岩溶区桥梁工程岩土勘察评价

谭 用 星

(中国葛洲坝集团股份有限公司勘测设计院，湖北 宜昌 443002)

岩溶区桥梁工程岩土勘察评价

谭 用 星

(中国葛洲坝集团股份有限公司勘测设计院，湖北 宜昌 443002)

结合某岩溶区大桥的勘察项目，现场通过水文地质调查、钻探、声波测试结合物探调查岩溶地质基本情况，为后续的安全施工提供了可靠资料，指出为了基础施工过程中避免岩溶因素带来的地基稳定性的影响，在开工前做好地质勘察，充分掌握该区域内的岩溶发育情况尤为重要。

地质勘察，桥梁，岩溶区，岩土工程评价

1 工程概况

拟建桥位于长江葛洲坝段上游下牢溪内，为老桥拆除重建桥。新桥桥长约140 m，主桥采用10 m空心板，引桥为10 m和13 m空心板，下部拱座墩台均采用扩大基础。

2 岩土工程条件

2.1场地位置、地形地貌

桥址区为构造侵蚀低山区，位于长江左岸支流下牢溪下游段，属葛洲坝库区，距西陵峡约1 200 m。桥址区河谷段为深切峡谷，两岸基岩裸露，著名的三游洞(溶洞)就发育在右岸坡体上，两岸支沟不发育，仅在右岸老桥南侧发育一走向NE50°的冲沟，沟底宽2.00 m～8.00 m，沟深约6 m～10 m，沟底无明流。河谷切割深度60 m～100 m，宽50 m～65 m，总体上两岸基本对称，右岸岸坡略陡于左岸岸坡，两岸边坡坡度在68°～85°，局部90°，以峻坡为主，局部为陡崖，坡体上植被不发育。

2.2地层、构造

1)地层。桥址区附近覆盖层主要为第四系全新统素填土，下伏基岩为寒武系上统三游洞组白云质灰岩。

2)构造。本地区无构造断裂带穿越，周边主要构造断雾渡河断裂带、仙女山断裂带、天阳坪断裂带、九湾溪断裂带、秭归―渔洋关地震带和兴山―黔江地震带等(均为微活动或不活动断裂)从不同方向围限。地区周边地震以弱震为主，震源深度亦较浅，区域地壳稳定性较好。据已有资料显示，葛洲坝水利枢纽建成后，本区域地震强度、频度均无增加趋势。

2.3水文地质条件

大桥所跨越的下牢溪河谷常年有水，勘察期间河水水位高程为63.1 m，河水水位受大气降水和葛洲坝水利枢纽工程蓄、排水的影响明显。区内地下水主要为碳酸盐岩岩溶裂隙水，主要接受大气降水补给，以垂向渗流为主，主要排泄方式为蒸发或以渗流下潜形式，向邻区及河流方向渗透或以下降泉的形式向河谷方向排泄。地下水动态变化受大气降水影响明显，水位变化大。桥址区附近未见地下水出露。

2.4不良地质

桥址区未见活动性断裂、泥石流、崩塌、滑坡等不良地质现象。主要不良地质现象为岩溶，工程区出露的白云质灰岩，为易溶碳酸盐岩，岩溶发育。在河谷右岸高程100 m左右发现呈串珠状分布有大小溶洞4个，其最大的溶洞即为三游洞；河谷左岸未见溶洞分布。

3 场区岩土层物理力学指标

根据现场测试、室内土工试验的统计结果，采用查表法结合本地经验综合确定岩土层主要参数如表1所示。

表1 各岩土层物理力学指标推荐值

4 岩土工程评价

4.1场地稳定性适宜性评价

场区地质构造较简单，无活动性断裂、泥石流、崩塌、滑坡等不良地质现象，总体处于较稳定的地质环境，适宜桥梁建设。

据地质调查及钻探揭露，因长期的地质综合作用和人为破坏，中风化白云质灰岩岩层在边坡临空面一侧形成厚度约5 m～8 m的岩体卸荷带，带内岩体节理裂隙发育，岩体完整性差，建议设计时桥台处基础避开边坡岩体卸荷带为宜。

4.2场区地层的地震效应

据《中国地震动参数区划图》，本场地地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35 s，对应场地地震基本烈度为6度，抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度为0.05g，设计地震分组为第一组。

据《公路桥梁抗震设计规范》及单孔剪切波测试数据，结合场地内钻探揭露的覆盖层厚度综合判定：拟建场区的场地土类型为中软土，场地类别为Ⅱ类，场地系数CS=1.0，设计加速度0.35 s。

据《公路桥梁抗震设计规范》，拟建下牢溪桥单跨跨径不大于90 m，抗震设防类别为C类，抗震设防措施应符合相关规范规定。

4.3水文地质评价

桥址区地下水位埋深较大，两侧边坡以裂隙岩溶水为主，少量孔隙水，富水性较差，对基础开挖施工影响不大，对于施工期间的施工用水和大气降水，可采用排水沟排出场地。

4.4场区地下水及其场地土的腐蚀性评价

勘察期间采取地下水及场地土样品进行试验，经分析，地下水化学类型为HCO3·SO4-Ca型。场地水、土对混凝土结构具有微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋也具微腐蚀性。

4.5不良地质评价

勘察期间于下牢溪左岸桥台处按十字形布设两条物探剖线，地质雷达成果如图1，图2所示。

临近地表的基岩较破碎，而距地表8 m～10 m以下的基岩完整，雷达波未见异常，未见明显岩溶裂隙。

钻探过程中仅在一个钻孔孔深10.4 m～10.6 m位置处发现一处溶蚀裂隙，该岩溶裂隙发现位置紧邻物探剖线，但物探成果显示未发现异常，反映钻探所发现的溶蚀规模很小，同时溶蚀裂隙发育高程在设计基础底面高程以上，在基础施工时将被挖除，对桥梁基础无影响。

4.6基础持力层的选择

拟建桥选用单跨拱桥，主要基础形式为桥台，拱座布设于下牢溪河谷两岸，主桥拱座基础及引桥基础范围内涉及土层主要为素填土、中风化白云质灰岩、微风化白云质灰岩，基本情况如下：

1)素填土分布不均匀，没有物理力学指标，无工程意义，不能作为拟建大桥的基础持力层；

2)中风化白云质灰岩层厚度较大，力学强度较高，节理裂隙较发育，可作为基础持力层使用，但作为基础持力层时需注意基底岩体不能为破碎状且应避开靠近下牢溪岸坡边缘存在的岩体卸荷带；

3)微风化白云质灰岩厚度大，力学强度高，节理裂隙发育一般，岩溶发育一般，不存在岩体卸荷带，是拟建拱桥主桥及引桥的良好基础持力层。

建议主桥右岸桥台穿过较破碎的白云质灰岩，以完整的中风化或微风化白云质灰岩作为基础持力层；主桥左岸桥台穿过较破碎的白云质灰岩，以完整的中风化白云质灰岩作为基础持力层；引桥桥台穿过表层较破碎的白云质灰岩，以完整的中风化白云质灰岩作为基础持力层。建议主桥桥台基础设计需避开两岸岩体卸荷带。基础开挖后需及时验槽，基础底面若出现较破碎的岩体时需采取相应处理措施或将破碎的岩体清除干净。

[1] 中国葛洲坝股份集团有限公司勘测设计院.某危桥改造施工图阶段勘察报告[R].2016.

[2] JTG C20—2011,公路工程地质勘察规范[S].

[3] JTG D63—2007,公路桥涵地基与基础设计规范[S].

[4] JTG/T B02—01—2008,公路桥梁抗震设计规范[S].

[5] GB 18306—2015，中国地震动参数区划图[S].

Onevaluationofgeotechnicalsurveyofbridgeprojectsinkarstdistricts

TanYongxing

(SurveyandDesignInstitute,ChinaGezhoubaGroup,Yichang443002,China)

Combining with the survey program of the bridge of some karst district, the paper indicates the basic circumstance of the karst geology with the hydrogeological survey, drilling, acoustic wave test and geophysical survey, so as to provide some reliable documents for the following safe construction, pointed out that in order to avoid the influence of foundation stability caused by karst factors in foundation construction process, before commencing work completed the geological investigation, fully grasped the karst development of this area was particulary important.

geological survey, bridge, karst district, geotechnical engineering evaluation

P624

A

1009-6825(2017)26-0090-02

2017-07-03

谭用星(1983- )，男，工程师