岩溶区高速公路桥梁桩基研究

岩溶区高速公路桥梁桩基研究

李明亮

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摘要：在社会经济发展水平不断提升，城市化建设进程逐步加快的今天，高速公路工程项目的建设数量和类型也在不断增多，这使得人们对该类型工程项目施工质量的关注度也在逐年提高。桥梁桩基作为高速公路工程重要的施工建设环节，其地质勘察结果的高低，将会对该环节施工设计方案的制定产生极大的影响。因此，分析在岩溶区展开的地质勘察的重要性和主要目的，确定在岩溶区做好地质勘察工作的必要性，以及在桥梁桩基勘察中适用的各项技术，结合工程实际情况制定具体的地质勘察方案等，便成为当前相关部门和企业必须要重视的问题。

关键字：岩溶区；高速公路；桥梁桩基

由于岩溶地区的地质情况相对来讲较为复杂，如果施工单位无法在工程设计阶段对该地区的地质情况展开全方位的深入调查，就会导致公路桥梁桩基嵌岩施工达不到建设标准和规范要求。因此，进一步了解岩溶区岩溶的发育和分布情况，并以此为基础，正确选择出桩基的持力层，就成为了当前岩溶地区公路工程桥梁桩基环节重要的施工内容。而这些工作的完成，都需要以准确的地质勘察结果为依托，所以，对桥梁桩基地质勘察工作的具体情况展开深入研究十分必要。

　　1. 岩溶区发育的危害性

　　所谓的岩溶，指的是水?τ诳扇芙庑缘难沂?，进行了以化学溶蚀作用作为主要特征的综合性地质作用，以及由此类作用产生的所有地质现象的统称。而岩石本身的透水性、可溶解性，水的流动性和溶蚀性，就是岩溶区产生与发育的四大基本条件。在我国境内，岩溶地区经常会发现土体坍塌事故，对人民群众的生命健康带来极大的危害，导致社会经济出现较大的损失。以我国的京广线为例，在修筑隧道时，往往会穿越一些石灰岩地层，而在穿越这些地层时，就有可能会遇到岩溶地区，挖出岩溶洞，导致岩溶地区的泥沙和倒灌水流大量向外涌出，对整个工程的施工进度与施工质量的提升、施工工艺的进一步完善等，带来了极大的困难。此外，在广东省的某些地区，在修剪建筑工程时，还会因为岩溶问题的存在，导致该省区内的大部分地面出现了地面坍塌或者是土地塌陷问题，造成建筑物开裂，为国家和政府部门带来了巨大的经济损失，极大的危害了人民群众的生命安全。

　　2. 开展地质勘察工作的目的

　　在岩溶地区开展地质勘察工作的主要目的，就是为了探明岩溶区的存在可能会对高速公路施工安全与桥梁桩基施工稳定性产生的影响、岩溶区分布规律、不同类型的岩溶形态具体分布情况、岩溶地区顶部的土层厚度、岩溶区在空间范围的分布规律、高速公路工程的概况等。为了确保岩溶区地质勘察工作的质量，在展开勘察工作时，相关人员应当要做好以下几方面工作：一是不同类型岩溶区的位置、尺度、延伸方向、形状、导致塌落问题产生的因素、产生地面塌落的时间等。二是结合不同层位上，岩溶区的数量和具体分布状态，通过对岩溶区进行分类的方式，总结出不同类型的岩溶组合。三是岩溶区实际发育情况，以及其所处区域地形地貌发展历史、水文网络关系、部位、岩溶发育情况等。四是岩溶区的发育程度同其所处位置地层褶皱的样式、地质和断裂形状等其他结构面之间的关系。五是分析土洞与发生各种形态地面变形问题的主要原因、下浮岩基本岩溶性质、地表水同地下水之间的动态关系。六是岩溶地区出现岩溶水溢出的位置和类型，以及其溢出情况同季节动态变化和地面水系间的关系。七是对岩溶区的发展历史展开调查访问，在结合建筑物设计经验、使用和地基处理情况的基础上，通过总结和借鉴相关经验的方式完成岩溶区地质勘察工作。

　　3. 工程项目研究案例

　　以某省岩溶区准备修建的一个高速公路项目为案例。该高速公路工程作为我国三大重要城市中主要连接道路之一，该设计路线的全长大约在163.98km，同时包含了二十四座桥梁工程和桥梁桩基。本文只是以该高速公路项目中的一座桥梁桩基的地质勘察工作为主要研究点，展开了细致的分析与介绍。在此桥梁工程中，桥梁桩基的上部结构是按照15.8m×20.2m的标准，完成预应力混凝土的连续小箱梁环节设计工作。该桥梁桩基的全长为315.2m，中心环节桩基型号为K81+546[1]。

　　4. 桥梁桩基环节的地质勘察技术

　　4.1 钻探技术

　　作为现阶段我国建筑工程项目在地质勘察领域中使用规模最广泛的一种地质勘察技术，具有勘查效率和精确度高、勘查深度较大的优势，对岩溶区域地质的实际情况展开全方位的调查[2]。

　　4.2 地球物理勘探技术

　　物探技术主要通过专门的勘查仪器设备来完成各种地质构成的岩溶区物理场实际分布情况，并细致的分析地质勘察工作所得的信息数据。这种勘查技术，具有使用的设备较为轻便、勘探效率较高、勘察范围相对较大、适用范围相对较广、勘察到的数据量相对较大等优势。但同时，这一地质勘察技术在进行地质勘探的过程中极容易受到岩溶区内多方面因素的干扰，从而产生较多的分析结果。因此，在使用物探技术的过程中，相关工作人员需要将勘查到的多个数据反复的进行对比和分析，并牢牢结合地质条件，以此来确保最终能够得到更加准确的地质勘查结论。物探技术包括直流电法、地震勘探法、高密度电法、交流电法、放射性勘探法、声波测量法、磁法勘探法等作为辅助勘察手段，以此来完成岩溶区的地质勘察工作[3]。

　　4.3 高密度电法

　　在利用高密度电法展开地质勘察工作时，工作人员还需要借助相应的仪器设备和测线测量技术。在岩溶区展开地质勘察工作时，勘察人员可以使用GPS定位方法，在结合施工现场桩点分布情况的基础上，完成施工现场的实地测量剖面的布置情况。正常情况下，现场布置的测量剖面中需要包含一到两条沿着线位方向布设的高密度测量线路。现阶段我国大部分施工单位在岩溶区展开地质勘察工作时，使用的基本都是国内知名生产地质勘查仪器厂生产出的型号为DUK-2A，属于高密度类别的电法测量与分析系统。在地质勘察工作中，该仪器设备可以根据被测量区域的地质目标与地形地貌等情况，确定基本电极距离，并在温纳装置配合的情况下，完成地质勘查工作[4]。与此同时，为了确保高密度电法的功能可以被充分发挥出来，在正式对岩溶区展开地质勘察工作前，相关人员还需要针对高密度的有效性展开深入的探究，在充分了解岩溶区电阻率特征的基础上，确保相关工作顺利完成。

　　4.4 采用高密度电法勘察技术的物理条件

　　在本文选取的工程案例中，第四系残坡积层的土质相对来讲较为疏松，含水量比较到，电阻值大约是n乘十欧姆。同该基层相对比，灰岩电阻率值相对较高，一般能够达到n乘以十的二次方到三次方欧姆。因此，当灰岩内部出现岩溶区发育时，该地区的土质就会因为充填物、水等因素的影响，出现低阻异常的表现；当基岩产生了断裂构造发育时，该岩层就会表现出相对低阻异常的情况。本文中选择的桥梁桩基施工建设区还未出现大型活动与断裂的岩溶通过，但地下却存在相对大尺度的岩溶洞，水位变化程度相对也比较大。这些因素的存在，也会在一定程度上对桥梁桩基的地质勘查工作质量产生极大的影响[5]。此外，因为桥梁桩基工程所在位置岩溶区的覆盖层厚度相对较薄、稳定性较弱、厚度变化也不是很均匀、埋深程度也比较浅，所以，桥梁桩基工程的持力层施工工作相对来讲还存在着较多的安全隐患。