淺析巖溶地區(qū)鐵路橋梁基礎處理
2016-09-26
橋梁基礎的施工工程由于受到不同的地理環(huán)境、施工技術、施工理念的影響，因此，顯得比其他建筑施工復雜的多，而如何在巖溶這種地質(zhì)環(huán)境復雜的地區(qū)進行橋梁的基礎處理施工，更是不容小覷的，在保證施工安全的同時，根據(jù)施工圖提供的地質(zhì)資料如何確定橋梁的基礎的施工方案，是所有施工人員需要考慮的問題。
一、巖溶地區(qū)橋梁基礎施工的幾個方法
（一）盡量避開溶洞
如何在巖溶地區(qū)進行橋梁建設，最好的方法就是對橋梁的跨徑進行相關調(diào)整，根據(jù)溶洞的大小，對橋梁的跨徑進行程度不一的調(diào)整。從而達到讓橋梁的基礎施工簡便容易的目的。在設計單位勘察階段一定要做好對地質(zhì)環(huán)境的勘探工作，這樣才能保證橋梁的跨度避開溶洞。如果在施工地質(zhì)環(huán)境的勘探過程中，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厚度的覆蓋層，可以采用在覆蓋層采用摩擦樁施工來避免樁基通過溶洞時所帶來的一系列問題。對于橋位處較低洼的地區(qū)可以采用填平處理的方式來避免因為地表水的下滲而形成地陷等一系列狀況。在貴陽渝黔引入貴陽樞紐的一座橋梁基礎位于溶洞上方，因為溶洞上方的基巖存在35m左右的覆蓋層，設計采用的的就是32mT梁設計，基礎部采用摩擦樁，為了使樁基不穿透溶洞，基礎采用六根摩擦樁，在承載力不變的情況下縮短了樁長，這在一定程度上使得基樁無法進入溶洞，減少了橋梁基礎建設的壓力。
?。ǘ┽槍θ芏吹奶畛錉顩r，采用片石、牯土、水泥回填法
若溶洞的填充程度較高時，我們往往采用的是不需要對溶洞內(nèi)部的填充物做處理，可以直接進行鉆進，如果經(jīng)過勘探，發(fā)現(xiàn)溶洞內(nèi)部的填充物是流塑粘土等物質(zhì)時，可以使用填充黏土、片石等方法進行相關填充。如果橋梁的基礎施工環(huán)境的側壁出現(xiàn)溶洞，鉆頭在進行鉆洞的過程時會出現(xiàn)偏差，可以采用拋填片石法來進行相關的技術處理。如果出現(xiàn)拋填片石無效的現(xiàn)狀，為達到樁基垂直度的相關標準要求，要對樁底質(zhì)地較軟的部分用水泥漿加上水玻璃溶液等方法進行注漿，從而達到提高樁基強度的要求。為了方便沖擊鉆鉆孔，我們在進行樁基施工過程中，要保證土層間的強度差距不能過大。
若溶洞內(nèi)部沒有填充物或者半填充的狀況，要根據(jù)溶洞的大小，采取相關措施。溶洞較小時，我們可以在進行溶洞頂板的鑿穿之前，要保證護筒到達溶洞的頂端位置，用小型鉆鑿鑿穿溶洞。小鉆鑿在鑿穿溶洞時，可能會讓溶洞內(nèi)部的泥漿流失的很快，這時，我們就需要用加有速凝劑的水泥砂漿或者混凝土進行溶洞的封閉，保證泥漿不被流失。對于連續(xù)性的溶洞群，在小鉆進行頂層溶洞的頂板鑿穿的同時，要進行泥漿的補充工程，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泥漿濃度進行相關加大的措施，保證后續(xù)工作的順利進行。
在沖孔樁施工之前，對相關溶洞進行一系列的技術處理，是為了讓溶洞內(nèi)部的固體在達到一定的硬度后再進行施工。溶洞內(nèi)部的漿液在土體內(nèi)的滲透和擴散是朝著主力較小的方向進行的，而在漿液固化以后，較小的主力應力面會得到一定程度的加固，而之前的次小主力應力面會變成小主力應力面，通過這樣對小主力應力面的不斷加固，讓漿液能夠在很大程度上滲透或者充滿土體的空隙，在樁體的周圍也會形成防水系統(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作用，防止溶洞出現(xiàn)坍塌的現(xiàn)象。
?。ㄈ┎捎娩撟o筒跟進法進行施工
在對相關的施工工程進行鋼護筒跟進措施之前，要對施工場地進行平整、定位等相關措施，將外鋼護筒埋設在施工工地下，沖孔要在溶洞的頂端位置，還要對溶洞的頂部進行相關的技術處理，然后放置內(nèi)鋼進入鋼護筒，最后形成到樁底高的終孔。
二、巖溶地區(qū)橋梁基礎的樁基設計實際工程
貴州是巖溶發(fā)育最為普遍的地區(qū)，在貴陽至龍里的鐵路施工的下郭關大橋，該座大橋的下部橋梁用的是樁基礎，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，其相對高程為-10米到50米之間，沒有填充物，水量充足，并且這一地段還存在10多處的塌陷。針對這一地段的特殊地質(zhì)結構，要想在該地區(qū)進行橋梁的基礎施工，必須要綜合考慮該地段的特點，并采取相適應的施工方法。在經(jīng)過對該地區(qū)橋梁基礎施工的地質(zhì)環(huán)境經(jīng)過勘查后，我們發(fā)現(xiàn)地下存在溶洞，地面為0.5m的標高，其中存在的第三層溶洞位于地面之下的40.7m，47.5m，溶洞的相關高度為3.7m，12.4m。并且經(jīng)過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，我們采用的是鋼護筒與回填片石相結合的施工方法。通過前期的地質(zhì)勘探，我們得出以下結論，如果鋼護筒在施工過程中能夠穿透土層部分，就能夠保證樁基沖孔整個過程的安全性，同時樁基施工時，我們采用鋼護筒來進行保護，防止溶洞發(fā)生坍塌。鋼護筒的相關規(guī)格是內(nèi)徑是1800mm，總長度為18m。若擊穿溶洞過程中發(fā)現(xiàn)溶洞內(nèi)部的你將存在下降較快的現(xiàn)象時，我們需要馬上進行片石的回填，并同時對溶洞進行沖砸。在沖砸的過程中，若出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象，則需要繼續(xù)進行回填，直到終孔，施工完成后，成樁長為50m，回填的片石和粘土共計600m3，這樣就證明，采用片石回填法和鋼護筒跟進的施工方法能夠?qū)r溶地區(qū)的橋梁基礎施工起到很好的作用。經(jīng)檢測為I類樁，由此可見，該大橋基礎采用的施工方法是科學的。
三、巖溶地區(qū)的橋梁基礎形式的選擇和明挖的基礎
巖溶地區(qū)本身施工的復雜性和特殊性讓橋梁的基礎形式選擇也需要相對謹慎些，如何讓橋梁的基礎形式選擇既安全合理，施工過程也方便簡單，這需要我們綜合施工設計圖紙，對巖溶地區(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統(tǒng)一進行考慮，切不可一刀切，除了選用樁基礎外，對巖溶發(fā)育較輕微，地質(zhì)處理較容易的地段進行橋梁施工基礎也可采用明挖擴大基礎，這樣即經(jīng)濟有安全還可大大縮短工期。
結語
復雜的地質(zhì)環(huán)境會讓施工工程變得很復雜，在巖溶地區(qū)進行橋梁的基礎施工，我們要在綜合各種影響因素后才能進行施工，而施工過程中會出現(xiàn)種種我們預料不到的狀況，若不能讓施工環(huán)節(jié)避開溶洞，我們就要根據(jù)溶洞的相關條件來分析，采取適合的方法進行施工，在施工過程中為了避免出現(xiàn)一系列的技術問題，相關負責人要根據(jù)設計圖紙來合理安排施工步驟，設計配合人員還要做到對樁基長度的跟蹤式調(diào)整，只有在橋梁的基礎施工過程中保證了整個工程的質(zhì)量，才能避免后期的施工過程出現(xiàn)更多的問題，從而保證整個橋梁的施工都平穩(wěn)有序的進行。由于我國地形的復雜性，導致很多地區(qū)的橋梁基礎必須要在巖溶的地質(zhì)環(huán)境下進行，因此，針對巖溶地區(qū)的橋梁基礎施工技術的探討還需要更多的人一起努力，爭取讓這項施工技術更加成熟，保證我國橋梁建設的安全，促進我國鐵路橋梁建設事業(yè)的發(fā)展。
參考文獻
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