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1、岩溶地区桥梁桩基处治措施 【摘要】岩溶发育区桥梁桩基的设计和施工又比一般地质条件下要难得多,其难度的大小与构造物的规模和溶洞的发育程度及分布范围直接相关。本文介绍了主要地质勘察技术以及桥梁桩基的处理要点。【关键词】岩溶；桥梁；桩基；处理中图分类号：TU997文献标识码：A文章编号：一、前言岩溶,国际上通称喀斯特,是指可溶性岩石受地表水和地下水以化学溶蚀为主,机械侵蚀和崩塌为辅的地质营力综合作用,以及由此所产生的现象的统称。岩溶有溶沟和石芽、漏斗及落水洞、溶蚀洼地和坡立谷、峰丛峰林和孤峰、干谷、溶洞、暗河等不同的形态。其中溶洞
2、是地下水沿岩石裂隙溶蚀扩大而形成的各种洞穴,是石灰岩地区地下水长期溶蚀的结果。二、采用的主要地质勘察技术在地质情况比较复杂的情况下,为了能够比较清楚地掌握工程地质条件,可综合采用多种地质勘察手段,主要包括地质调查和测绘、水域地震反射波勘探、地质钻探和跨孔CT反演波速影像物理勘探。1、地质钻探7在工程可行性研究和初勘阶段的地质调绘基础上,各阶段均进行地质钻探。地质钻探是最为常用的地质勘察方法之一,也是最为直接和有效的地质勘察手段。通过地质钻探可清楚查明钻孔一定范围内的地质情况,对于桥梁桩基的设计和施工具有最明确的指导意义。2、水
3、域地震反射波勘探通过该方法主要是从宏观上了解岩溶的分布和发育程度,一般用于工程可行性研究阶段和初勘阶段。在初勘阶段进行水域地震反射波勘探,大致上掌握了岩溶的分布情况和发育程度,为桥位和线位的调整提供了依据。大桥有很大部分的桩基溶洞相当发育,存在不少串珠状分布甚至个别达10m多高的溶洞。3、跨孔CT反演波速影像物理勘探在详勘阶段,虽然进行了水中桩基的逐桩地质钻孔,但由于主墩1m，而地质钻探提取的仅是直径10cm左右的岩芯样本,因此地质钻孔柱状图不足以反映整个桩基范围内的溶洞分布情况。而溶洞的分布又是相当复杂的,半边溶蚀的现象相当
4、普遍。因此,溶洞分布比较广泛的主墩补充进行了跨孔CT反演波速影像物理勘探。通过该方法,结合地质钻探的柱状图资料,可更进一步反映出钻孔间剖面的岩溶分布情况,使溶洞的大小和分布范围得以更全面、清晰的揭露,为桩基的设计提供更充分的依据。7三、桥梁桩基的处理要点1、采取合理钻孔方式(1)岩溶上的地层可采用钻孔钻,但钻至岩面时,改用冲孔法成孔。(2)在溶洞、溶槽、溶沟中钻孔施工时,采用边抛片石、碎石夹粘土,边冲击,保证冲击作业基面强度均匀,以防孔斜和卡钻。(3)桩基穿过溶洞时,结合地质资料,当钻孔施工至溶洞顶板约1米左右时,加大泥浆比重
5、,放慢冲钻速度,减小钻机冲程,逐步将溶洞顶板击穿,同时要避免一锤穿顶后造成卡钻。(4)钻孔桩在钻进过程中,斜岩的处理是岩溶发育地区钻孔桩施工的难点,也是影响孔桩施工进度最重要的原因,为此针对不同的斜岩,采用不同的处理方法。在钻进过程中如果偏孔不大,采用及时回填质硬、块大的片石后进行冲进,同时应降低每次提锤高度和钻进频率,提锤高度以小于0.4m～0.6m为宜。待偏孔修正后,再按正常钻进。2、恰当灌注混凝土混凝土浇注时,派专人观察混凝土面的上升情况和出浆量变化。混凝土面的上升高度和出浆量与混凝土的灌入量成正比,若有异常,应分析原因
6、,并采用相应对策。7(1)加大混凝土生产和运输能力,采用混凝土集中拌和站,确保灌注过程的连续。(2)加大首盘混凝土初存量,防止首盘混凝土数量不够造成导管埋深不足而断桩。(3)在灌注过程中适当加大导管埋深,灌注时要勤于测量混凝土面高程,对灌注过程中出现的缓慢下降要有准确的判断,防止混凝土面突然下降造成导管悬空而断桩。(4)在灌注时应适当加大混凝土灌注高度,一般考虑要超过设计高程1.5m～2.0m,避免在灌注完成后混凝土面下降造成短桩。3、变更桩基形式、桩长及桩径岩溶地区桩基施工,必须根据不同的地质条件遵循相应的处理原则。对于岩溶
7、,首先应对填充物进行土工试验,分析其物理力学特性,检测容重、含水量、孔隙率等,为注浆参数计算提供依据。然后根据地质钻探资料和填充物情况,对每根桩设计出相应的溶洞处理方案、成孔方法及施工措施。对每种处理方案,都要进行仔细的计算。(1)钻(挖)孔桩在穿过溶洞进入完整基岩中深度不得小于5倍桩径,若实际值小于此项要求时,应结合地质资料进行加深或验算。(2)对于桩尖下伏溶洞,是采取穿过溶洞还是桩尖立于溶洞顶,7须根据检算和经验设计。一般情况若完整基岩顶板厚大于10m且顶板厚与溶洞孔径之比大于2时,基底以下溶洞可以不处理,否则应该采用桩基
8、穿过溶洞。(3)重新考虑桩基形式时,应重视桩基负摩擦力的影响。一般地基土石在扰动之后都会在自重的作用下固结下沉,特别是由于大量开采地下水而导致地基软弱层相对桩基固结下沉,因而产生一个向下的摩擦力,即负摩擦力,从而增加了桩基所承受的轴向荷载,甚至可能导致桩基破坏。当基桩穿过多层
