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1、·桥 梁·岩溶地区桥梁桩基础设计及施工技术措施高歌今(贵阳铁路分局贵阳工务段 贵州贵阳) 摘 要:岩溶地基对桥梁的危害性非常大,设计与施工时必须高度重视。通过某铁路大桥溶洞桩基设计及施工,结合岩溶地质发育形态,总结岩溶发育地区桥梁基础地质勘探、洞顶板安全厚度计算、桩基设计及施工等应注意的问题,确保桥梁建设及运营的安全。关键词:桥梁基础;岩溶地区;桩基础;设计;施工 中图分类号:U443115文献标识码:B文章编号:10042954(2004)12005803(3)溶洞的走向不明,加上施工超前钻只能在桩位1 概述以外进行地质层的揭示,从某种意义上
2、来说,勘探资料在西南地区修建铁路、公路,不可避免地会遇到岩无法提供准确的地质分布状况,正是这种模糊的参考溶地基。对于岩溶发育地区的桩基,如何准确确定桩资料,造成施工中极大的盲目性。基持力层高程,如何在桩基设计、施工过程中确保桩基传统的地质钻探方法在非灰岩地区、岩溶不发育工程质量,如何采用安全、经济、合理的桩基设计及溶地区,因地质匀质性较好,作为判明地基承载力,地质洞处理方案,是桩基设计人员普遍关注的问题。分层情况的方法是十分有效的、可行的;但是,在岩溶本文以某穿越岩溶地区的铁路大桥桩基础的设计发育地区,该方法却存在一定的局限性,地质钻孔取样及施工为
3、例,探讨岩溶地区桥梁桩基础设计及施工的所提示的地质条件并不能完全反映桩位处岩溶、裂隙技术措施。该桥桥区地质条件复杂,基岩起伏较大,岩的发育状况。因此,在初勘阶段,地质部门就应采用钻溶极为发育,存在暗河和多层溶洞。根据地质钻孔揭探与物探相结合,物探的优点是效率高、成本低、仪器露,桥区上覆地层为第四系冲积层,下伏基岩为石炭系和工具比较轻便、探测的范围比较广而全。虽然物探灰岩,地层自上而下可分为:①第四系冲积层,亚粘土、较难得出肯定的结论,但通过物探,对整个场地的地质粉细砂、圆砾卵石层交错分布,层厚116～1019m;②强有了较全面的了解,初步探明地质异
4、常区,再与钻探相风化页岩,半岩半土破碎块状,层厚3120～3212m;③结合,对指导地质判断,合理布置钻孔、减少钻探工作弱风化灰岩,岩芯呈碎块状,裂隙发育,层厚1110～量等方面能起到良好的作用。由于岩溶发育规律性不5100m;④微风化灰岩,块状构造。节理裂隙发育,溶强,加上钻探本身也存在较大的局限性,初勘阶段的工隙及溶洞极发育。本区溶洞层数最多达11层,一般在作重点应放在探明岩溶发育强度及分布规律上,而不7～8层,溶洞最高约10m。全桥30根桩基处于溶洞要过多地考虑桥梁桩基的具体位置。建议在岩溶发育区,在桩基施工过程中增加了10根溶洞桩基。地区,
5、应根据桥梁跨径、岩层分布等情况选择合适的物2 岩溶发育区桥梁基础地质勘探探方法进行补充勘探,以做到经济、合理、安全、可靠地探明桩位处的地质,确保工程安全。溶洞问题的存在本身就有三大难点期待解决:桩基施工前,对桩基穿过石灰岩地层的溶洞分布(1)溶洞的孔壁情况以及大小、位置不清等会对冲情况,特别是每根桩基深度范围内溶洞分层高程、填充击钻头运行情况造成隐患,如卡钻、掉钻等;体、暗河水流情况的地质资料勘探清楚,尽可能做到每(2)溶洞的连通情况无法准确了解,这会造成孔内根桩基1孔或多孔钻探;若对大直径桩岩溶情况难以泥浆急剧下沉,钻孔过程中的内外水头失去平衡,
6、有可判断,每桩须钻2个或3个地质孔,探明设计桩位与溶能造成孔壁坍塌事故的发生;洞的关系,如溶洞分布面积大、层数多竖向溶沟,为减少施工难度和投资,可加大桥梁跨度,减少桩基工程。收稿日期:20040927作者简介:高歌今(1961—),男,工程师。由该桥的勘探实践证明,由于桩基直径远大于地质勘探孔直径,个别未进行物探,仅按逐桩钻孔勘探桥梁的58铁道标准设计RAILWAYSTANDARDDESIGN2004(12)©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.·桥 梁·溶洞桩
7、基,并不能完全揭示岩溶发育与分布规律,对于时,先行压浆加固填充,待其凝固到一定强度后再依次直径115m以上的桩基,必要时可用一桩三孔查明溶往下钻孔压浆,直至按摩擦桩计算所需的桩长。洞分布情况,并在桩基孔施工中,基岩面露出后,在其(5)由于岩溶发育造成的复杂工程地质条件,因此四周布孔,准确查明桩基直径范围内一定深度的岩溶桥梁设计时的有关地基设计参数如何取值一直为设计发育情况。者所关注。合理的参数值,既可保证桥梁工程的质量,又可降低工程造价。以桩基容许承载力的取值为例。3 设计体会当岩溶层上覆土层较厚,利用上覆土层作桩基持力层(1)针对桩位下较深范围内
8、,有密集型溶洞和完整时,容许承载力按摩擦桩轴向受压的容许承载力计算岩性埋置较深的情况,或者溶洞分布较浅、顶板较薄无方法计算
