摘要：随着我国铁路运营标准的全面提升，对铁路桥梁的建设，特别是高速铁路桥梁桩基的建设提出了更高的要求。同时我国地大物博，高速铁路桥梁施工过程中可能会遇到岩溶地质条件，溶岩等不利地质条件对钻探的施工和质量提出了很大的挑战。因此文章结合实例，重点就高速铁路岩溶桥钻探的监理质量控制探讨。
关键词：高速铁路；岩溶桥；钻探；监理
岩溶发育地区铁路桥梁工程勘探，普遍存在勘探周期短、工作量大、影响钻探质量因素繁杂等特点。若大桥桥址的地形、地质条件复杂，岩溶发育强烈。仅通过勘探单位自行质量控制，难免存在差、错、漏，通过地勘监理，对勘探各环节质量控制，对查明墩台基础周围、底部工程地质及水文地质条件，排除桥梁工程的地质隐患，提高勘探质量，效果良好。
一、高速铁路桥梁钻探施工概述
高速铁路桥梁的总体设计应符合技术要求。必须适应周围的现实。科学设计，科学施工，减少噪音污染。作为高速铁路的下部，桥桩基础必须具有高稳定性，高安全性和高舒适性的优点。桥桩基础与局部地形相结合，形式各异，必须保证这些设计结构。为了能够科学地构建，对桥梁技术提出了很高的要求。桩基施工是所有桥梁施工的基础。高速铁路桥的特点是高架桥桩基础主要由混凝土构成。每个结构的桩基础结构非常重要。然而，高架桥桩基础结构仍然是主要的结构形式。在桥梁施工中，通常使用混凝土来增强上桥的刚度和强度。提高桥梁的稳定性，提高承受压力的能力，确保高速铁路的安全运行。有几种类型的混凝土，如高强度混凝土，轻质混凝土和流体混凝土。每种混凝土都有不同的效果，根据不同的使用条件使用不同的混凝土材料，以确保高速铁路的质量。桥梁数量多，跨度大，桩基施工困难。由于地理条件有限，为了保证高速铁路的正常通行，往往需要建造大量的桥梁。例如中国的北京-上海高速铁路长1，318km。桥梁数量为61%。在建造一座桥时，它的跨度更大。这无疑增加了高速铁路桥梁桩基础施工的难度。有必要减少土地使用，确保施工质量。许多国家对挑战高速铁路仍然非常谨慎。钻孔桩施工是指利用机械钻孔，根据设计要求在指定位置形成一定尺寸和深度的桩孔，然后注入泥浆保护孔壁。除去所有残留物并使其在泥浆中循环。放置钢笼并倒入混凝土。在混凝土凝固后，获得桩基。施工工艺特点：适用范围广，适用于各种地基条件的桩基施工；施工过程简单快捷，能有效改善施工进度；稳定性好，成本低。随着钻孔灌注桩施工技术的发展，钻孔灌注桩已广泛应用于各种铁路桥梁的施工中。
二、实例分析
（一）工程概况
某高速铁路桥梁桥址两端地形较陡，沟谷区域大部分为河漫滩。地形、地质复杂，不良地质及特殊岩土均有分布。
（二）岩溶特点
桥址区覆盖第四系素填土，粉质黏土、砾砂、细圆砾土、粗圆砾土以及卵石土。第四系土层厚度10-40米，下伏基岩为灰岩、泥灰岩。为隐伏岩溶发育区。
（三）钻探准备工作
桥址区砂卵石层、圆砾土层，及灰岩、泥灰岩破碎带，结构松散，可钻性差，取样难度大；粉质黏土层、较完整灰岩和泥灰岩，岩体较均匀，则可钻性较好。钻探设备的准备考虑了覆盖层、溶洞充填物的取样、取芯质量要求，除通用的钻进设备外，配备了双管单动设备、特别清洗液等材料。勘探项目部对现场勘探编录技术员、机组人员进行技术交底与培训。对场地特殊岩、土的性质及状态进行说明；对钻探设备与工艺准备、取样、取芯、钻探编录等提出质量标准。
（四）钻探方案的监理
在前期水文、气象、第四系地层、基岩岩性、岩溶地貌、地质构造等资料基础上，结合物探成果，以满足岩溶桥址勘探精度的设计要求，且以避免钻探量浪费为原则，进行钻探方案的制定。
1.布孔方案
结合岩溶复杂程度及桥梁墩台基础形式进行布置。明挖基础布置1-2 孔，预备了当发现溶洞后，增加钻孔数量。摩擦桩每个墩台不少于2孔。柱桩须逐桩钻探。对于柱桩基础，每个墩台应有控制性钻孔。
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2.钻探深度
对柱桩钻探至预估桩长底以下完整基岩不小于10米，揭露溶洞时应加深。对摩擦桩，则应根据勘探地层揭露情况，根据预估桩长深度，同时考虑松软地层下沉以及地下水位变化引起的真空吸蚀作用，其引起的负摩擦将对桩基设计深度带来影响，综合评估、决定勘探深度。摩擦桩的技术孔应钻透覆盖层，至底部完整基岩不小于10米。
（五）钻探作业现场的监理
1.钻探取芯检查
第一，覆盖层取芯。第四系为砂、卵石层、或者黏土层的，如果用水冲钻进的常规方法，卵石层中的细粒土可能会被冲刷殆尽，不能反映出地层的真实成分和级配情况，因此，对砂卵石层、圆砾土层采用双管单动钻进，配合特别冲洗液，并采用合理的压力、转速等钻探参数，以保证取芯质量。第二，土、岩分界面取芯将地层分界线通过取芯完整呈现，是勘探质量的重要反映。钻探中根据前期资料，对土石分界位置进行了预判，并采用双管单动钻进，应采用特质冲洗液，严禁水冲。第三，基岩取芯。岩体破碎地带采用双管单动钻进取芯，配合合理压力及转速，水冲钻进能达到较好效果；完整基岩岩体均匀，可采用常规钻进方式即可达到较高的取芯率。实际岩心采取率在70%以上。第四，溶洞及充填物取芯。机台人员全时值守，钻进过程中严格控制转速、压力，以便遇到溶洞及时处理；在溶洞充填物中严禁水冲钻进。根据钻具的反馈判断溶洞的充填形式：空洞、半充填、全充填，并通过取芯判断充填物性质。泥质、粉质黏土层，可用常规钻进，碎石土、砂砾石等，应采用双管单动钻进取芯。
2.钻孔取样
原状样、扰动样取样层位准确，具有代表性，监理抽检的取样器材状态良好。巡视和旁站取样过程、标识、存放规范，能充分保证土工试验对其物理、力学性质的判定。
3.孔位孔内试验检查
孔内动探、标贯试验是物理力学性质的直接记录，现场采用了63.5公斤重锤，落距76厘米的动探和标贯方式。监理巡视与旁站，重点检查操作及记录过程是否规范。同时提醒相关人员，当孔深较大时，需考虑侧壁摩阻对探杆的影响。
4.钻探记录检查
监理抽检、巡视，钻探记录应具备及时性、完整性。核对岩性描述与芯、样完全对应；监理在旁站检查中，重点核对了桥址区深厚的圆砾土的成份描述，核查了细粒土的含量的估计值的合理性。
5.终孔岩心检查及深度控制
当孔深达到规定深度，对柱桩钻探，监理抽查了孔底岩芯溶蚀发育状况，查看是否出现半截或者半侧溶蚀岩心，并结合钻探过程中是否存在漏水、漏浆现象，考虑是否终孔或者加深勘探。桥址区覆盖层厚度达41米，检查其技术孔应钻透覆盖层，进入基岩厚度不小于10米。
6.地下水位测量
监理抽检，先孔内抽、排水，完成后，24小时后测量稳定水位。另外考虑到地下水位变化的真空潜饰作用，尚需补充进行多期、多孔、多频次的水位测量，以进行地下水位变化的幅度及频次统计。
（六）监理对现场钻探探质量控制效果
第一，提高了钻探的总体质量水平。采用常规水冲钻进，圆砾土、碎石类土采取率一般在20-50%，难以符合质量要求，采用双管单动，并配合特别冲洗液、合理调整钻进方法后，采取率达到60%以上，其中夹杂的细粒土保护良好，真实反映了土层的级配状态。基岩的溶蚀地带、破碎带岩心采取率达到65-70%。准确揭露揭露了桥址区的土石分界位置，基岩面埋深差异达到1-41，查明了基岩面剧烈的起伏状况；查明了灰岩及泥灰岩为桥址区主要可溶岩，查明了岩溶的发育程度及空间展布情况，查明覆盖层种类、厚度及成分。第二，在保证勘探质量的前提下，避免了勘探量的浪费。
总之，在高铁快速发展并向中、西、南部大片岩溶发育区延伸的背景下，加强地勘监理，提高高铁岩溶桥梁勘探质量，保证桥梁工程安全，十分重要。
参考文献：
[1]唐钢.单控水泥浆处理铁路岩溶强烈发育路基技术[J].四川建筑，2019，39（03）
[2]王玉琦.岩溶地质条件下铁路桥梁施工中的钻孔灌注桩技术探究[J].公路交通科技（应用技术版），2019，15（06）
论文作者:陶俊敏
论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期
论文发表时间:2019/9/19
标签：岩溶论文; 基岩论文; 桥梁论文; 高速铁路论文; 钻孔论文; 混凝土论文; 溶洞论文; 《基层建设》2019年第19期论文;