桥梁工程桩基础设计常见的岩土工程勘察问题分析与建议

2021-04-03钟建敏

建筑与装饰 2021年9期

钟建敏

江西有色建设集团有限公司江西南昌 330000

1 边坡支护岩土工程勘察概述

目前，国内外对深部回填体的研究还没有系统的展开。调查方法主要有物探方法和钻探方法。利用高密度地震填图技术，采用盾构驱动的方法对回填矸石坑进行探测，该方法能准确反映和区分不良地下地质体的形态，并能与探孔资料相结合，对不良地质体进行定量分析[1]。利用地质雷达技术确定了填石场地中岩石的具体位置、埋深和分布范围。在对G322安福县横龙至严田公路工程D标段工程江口大桥煤炭地质回填和易家大桥河床深层砂卵石取心钻进技术研究的基础上，研究人员提出了一种气动潜孔锤钻进技术，该技术可实现同步取心钻进，适用于桥梁工程的砂卵石覆盖层，该技术采用一种植物胶强护壁冲洗液。

2 工程案例分析

2.1 工程概况

G322安福县横龙至严田公路改建工程D标段。本标段工程位安福县境内，起点桩号K28+000，终点桩号K39+959.273，路线全长11.959km。所属的江口大桥为煤矿矿区，两侧地势较高，人工挖掘严重，属于水系比较丰富，底部有煤层，上部为煤矸石覆盖回填区，强度差异较大，岩芯呈渣状，碎块状，地质极不稳定，岩溶发育，易家大桥桥位地处冲洗积平原，地形起伏平缓，区内覆盖层厚度较厚，桥位岩石属于易软化岩石，岩溶尤为发育，桩基勘探采取一桩一孔进行勘探。

2.2 勘探钻孔布置原则与钻进方法

对于深厚回填岩溶地区的土木工程调查，钻孔的布置是很重要的。目前，国家、行业和地方都有相应的法规、规范和要求，具有普遍性，但针对性不强。在完成钻孔的布置时，考虑以下问题：

（1）根据野外地质填图资料，综合确定场地回填层和原生土层的分布范围、性质特征、岩溶发育特征和水文地质条件。在复杂的剖面上钻孔是加密的。

（2）对于现场的工程地质学和水文地质问题，需要通过调查和钻探确定的问题应该是有针对性的。

（3）确定拟采用的桩基础形式（端承桩或摩擦桩），在这两座桥中均有体现。

（4）对疑似大型溶洞钻探进行地球物理检验时，应遵循识别开发位置、规模和方向的原则。

（5）钻孔深度控制：在钻探初期，应考虑基岩表面以下40m范围内发生大规模岩溶塌陷的可能性（江口大桥最大桩基深度达48m）。详细测量阶段的钻孔深度应根据所采用的基础形式确定。设有回填层和未扰动土层作为承载层的基础钻孔深度不得低于基岩表面以下5.0m。桩基钻孔应穿过溶蚀破碎带和溶洞，进入相对完整稳定的岩体承载层。考虑到强岩溶发育及后期施工控制的影响，钻孔控制深度应不小于7.0 m。

2.3 现场测试

对于深部充填区，由于充填时间长，充填体成分变化大，造成充填体在压实度、颗粒级配、不均匀性等方面存在较大差异。适当的现场试验可以确定填埋场的物理力学性质，为结构布置设计、选型和地基处理提供合理的地质参数。但在贵州山区不适合长期开挖回填。因此，必须采用针对性强、有效的检测方法。多年的实践证明，以下方法是最适用的。

（1）动态压力渗透测试(DPT)：DPT是一种广泛应用且有效的测试回填区回填层压实度和性质划分的方法。其压实度、材料组成和颗粒级配也有很大差别。应充分考虑DPT的类型。设备选型一般可采用三种方法：①对0～8.0m的松散层、-10cm的回填层、碎石含量小于40%的回填层均可采用光动力触探；②重型动力触探可用于8.0～20m的微密回填层；③超重型动力触探可用于20m以上回填层，回填时间长，压实度好，碎石和黏土含量10～50cm。该方法可以测定大多数回填层的致密度和变形特性，但不适用于粒径大于50cm、含量大于60%的回填场地。

（2）标准贯入法：对于初生和次生红黏土层的分布区域，可采用标准贯入法测试土层的物理力学性质和状态特征。它还可以用来分析地基的不均匀沉降变形和山坡土基的稳定性。它是获取土层物理力学参数的重要手段之一。

（3）平板载荷试验方法：该方法是研究浅层回填区、表层物理力学性质及变形特征的最有效方法。测点可以设置在回填标高的表层和5.0m以下的两部分。

（4）密度检测方法：通过密度检测，可以确定回填层的密度指数，了解场地的主要材料组成，为计算回填区的沉降和负摩擦提供参数指标。

（5）颗粒测试方法：该方法可直接测定材料成分、颗粒尺寸变化及回填层百分比。为基本选型和施工提供地质参数，是回填区现场试验的重要手段。

2.4 室内测试

主要通过现场取样岩石、土壤、水的物理力学性质和腐蚀性的常规试验，没有特殊要求，按照相关规定可以实施。重点应放在回填层的腐蚀试验上。由于不同时期和地区垃圾填埋材料的组成发生了很大的变化，腐蚀问题的严重程度可能不同。因此，在调查过程中，应根据回填层中材料的变化，采用分区和分深度取样的方法来确定各种材料的腐蚀性。