淺析巖溶地區(qū)鐵路橋梁基礎(chǔ)處理
2016-09-26
橋梁基礎(chǔ)的施工工程由于受到不同的地理環(huán)境、施工技術(shù)、施工理念的影響，因此，顯得比其他建筑施工復(fù)雜的多，而如何在巖溶這種地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜的地區(qū)進(jìn)行橋梁的基礎(chǔ)處理施工，更是不容小覷的，在保證施工安全的同時(shí)，根據(jù)施工圖提供的地質(zhì)資料如何確定橋梁的基礎(chǔ)的施工方案，是所有施工人員需要考慮的問(wèn)題。
一、巖溶地區(qū)橋梁基礎(chǔ)施工的幾個(gè)方法
?。ㄒ唬┍M量避開(kāi)溶洞
如何在巖溶地區(qū)進(jìn)行橋梁建設(shè)，最好的方法就是對(duì)橋梁的跨徑進(jìn)行相關(guān)調(diào)整，根據(jù)溶洞的大小，對(duì)橋梁的跨徑進(jìn)行程度不一的調(diào)整。從而達(dá)到讓橋梁的基礎(chǔ)施工簡(jiǎn)便容易的目的。在設(shè)計(jì)單位勘察階段一定要做好對(duì)地質(zhì)環(huán)境的勘探工作，這樣才能保證橋梁的跨度避開(kāi)溶洞。如果在施工地質(zhì)環(huán)境的勘探過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)巖洞已經(jīng)停止發(fā)育或者巖面的上方存在相當(dāng)厚度的覆蓋層，可以采用在覆蓋層采用摩擦樁施工來(lái)避免樁基通過(guò)溶洞時(shí)所帶來(lái)的一系列問(wèn)題。對(duì)于橋位處較低洼的地區(qū)可以采用填平處理的方式來(lái)避免因?yàn)榈乇硭南聺B而形成地陷等一系列狀況。在貴陽(yáng)渝黔引入貴陽(yáng)樞紐的一座橋梁基礎(chǔ)位于溶洞上方，因?yàn)槿芏瓷戏降幕鶐r存在35m左右的覆蓋層，設(shè)計(jì)采用的的就是32mT梁設(shè)計(jì)，基礎(chǔ)部采用摩擦樁，為了使樁基不穿透溶洞，基礎(chǔ)采用六根摩擦樁，在承載力不變的情況下縮短了樁長(zhǎng)，這在一定程度上使得基樁無(wú)法進(jìn)入溶洞，減少了橋梁基礎(chǔ)建設(shè)的壓力。
?。ǘ┽槍?duì)溶洞的填充狀況，采用片石、牯土、水泥回填法
若溶洞的填充程度較高時(shí)，我們往往采用的是不需要對(duì)溶洞內(nèi)部的填充物做處理，可以直接進(jìn)行鉆進(jìn)，如果經(jīng)過(guò)勘探，發(fā)現(xiàn)溶洞內(nèi)部的填充物是流塑粘土等物質(zhì)時(shí)，可以使用填充黏土、片石等方法進(jìn)行相關(guān)填充。如果橋梁的基礎(chǔ)施工環(huán)境的側(cè)壁出現(xiàn)溶洞，鉆頭在進(jìn)行鉆洞的過(guò)程時(shí)會(huì)出現(xiàn)偏差，可以采用拋填片石法來(lái)進(jìn)行相關(guān)的技術(shù)處理。如果出現(xiàn)拋填片石無(wú)效的現(xiàn)狀，為達(dá)到樁基垂直度的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，要對(duì)樁底質(zhì)地較軟的部分用水泥漿加上水玻璃溶液等方法進(jìn)行注漿，從而達(dá)到提高樁基強(qiáng)度的要求。為了方便沖擊鉆鉆孔，我們?cè)谶M(jìn)行樁基施工過(guò)程中，要保證土層間的強(qiáng)度差距不能過(guò)大。
若溶洞內(nèi)部沒(méi)有填充物或者半填充的狀況，要根據(jù)溶洞的大小，采取相關(guān)措施。溶洞較小時(shí)，我們可以在進(jìn)行溶洞頂板的鑿穿之前，要保證護(hù)筒到達(dá)溶洞的頂端位置，用小型鉆鑿鑿穿溶洞。小鉆鑿在鑿穿溶洞時(shí)，可能會(huì)讓溶洞內(nèi)部的泥漿流失的很快，這時(shí)，我們就需要用加有速凝劑的水泥砂漿或者混凝土進(jìn)行溶洞的封閉，保證泥漿不被流失。對(duì)于連續(xù)性的溶洞群，在小鉆進(jìn)行頂層溶洞的頂板鑿穿的同時(shí)，要進(jìn)行泥漿的補(bǔ)充工程，若出現(xiàn)泥漿面下降較快的狀況，我們也可以采用上述的對(duì)泥漿濃度進(jìn)行相關(guān)加大的措施，保證后續(xù)工作的順利進(jìn)行。
在沖孔樁施工之前，對(duì)相關(guān)溶洞進(jìn)行一系列的技術(shù)處理，是為了讓溶洞內(nèi)部的固體在達(dá)到一定的硬度后再進(jìn)行施工。溶洞內(nèi)部的漿液在土體內(nèi)的滲透和擴(kuò)散是朝著主力較小的方向進(jìn)行的，而在漿液固化以后，較小的主力應(yīng)力面會(huì)得到一定程度的加固，而之前的次小主力應(yīng)力面會(huì)變成小主力應(yīng)力面，通過(guò)這樣對(duì)小主力應(yīng)力面的不斷加固，讓漿液能夠在很大程度上滲透或者充滿(mǎn)土體的空隙，在樁體的周?chē)矔?huì)形成防水系統(tǒng)，讓流沙或者泥漿不流失。在土體的承載力和抗剪力方面起到了相關(guān)作用，防止溶洞出現(xiàn)坍塌的現(xiàn)象。
?。ㄈ┎捎娩撟o(hù)筒跟進(jìn)法進(jìn)行施工
在對(duì)相關(guān)的施工工程進(jìn)行鋼護(hù)筒跟進(jìn)措施之前，要對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行平整、定位等相關(guān)措施，將外鋼護(hù)筒埋設(shè)在施工工地下，沖孔要在溶洞的頂端位置，還要對(duì)溶洞的頂部進(jìn)行相關(guān)的技術(shù)處理，然后放置內(nèi)鋼進(jìn)入鋼護(hù)筒，最后形成到樁底高的終孔。
二、巖溶地區(qū)橋梁基礎(chǔ)的樁基設(shè)計(jì)實(shí)際工程
貴州是巖溶發(fā)育最為普遍的地區(qū)，在貴陽(yáng)至龍里的鐵路施工的下郭關(guān)大橋，該座大橋的下部橋梁用的是樁基礎(chǔ)，橋墩施工采用的空心墩，但是這一地區(qū)的溶洞非常發(fā)育，其相對(duì)高程為-10米到50米之間，沒(méi)有填充物，水量充足，并且這一地段還存在10多處的塌陷。針對(duì)這一地段的特殊地質(zhì)結(jié)構(gòu)，要想在該地區(qū)進(jìn)行橋梁的基礎(chǔ)施工，必須要綜合考慮該地段的特點(diǎn)，并采取相適應(yīng)的施工方法。在經(jīng)過(guò)對(duì)該地區(qū)橋梁基礎(chǔ)施工的地質(zhì)環(huán)境經(jīng)過(guò)勘查后，我們發(fā)現(xiàn)地下存在溶洞，地面為0.5m的標(biāo)高，其中存在的第三層溶洞位于地面之下的40.7m，47.5m，溶洞的相關(guān)高度為3.7m，12.4m。并且經(jīng)過(guò)三角形超前鉆的地質(zhì)資料分析，我們得出該段溶洞存在連接的可能。該橋梁施工，我們采用的是鋼護(hù)筒與回填片石相結(jié)合的施工方法。通過(guò)前期的地質(zhì)勘探，我們得出以下結(jié)論，如果鋼護(hù)筒在施工過(guò)程中能夠穿透土層部分，就能夠保證樁基沖孔整個(gè)過(guò)程的安全性，同時(shí)樁基施工時(shí)，我們采用鋼護(hù)筒來(lái)進(jìn)行保護(hù)，防止溶洞發(fā)生坍塌。鋼護(hù)筒的相關(guān)規(guī)格是內(nèi)徑是1800mm，總長(zhǎng)度為18m。若擊穿溶洞過(guò)程中發(fā)現(xiàn)溶洞內(nèi)部的你將存在下降較快的現(xiàn)象時(shí)，我們需要馬上進(jìn)行片石的回填，并同時(shí)對(duì)溶洞進(jìn)行沖砸。在沖砸的過(guò)程中，若出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象，則需要繼續(xù)進(jìn)行回填，直到終孔，施工完成后，成樁長(zhǎng)為50m，回填的片石和粘土共計(jì)600m3，這樣就證明，采用片石回填法和鋼護(hù)筒跟進(jìn)的施工方法能夠?qū)r溶地區(qū)的橋梁基礎(chǔ)施工起到很好的作用。經(jīng)檢測(cè)為I類(lèi)樁，由此可見(jiàn)，該大橋基礎(chǔ)采用的施工方法是科學(xué)的。
三、巖溶地區(qū)的橋梁基礎(chǔ)形式的選擇和明挖的基礎(chǔ)
巖溶地區(qū)本身施工的復(fù)雜性和特殊性讓橋梁的基礎(chǔ)形式選擇也需要相對(duì)謹(jǐn)慎些，如何讓橋梁的基礎(chǔ)形式選擇既安全合理，施工過(guò)程也方便簡(jiǎn)單，這需要我們綜合施工設(shè)計(jì)圖紙，對(duì)巖溶地區(qū)巖溶的發(fā)育狀況和溶洞內(nèi)部填充物以及溶洞深度來(lái)統(tǒng)一進(jìn)行考慮，切不可一刀切，除了選用樁基礎(chǔ)外，對(duì)巖溶發(fā)育較輕微，地質(zhì)處理較容易的地段進(jìn)行橋梁施工基礎(chǔ)也可采用明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)，這樣即經(jīng)濟(jì)有安全還可大大縮短工期。
結(jié)語(yǔ)
復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境會(huì)讓施工工程變得很復(fù)雜，在巖溶地區(qū)進(jìn)行橋梁的基礎(chǔ)施工，我們要在綜合各種影響因素后才能進(jìn)行施工，而施工過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)種種我們預(yù)料不到的狀況，若不能讓施工環(huán)節(jié)避開(kāi)溶洞，我們就要根據(jù)溶洞的相關(guān)條件來(lái)分析，采取適合的方法進(jìn)行施工，在施工過(guò)程中為了避免出現(xiàn)一系列的技術(shù)問(wèn)題，相關(guān)負(fù)責(zé)人要根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙來(lái)合理安排施工步驟，設(shè)計(jì)配合人員還要做到對(duì)樁基長(zhǎng)度的跟蹤式調(diào)整，只有在橋梁的基礎(chǔ)施工過(guò)程中保證了整個(gè)工程的質(zhì)量，才能避免后期的施工過(guò)程出現(xiàn)更多的問(wèn)題，從而保證整個(gè)橋梁的施工都平穩(wěn)有序的進(jìn)行。由于我國(guó)地形的復(fù)雜性，導(dǎo)致很多地區(qū)的橋梁基礎(chǔ)必須要在巖溶的地質(zhì)環(huán)境下進(jìn)行，因此，針對(duì)巖溶地區(qū)的橋梁基礎(chǔ)施工技術(shù)的探討還需要更多的人一起努力，爭(zhēng)取讓這項(xiàng)施工技術(shù)更加成熟，保證我國(guó)橋梁建設(shè)的安全，促進(jìn)我國(guó)鐵路橋梁建設(shè)事業(yè)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]周翔.巖溶地基鐵路橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2012（08）.
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