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摘要:近年来,随着市场经济的快速发展,我国的交通事业也得到了显著的发展,各地为推动当地的经济发展都在不断加快公路及桥梁的建设。但由于我国幅员辽阔,不同地区内的地质环境也各有不同,因此在多数公路及桥梁的施工过程中不可避免会涉及到岩溶区域的施工。但是岩溶区域本身地质情况就极为复杂,再加上各种施工过程中的不确定因素,使岩溶区域的施工难度尤为巨大。如果不能提前对岩溶区域的岩土工程条件进行充分了解,并在对桩基施工时采取正确的处理技术,就极有可能会对桩基的施工造成重要影响,并带来巨大的安全隐患从而造成严重的经济损失。本文就通过对一些桥梁工程中桩基的施工技术进行研究,并对其处理技术措施进行了一些简单的探讨,以期能为我国公路桥梁的建设事业做出部分贡献。
关键词:岩溶区域;桩基;处理技术;措施
通常情况下,在岩溶区域进行桥梁桩基工程的施工时都会有诸多的困难。虽然在具体施工前,施工单位都会对现场进行勘察与测量,并尽量避开对在溶洞区域的施工,但是尽管如此还是不能将岩溶区域特殊地质条件对桥梁桩基施工时所产生的影响进完全消除。尤其是在对有些桥梁的桩基进行施工时,会经常遇到因季节变化而形成的地下暗河区域,在这些暗河区域内不仅在洞底会有大量的砂石存在,其洞顶也多数都为空洞,一旦桥梁的桩基施工在此类区域周边就极其容易产生巨大的安全隐患。因此,必须要针对岩溶区域施工现场的特定情况,针对性采取有效的处理技术以确保桩基工程施工的顺利完成。本文就以贵州某地的桥梁建设为例,对其桥梁桩基的处理技术进行了相应的探讨。
1 地质特征分析
1.1基岩顶部起伏不平
在此施工路径经过的一段区域内,受岩溶地质的影响,其施工区域的基岩顶部最常见的现象就是起伏不平。因为此处的石灰岩表面在受长期温度变化的影响下,不可避免会出现水化反应,再加上受到地下水的侵蚀,其综合反应就是会在表面表现出起伏不平的状态。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆经过实地测量发现,其不平之处的最大高度差可达到5米,这就给当地的桩基施工带来了极大的难度。
1.2浅层溶洞大量存在
在某些桩基的施工路段中因历史原因经常会存在一些浅溶洞,并且这些溶洞内还有大量以流塑形态存在的填充物。再加上这些浅溶洞还离基岩表面比较近,并且不论是其形成的过程还是发育后的状态都存在一定的复杂性,当进行具体的施工时不可避免会对桩基产生影响。
1.3软土及地下水的存在
在岩溶区域不可避免会有软土层的存在,这些软土因含水量较多,一般都难以承载过多的重量。当在这些软土层上进行桩基施工数,都不可避免会产生沉降。此外,当地下水的水位改变时,软土层在其影响下也会出现一些变化,如当地下水的水位下降时,地下水周边的土层就会被显露出来,并受到环境的侵蚀。而受到侵蚀的土层就会对施工现场的环境造成一些恶劣影响,并最终影响到工程的施工。
2 岩溶区域桩基施工的准备工作
2.1 对溶洞的分布情况提前进行全面了解
在桩基施工前,施工方要根据施工图纸提前对桩基要经过的区域进行勘察,并要全面掌握当地岩洞的实际分布情况,尤其是要将桩基的实际施工深度与区域内溶洞高度进行综合考虑综合,还应予以记录并详细保存。同时,为确保桩基的有效性,在施工时还应提前做好预先防范,如多留出两个地质孔等。当溶洞面积较大时,为减少施工的工程量应尽量增加桥梁的跨度。此外,当遇到山区河谷时,还应对桥式布置及时调整以保障桩基的顺利施工。
2.2 对溶洞进行分类及处理
当全面了解了施工区域的溶洞情况后,就应及时对涉及到的溶洞进行分类,其分类资料进行详细记录,以针对性地采取不同的处理技术。如当溶洞较大,且无充填时,应当在溶洞中投入大量的石块、粘土或者水泥等袋装物进行填充;而当溶洞较小且为封闭状态时,应进行注浆处理以提供成孔条件穿过溶洞。当洞内不存在填充物或者填充物不满时,应当使用碎石或者干砂进行充填,之后再进行注浆处理。而若充填物较为松散时可直接注浆固结;只有当充填物本身就医固结时才可以直接冲孔,但仍需配以泥浆护壁。
2.3对溶沟、沟槽及裂缝的处理
当对溶沟、沟槽及裂缝进行处理时,通常使用冲孔的处理措施,而此时可采取投放片石、碎石夹粘土,货车将整袋水泥都投入进去以起到堵塞护壁的作用,并要确保泥浆不会流失,从而有助于钻孔工作的顺利开展。
3 岩溶区域桩基处理技术
3.1 桩基加固
当桩基位于软土层时,应当对桩基进行加固处理,通常使用较多的加固工具为护筒,并配以相应的机械设备以完成护筒的沉入施工。而为提升沉入速度,可以在通过在钻杆上加装压杆使钻井机在其作用下对施工进行加速。当遇到岩层中存在的裂缝时,为避免裂缝扩大,应当适当增加泥浆的比重。如果基岩中裂缝的扩散现象极为恶劣,则应当在施工时及时进行灌注混凝土处理,这样不仅能在一定程度上增加泥浆的强度,还能使其裂缝变小。此外,当遇到暗河较多的区域时,可以选择使用片石或用粘土采取填补处理,也有些施工方会通过架设钢护筒的方式对桩基进行加固处理。
3.2 钻孔方式的科学选择
如果要进行桩基施工的底层中存在岩洞,则应当使用孔钻进行钻孔,而当钻孔离开岩石表面时,应当将钻孔改为冲孔处理。同时,如果钻孔需要在溶洞内进行时,一般情况下要利用到粘土及片石的冲击力,使经过处理后的基岩作业面的强度可以得到保证,并保障钻孔工作可以顺利完成。其次,当桩基施工需要穿插溶洞时,施工单位应切实结合当地的实际勘察资料进行施工。如当钻孔时,一定要严格避免卡钻现象的出现。此外,在对桩基进行钻孔时,还经常会因为出现因对斜岩处理出现问题而致使孔庄施工被延迟的现象,同时斜岩的处理环节也是桩基处理技术的难点所在。因此如遇斜岩地质存在时,施工单位应当提前制定出合理的施工方案以及应急预案。而当出现偏孔过大的状况时,应及时进行回填片石处理,并且还要适当降低提锤高度,当偏孔被修正后再继续原来的施工。
3.3 科学变更桩基形式
当钻孔需要经岩洞到岩层中时,应当确保其深入的高度至少要达到桩基半径的5倍以上。当在实际施工过程中,如果实际的施工条件不能满足此项施工标准时,应及时进行调整计算方式。同时在布置桩基形式时,还要考虑到桩基摩擦。通常情况下,当地下水有所减少后都会导致桩基出现下沉固结,在此过程中就会产生摩擦力,这就会在一定程度上增加桩基的轴向荷载,并造成桩基的损坏。而当桩基穿过岩溶层,并最终支立在固结岩层上时则应当忽略岩溶层与桩基之间的摩阻力,因为这种摩阻力时要远小于其与地层之间的摩擦阻力的。
3.4 桩基施工处理
在施工前,工作人员需提前做好相应资料的收集工作,如设计图纸、施工方案,并要将所需的机械设备也准备齐全以保障桩基施工的顺利进行。一般情况下,在岩溶区域施工时多使用人工挖桩以及冲孔灌注桩的方式,而当施工区域的地质情况较为良好时,应优选人工挖孔桩的方法。在此过程中为确定桩基的长度,一般应要提前测量出地质的持力层厚度。并且还应注意对桩基之间距离的计算工作,当两个桩基距离太大时,就会导致工程造价的增加,而当其距离过小时,就会影响桩基的承载力,同时还会增加施工的难度,此时则可以通过提前设置桩基的布置形状来均匀分担其承载力,以确保其稳定性。
结束语
在桥梁建设中,桩基的处理直接影响整个工程的最终质量。再加上岩溶区域的特殊地质情况,因此必须要在施工时做好相应的处理工作,并要提前对当地的溶洞情况进行勘察以及时对施工方案进行调整。只有这样才能确保桩基处理的有效性,从而保障桩基的稳定性以及桥梁的整体施工质量。
参考文献:
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[3]张平,丁自然.岩溶地区钻孔桩基础施工疑难处理措施[J].城市建筑,2016(26):137-137.
论文作者:魏金贺
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第15期
论文发表时间:2019/1/22
标签:桩基论文; 岩溶论文; 溶洞论文; 区域论文; 钻孔论文; 桥梁论文; 地质论文; 《建筑细部》2018年第15期论文;