岩溶发育地区之一, 岩溶的分布很广泛。由于构 造带影响, 一般出露的地 层有第四系、石炭系、泥盆系等, 岩性 以灰岩、砂岩为主。现岩溶现象分布比较普遍。岩溶发育区具典 型的南方裸露型岩溶地貌特征, 以峰丛洼地与谷地的岩溶地貌 为主, 峰林、乳丘簇立, 溶蚀洼地、漏斗、谷地呈串珠状沿构造线 展布, 溶沟、溶槽及石牙和地下岩溶(溶洞、暗河)发育。局部段溶 洞特别发育, 规模大, 具成群出现、多层分布之特点。地下水属 岩溶水类型, 补充量大。在岩溶地区进行桥梁桩基施工颇有些 难度。由于种种原因, 尽管施工前各勘测阶段对本项目岩溶地 质问题进行了不同程度的研究, 但仍不能满足基础施工时对场 地内影响桥梁施工与安全岩溶情况了解的需要。确切地说, 设 计图纸提供的地质资料关于墩台或桩基处岩溶的发育特点、洞 穴规模、充填物性状及富水程度等不能完全满足指导施工的要 求。现就清远市 S261 线连南三江至水足塘段改建工程中的三 江中桥施工实例进行有关探讨。 钻。在 2008 年 2 月对未开工的 10 条桩进行了前后左右的地质 复查, 发现该桥的地质情况特别复杂, 如 1 号墩, 见图: 二次钻探表明, 该段地质情况是第四系土层的厚度、强度、 工程特性变化较大, 一号台及 4 号台岩面均面下游倾斜, 桥位 基底溶槽凹陷地貌发育, 岩石面倾斜较大; 地表水地下水 在枯 水、丰水季节交替补给迳流, 地下水在强透水层内基础砼有 弱 腐蚀性。地基中主要土层、岩层地下水丰富。桥址工程地质条件 复杂。地质二次钻探后根据已查明的地质实际, 建议: ( 1) 桥位各桩台, 采用钻( 冲) 孔灌注桩基础类型。桩端持力 1 工程概述 S 261 线 连 南 三 江 至 水 足 塘 段 二 级 公 路 路 线 全 长 21.58km , 路 基 宽 度 12m , 设 计 速 度 40km /h , 路 线 设 有 中 桥 二 座, 涵洞 58 道, 按山岭重丘二级公路技术标准设计。 全线位于广东省连南县三江以南, 地势较平坦 , 多 属 河 流 堆积地貌, 发育河床、河滩及一级阶地。其余大部分为岩溶( 喀 斯特) 地形地貌, 沿线地形起伏较大, 大多基岩出露较好。路段 内及周边地层结构较为复杂, 以石炭系( C) 灰岩为主, 局部为上 泥盆统( D3) 白云质灰岩, 第四系冲积层、冲坡积层主要分布于 地形较平坦的河流冲蚀堆积的盆地及山间洼地。 层宜放在微风化完整白云质灰岩带内, 桩端应全断面入该岩带 内, 并确保桩底以下微风化完整白云质灰岩带厚度大于 3 倍的 桩直径。同时应充分考虑至桥址基底为溶槽凹陷地貌, 浅部岩 体裂隙发育以及强度各向异性的特点, 要有足够的嵌入长度和 安全储备。 ( 2) 桩基础施工时, 应全程使用优质浓泥浆护壁。桩基础穿 越漂石卵石和溶洞时, 宜用较少沉淀的优质浓泥浆或其他有效 的方法( 必要时下钢护简) 保护桩壁, 确保桩基础施工的安全。 ( 3) 施工中如发现桩孔内的地质, 与地质 钻 探 提 供 的 地 质 情况出入较大时, 应进行再补充工程地质的勘察。 通过二次钻探, 合理布置地质补钻方位 及 钻 孔 深 度 , 充 分 估计地质变化因素。并以地质资料为依据改进钻桩施工工艺, 根据不同的地质条件严格控制泥浆的各项指标, 确保桩基的顺 利施工。地质勘察清楚了, 可加快施工进度和确保工程质量, 在 三个月的时间完成了 6 条桩, 同时通过检测达到Ⅰ类桩标准。 由此可见, 地质勘探的二次钻探对工程进度及质量的重要影响 性, 同时对桩基的保护层深度就有了具体的数字可依了, 对 指 导施工有着深远的影响。 2 地质钻探 三江中桥位于连南县城三江镇内, 原两阶段施工设计图设 计上部构造采用 18m + 22m + 22m + 18m 普通钢筋 混凝土现浇 箱梁, 下部构造采用独柱墩和双柱墩配桩基础, 重力式桥台扩 大基础。设计时已钻探 6 个钻孔。因考虑到连续梁的施工难度 和当地水文条件情况对于该种构造施工不利的因素, 于 2007 年 9 月进行了变更设计, 变更为预应力空心板桥, 总长 80m , 设 4 跨共 5 个墩台, 桥台为