岩溶地区公路桥梁工程勘察与桥基处理

2012-06-13 10:03
科技传播 2012年2期
关键词:桥基物探岩溶

苗 勇

1.辽宁省第六地质大队,辽宁大连 116200

2.辽宁地质海上工程勘察院,辽宁大连 116200

岩溶地区公路桥梁工程勘察与桥基处理

苗 勇1,2

1.辽宁省第六地质大队,辽宁大连 116200

2.辽宁地质海上工程勘察院,辽宁大连 116200

本文根据以往岩溶地区公路桥梁勘察与桥基处理中得出的经验和教训,通过对岩溶地区公路桥梁地基的复杂情况进行分析,以及科学合理的桥基处理措施的实施,从而确保公路桥梁工程能够经受长期运营的考验。本文通过对岩溶地区公路桥梁工程地基的复杂情况进行分析,提出了岩溶地区公路桥梁工程勘察与桥基处理中的一些实用有效的技术措施。

岩溶地区;公路桥梁工程;勘察;桥基处理

0 引言

随着近年来我国公路工程尤其是公路桥梁工程的跨越式发展,公路桥梁的勘察与桥基处理技术也随之产生了翻天覆地的变化。因此为了能够在当今的新形势下对公路桥梁工程的勘察与桥基处理质量进行更科学的控制,就必须解放思想、实事求是地摸索出一套有针对性的勘察与桥基处理管理体系和方法,以此来适应公路桥梁工程的勘察与桥基处理中材料、工艺的不断发展。尤其是通过对岩溶地区公路桥梁地基的复杂情况进行分析,从而在其勘察过程中有针对性地予以重视,并通过科学合理的桥基处理措施的实施,在提高施工工艺技术和工程质量的同时,还可以起到提高公路桥梁工程的使用寿命、保障人民生命财产安全的目标。本文通过对岩溶地区公路桥梁工程地基的复杂情况进行分析,提出了岩溶地区公路桥梁工程勘察与桥基处理中的一些实用有效的技术措施。

1 岩溶地区公路桥梁工程的勘察技术措施

勘察技术措施的主要内容就是工程勘察的技术人员通过其自身的知识深度和广度,及其对于工程勘察各个专业之间技术交流、内部沟通的熟悉情况,以及对于自身的技术发展趋势和技术服务目标的了解程度,从而在岩溶地区遭遇到重大或复杂的公路桥梁工程勘察项目时能够判断出应当通过什么勘察技术方法及措施来解决其所遭遇的技术难题。可以说岩溶地区公路桥梁工程勘察为工程勘察专业也提出了很多相应的新研究课题,因此单纯死抱着传统的工程勘察技术及其设备和措施已经无法再满足时代的需求,而工程勘察技术的进步也是不可阻挡的时代趋势。

表1 岩溶发育程度判定表

某高速公路特大桥为典型的覆盖型岩溶桥梁,全长约11.5km。该特大桥桥址区上覆第四系黏性土和砂类土,覆盖层较厚,下伏地层以奥陶系及寒武系石灰岩、泥质灰岩、泥灰岩为主,部分段落分布有第三系砾岩、泥岩及石炭系石灰岩、泥灰岩、泥岩等。可溶性岩石的存在,为该地区岩溶的发育提供先决条件。而地下水活动频繁,水力坡度加大,流速加快,对该地区岩溶充填状况及覆盖层稳定也有很大的影响。岩溶地区地质勘察采用物探测试与地质钻探相结合的勘探方法,用物探指导地质钻探,进行地质钻探和物探的相互验证,从而提高勘察精度。该特大桥勘察采用了电阻率法、电磁波CT、井中地质雷达、全景钻孔摄像、地震波CT等多种方法进行测试研究,对场区岩溶的规律性有一定反映。由于受地形、地质特征的限制,部分岩溶段落地面物探探测采用电阻率法、地震法无法进行或物探结果不理想。该桥岩溶勘察在物探测试基础上,采用地质钻探,局部辅以钻孔摄像与钻孔雷达测试的方式,进行了多种方法的相互验证,提高了岩溶勘察精度,查明了桥址区岩溶发育的特点和分布情况。参照表1分析,该特大桥岩溶发育以中等~强发育为主,局部弱~微弱发育。

2 岩溶地区公路桥梁工程的桥基处理技术措施

通过对大量岩溶地区公路桥梁工程的调查发现,路桥过渡段因为地基沉降而引起的跳车现象主要是因为在施工图设计过程中,地质钻探布孔过少,钻探深度不够,未能及时发现软土地基存在,或者未能准确探明软土地基的范围和深度及其物理力学性质等等,导致该路段的软土地基没有进行应有的加固处理,或者是选择的处理方法不完善。另外,选择的软土地基加固处理计算方法及其计算参数与该软土地基的实际情况存在一定差距,同样会导致软土地基的处理无法达到应有的技术要求和预期效果。此外,雨水侵蚀造成桥基填料的流失与强度降低,也是造成公路桥梁工程桥基沉降的一个最主要的原因。

注浆孔平面布置图

某高速公路特大桥处在某河高阶地及丘陵山前洪积扇之上,为覆盖型岩溶地区。通过方案比选,该特大桥最终采用注浆法进行桥基处理。注浆技术在加固公路桥梁工程桥基中的应用,其原理就是在桥基的土石界面处通过水泥浆液或者水泥与水玻璃的混合浆液等等这类型的水硬性胶凝材料,来对诸如裂隙、孔隙、溶洞、土洞以及软土地基等桥基的不良地质情况进行注浆封堵和固化反应,从而使得注浆浆液与桥基下的原始土石进行结合,并由此形成稳定土石结核,及将其固化成为一个受力整体。这样不仅能够封闭隔水形成水平帷幕封堵地下水通道,以隔断地下水活动对持力层的影响,而且还能够消除位于基岩面附近发育的岩溶裂隙水在受地下水位季节性变化及由车辆震动影响易诱发的地表变化,避免在运营后出现局部塌陷,消除公路桥梁工程的桥基隐患。而对于注浆方式的选择,该特大桥在基岩裂隙部位选用分段下行式注浆,由上向下分段注浆后,还应自下而上复注一次,而当岩层稳定且垂直节理不发育或在含水层间又有隔水层时,则用分段上行式。

3 结论

综上所述,随着近年来我国经济的飞速发展和科技的不断进步,公路桥梁工程的现代化建设也在如火如荼地展开,其建设速度和工程质量都被社会各界所密切关注。而我们应当根据以往岩溶地区公路桥梁勘察与桥基处理中得出的经验和教训,通过深入地分析和总结,从而能够在其勘察与桥基处理过程当中每个阶段和每个环节,通过一系列科学合理的技术措施来对工程质量加以控制,从而确保公路桥梁工程能够经受长期运营的考验。另外,对于公路桥梁工程中注浆技术的施工质量进行有效控制,还能够大大减少公路桥梁工程在其通车之后的维护和养护费用,可谓是一举多得,功在当代,利在千秋。

[1]杨军杰.岩溶区客运专线桥梁桩基地质勘察方法与技术浅析[J].中国勘察设计,2011(10).

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[4]朱必俊,王崇绪.岩溶桥梁基础施工易出现的问题及处理措施[J].四川建筑,2009(3).

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U445

A

1674-6708(2012)59-0118-02

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