基于岩溶地区的桥梁施工技术

王 琳 李润梅

（中交二公局第四工程有限公司 河南洛阳 471013）

基于岩溶地区的桥梁施工技术

王 琳 李润梅

（中交二公局第四工程有限公司 河南洛阳 471013）

本文以益阳市岳家桥镇段的岩溶地区的桥梁施工为背景，对桥梁的地质进行勘探，探究了岩溶地区桥梁技术的处理措施，如明挖基础岩溶的施工技术、桩基基础的岩溶处理等，旨在对同类施工提供参考。

桥梁基础；岩溶地区；地质勘探；设计；施工

岩溶，指可溶性岩石，特别是碳酸盐类岩石（如石灰岩、石膏等），受含有二氧化碳的流水溶蚀，有时并加以沉积作用而形成的地貌。岩溶地区地质很复杂，很容易坍塌。益阳市岳家桥镇位于赫山、宁乡、桃江三县（区）交界处，属山区丘陵地貌，石灰石矿藏丰富，地下溶洞分布广泛，活动频繁。该镇岩溶塌陷地质灾害自1979年以来多次大范围发生岩溶塌陷。1979年10月临近宁乡煤炭坝矿区的高联、同光两个村出现地表裂痕数十条，导致40多栋民房严重开裂。1985年8月，岩溶塌陷导致库容量达100多万立方米的松塘水库一夜干涸；同年12月，六家坝水库又因岩溶塌陷引发坝基缺口。2002年10月～2011年11月，该镇大泉、岳家桥等村先后多次出现大范围的岩溶塌陷，部分塌陷溶洞深不见底，最大坑围达200多平方米；造成地表河流断流。岩溶主要分布在西南，西北地区，地质比较疏松给铁路和公路的建设造成很大的不利，尤其是桥梁的建设，对施工具有很高的要求。

1 桥梁的地质勘探

由于岩溶地区地质比较疏松，也很复杂，在建设桥梁的时候要特别去进行地质考察，要对桥的位置进行仔细的勘探。首次对岩溶地区的勘探，要了解岩溶的发育形态和在桥位置附近的分布，要准确勘探清楚熔岩的溶洞和暗河，根据测定的数据来确定桥梁的位置和跨度及桥的路线。定测阶段要详细绘制钻孔的位置，多次钻探，并分析岩溶的地质，以此来确定桥墩的位置和深度，要满足桥梁的承载能力和汽车或火车通过的承载能力。在勘探清楚岩溶的地质成分时，要与桥梁的各个单位和工种进行交流沟通，要经过一定的研究和考虑，来商定桥梁的位置和线路走向。同时对桥墩位置的确定要进行严格的计算，确定桥墩的具体位置，结合地质专业的钻孔坐标，严禁出现桥梁的位置变化和桥墩位置的调整出现钻孔资料缺失或者资料数据不能作为参考。要避免出现对桥梁位置进行补充钻孔的，这样对影响桥梁的造价，也是对资金的一种浪费，避免出现桥梁位置与桩位的不对应避免在桥梁的设计中出现因为数据不足导致桥出现问题或事故，对桥位置要充分的做好地质勘探，数据要具有可靠性和实用性，对数据要准确这样才能保证桥梁在施工中不会出现问题，不会对变更桥梁的设计，要重视对桥梁位置附近的勘探工作，只有把勘探工作做得很好才能保证后期的施工不会出现问题，保证桥梁具有很好的地基基础，保证桥梁不会出现质量问题，要做好施工前的准备工作，良好的开端是成功的一半，没有前期的准备，很难进行接下的施工，不能保证桥梁的安全性和可靠性。

2 地基形式的选择

要根据岩溶的结构和分布，岩面上的土质结构和厚度，充分考虑桥梁的跨度和桥墩的位置，确定桥梁地基基础的持力方式，要经过严密的计算和慎重的研究。一种是采用钻或挖孔技术，达到一定的深度，穿过岩洞。另一种是不去管岩溶的地基，岩溶一下深度地质比较坚固，有着一定的强度。可以利用这些坚硬的地质作为地基基础，同时也要进行一定的修筑，加强地基的稳定性。

2.1 明挖基础

明挖基础就是对岩溶的覆盖层很浅，溶洞具有很深的深度，顶板的厚度很厚并且是一块完整的岩石，或者熔岩仅是一部分的溶槽，比较浅，宽度不是很大，可以采用在土层上进行地基的设计和施工。第一步要清楚溶槽的物质，一般溶槽里的物质比较疏松，没有一定抵抗外力载荷的能力，要把混凝土进行回填，可以设置一层钢筋安全网，增加混凝土的结合力防止塑性的混凝土流出溶槽，同时也增加了地基的强度，对基础是一种很好的加固作用。

2.2 桩基础

对于溶洞的发育程度很好，埋藏在很深的地方，在几十米的深度。顶板的厚度有比较薄时，不能拿来直接去作为持力层，就应该采用桩基础。桩基础是岩溶地区常见的一种形式，也是最有效地一种形式。要根据地址的勘探情况和和受力方式确定桩基础的形式，一般可分为摩擦桩和柱桩。

摩擦桩又可分为两种情况：一种情况为岩溶的覆盖层很深，无法进行打钻，桩尖不能进入岩洞内，摩擦力可以支撑桩基，并能提供纵向的承载力，另一种是桩基础要打进溶洞内但是桩尖处在溶洞比较薄的顶板上或者处在填充区。第一种要充分注意桩尖和溶洞的距离，太远了，不能保证一定的承载能力，太远了浪费桩基，如果接近溶洞，要采用加长桩基的方式。第一种比较复杂，考虑的因素很多，具有一定的不确定性，溶洞里面的混凝土的顶板的摩擦力和桩底部土的承载力很难去把握好，不能准确的计算。穿过溶洞的顶板和桩基的摩擦作用也和土壤与桩基的摩擦作用也不一样，因此在实际的设计施工要充分的考虑和研究，才能使用摩擦桩。

柱状具有很好的安全性，和高的稳定性，在一般的桥梁设计中都采用柱状。柱状的条件是：①溶洞的层板厚度要大于6m，而且还是一块完整的岩石，可以采用柱状。②对于钻孔深度达到40～50m还没有找到一定厚度的顶板时，桩侧岩壁的厚度不小于5m，桩尖穿过顶板厚度大于3m的岩石上，可以采用柱桩基础。

3 岩溶地区采用不等长桩

岩溶地区的地质很复杂，溶洞低面的高度很不一样，很难找到相等长度的桩基。为了确保桩基的稳定性和安全性，采用不等长的桩基成为不等长桩。不等长桩在于岩溶地区具有广泛的应用。要根据钻孔的数据资料来设计和计算不等长桩的长度，但是在钻孔时，所采用的钻孔的直径很小，岩溶的发育程度也不能确定，有时候很难预想桩基穿过岩溶的地质情况，因此要对照钻孔的展示图来进行钻孔的设计，同时要考虑相邻钻孔的地质特点，判断溶洞的大小，从而可以准确计算桩基的长度。

4 岩溶地区桥梁技术的处理措施

4.1 明挖基础岩溶的施工技术

对于位于持力层以上能保证桥梁桩基稳定，覆盖层很薄的溶洞，溶槽时，可以采用直接清除填充物，采用填充混凝土的方式替换原来的填充物。也可以对填充物进行干燥处理，来增加地基的稳定性，提高地基的强度，同时这样可以节省原料，降低开支，增加工程的经济效益。对于混凝土进行填料可采用一定的安全网进行加固。

4.2 桩基基础的岩溶处理

桩基基础要保证桩孔壁的强度和安全性，重点是保证孔内水头的稳定，防止在施工中出现塌孔漏浆还有断桩，一旦发生漏浆就会造成混凝土原料的浪费。出现断桩更是会发生一定的安全事故，造成一定的损失和人员伤亡。要根据岩溶地质结构和类型，可以采用以下的处理方式：

（1）对于溶洞很小，溶槽很浅，石灰岩蜂窝状岩溶时，可以采用填入粘土、片石的方法，应用冲击钻头把填料压严实，以此达到保证护壁的效益。应该要有充足的填料材料，防止出现漏浆，一旦漏浆要及时填充。

（2）对于溶洞很小并且封闭的情况下，可以把混凝土直接注入到溶洞里，增加地基的老牢固性，对于是通风的溶洞，可以先填充一定量的沙石，后片石，然后填充一定的混凝土。保证桩基的牢固和稳定性。填充如果是疏松的物质，如：软塑、流塑状态，也可以直接进行注浆，浇筑一定量的混凝土。

（3）对于溶洞高为3～10m，洞内没有任何填充物，漏水相关严重时要采用加入一定的钢护筒，进行施工，钢护筒要有一定的强度，长度一般在5～13m之间。钢护筒与溶洞的底板直接要用一定的填充物进行填充，保证没有缝隙，冲击严实，这样做可以防止钢护筒不会出现漏浆现象。

5 结语

由于该镇大泉、岳家桥等村先后多次出现大范围的岩溶塌陷，因此在施工时会遇到比较多问题。因此在施工时一定要做好勘察工作，根据所勘察的结果来明确施工方案，只有这样才能提升施工的质量、速度。

[1]卫启阳，刘海平.岩溶地区桥梁基桩施工技术[J].桥梁建设，2010（4）：84～87.

[2]陈仁芳.岩溶区公路桥梁基础设计与施工技术[D].长安大学，2009.

[3]陈杰，潘晓策.岩溶地区桥梁钻孔桩施工技术[J].科技资讯，2011（19）：119～120.

U445.551

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1004-7344（2016）15-0135-02

2016-5-10