松散地基上特大公路橋梁工程勘察

金紹忠

1.遼寧省第六地質(zhì)大隊(duì)，遼寧 大連 116200 2.遼寧地質(zhì)海上工程勘察院，遼寧大連 116200

1 當(dāng)前我國(guó)工程勘察技術(shù)中存在的問(wèn)題

隨著近年來(lái)我國(guó)公路橋梁行業(yè)掀起的一波又一波高潮，各種各樣別具特色的現(xiàn)代化特大公路橋梁工程的不斷涌現(xiàn)，工程對(duì)地質(zhì)勘察深度的要求也愈來(lái)愈高，同時(shí)各種特大公路橋梁往往具有獨(dú)特的建筑風(fēng)格，因而其立面的變化都較大，為工程勘察專業(yè)也提出了很多相應(yīng)的新研究課題，因此單純死抱著傳統(tǒng)的工程勘察技術(shù)及其設(shè)備和措施已經(jīng)無(wú)法再滿足時(shí)代的需求，而工程勘察技術(shù)的進(jìn)步也是不可阻擋的時(shí)代趨勢(shì)。

2 松散地基上特大公路橋梁工程的勘察要點(diǎn)

2.1 選址(可行性研究)階段的工程勘察

其主要任務(wù)是初步查清幾個(gè)可能作為工程場(chǎng)地的主要工程地質(zhì)條件，配合其他專業(yè)人員選定場(chǎng)址。其勘察要點(diǎn)為：1）初步了解場(chǎng)地的主要地層、構(gòu)造、巖土性質(zhì)、不良地質(zhì)現(xiàn)象及地下水情況；2）對(duì)擬建場(chǎng)址的穩(wěn)定性和工程適宜性作出評(píng)價(jià)。其勘察工作主要是搜集和分析已有的有關(guān)資料，并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)踏勘。當(dāng)工程地質(zhì)條件較復(fù)雜，已有資料及踏勘尚不能滿足要求的場(chǎng)地，應(yīng)進(jìn)行工程地質(zhì)測(cè)繪及必要的勘探工作。

2.2 初勘階段的工程勘察

這一階段是在已選定的場(chǎng)址上進(jìn)行，其主要任務(wù)是通過(guò)勘察，對(duì)工程場(chǎng)地的穩(wěn)定性作出評(píng)價(jià)，為工程總平面布置、確定地基基礎(chǔ)工程方案以及對(duì)不良地質(zhì)現(xiàn)象的防治處理提供可靠的工程地質(zhì)資料。其勘察要點(diǎn)為：1）查明場(chǎng)地的地層、構(gòu)造、巖土性質(zhì)、地下水埋藏條件、凍結(jié)深度等；2）查明場(chǎng)地不良地質(zhì)現(xiàn)象的成因、分布范圍、危害程度及發(fā)展趨勢(shì)；3）對(duì)抗震設(shè)防烈度大于或等于7度的場(chǎng)地，應(yīng)初步判定場(chǎng)地和地基的地震效應(yīng)。其勘察工作是在收集、分析已有資料的基礎(chǔ)上進(jìn)行工程地質(zhì)測(cè)繪，并可借助物探了解地下地層、地質(zhì)構(gòu)造等。如果地下水位埋藏較淺，還需取水樣分析鑒定地下水對(duì)混凝土的侵蝕性。

2.3 詳勘階段的工程勘察

其主要任務(wù)是為地基及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、地基處理與加固、不良地質(zhì)現(xiàn)象的防治提供可靠的工程地質(zhì)依據(jù)。必要時(shí)，應(yīng)進(jìn)行載荷、十字板剪力或觸探等原位測(cè)試工作及抽水試驗(yàn)。

2.4 施工階段的工程勘察

施工勘察主要是與設(shè)計(jì)、施工單位相結(jié)合進(jìn)行地基驗(yàn)槽、地基處理加固效果檢驗(yàn)、施工中的工程地質(zhì)監(jiān)測(cè)和必要的補(bǔ)充勘察工作，解決與施工有關(guān)的工程地質(zhì)問(wèn)題，并為施工階段地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)變更提出相應(yīng)的地質(zhì)資料。

3 工程實(shí)例

某公路立交橋工程為獨(dú)塔單索面預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋，全長(zhǎng)613m，主橋長(zhǎng)151m，采用二跨連續(xù)、為跨越鐵路的重要立交，設(shè)計(jì)荷載為汽車-20級(jí)，人群荷載3.43kPa，主墩采用樁基礎(chǔ)。通過(guò)上述勘察技術(shù)措施，該工程的地層結(jié)構(gòu)經(jīng)過(guò)勘察如下圖所示。其中，⑥層及其以上地層為粉質(zhì)粘土，而30m～42m左右為⑦層粉砂及細(xì)砂，42m～80m則為⑧層粘性土夾砂，埋深54m以上的⑧層土質(zhì)相對(duì)較差，孔隙比大于1，其下為可塑狀粘性土，80m以下為⑨層含礫中粗砂。由于該工程勘察科學(xué)細(xì)致，給整個(gè)工程施工方案的選擇提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，經(jīng)過(guò)比選論證，選定⑨層作樁基持力層，為使樁能順利穿越⑦層，采用了鋼管樁方案，并采取了在樁端部設(shè)置加強(qiáng)箍，選擇合理的打樁順序等措施。

4 松散地基上特大公路橋梁工程的勘察技術(shù)進(jìn)步趨勢(shì)

松散地基包括了除巖基以外的粘性土、粉性土、砂土及砂卵礫石地基。其中，砂卵礫石地基強(qiáng)度相對(duì)較大，其下依次為砂土、粉性土、粘性土地基。墩臺(tái)基礎(chǔ)是橋梁的重要組成部分，基礎(chǔ)與基底持力層必須有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，基礎(chǔ)持力層的選擇，應(yīng)根據(jù)場(chǎng)區(qū)地層結(jié)構(gòu)、土層性質(zhì)、埋深、層厚等因素綜合考慮。松散地基上的特大橋梁工程勘察技術(shù)中，對(duì)于巖土的取樣技術(shù)以及工程地質(zhì)的鉆探技術(shù)等方面，都正在逐步走向標(biāo)準(zhǔn)化和產(chǎn)業(yè)化，同時(shí)其對(duì)混凝土鉆孔灌注樁基的取芯技術(shù)也必將進(jìn)入新一輪的發(fā)展和完善過(guò)程；而對(duì)于原位測(cè)試的技術(shù)等方面，通過(guò)原位測(cè)試來(lái)確定工程的土工參數(shù)以及進(jìn)行非破損的探測(cè)技術(shù)都必將在目前飛速發(fā)展的基礎(chǔ)之上產(chǎn)生質(zhì)的變化，更上一層樓；對(duì)于地基處理的新技術(shù)等方面，必將出現(xiàn)傳統(tǒng)技術(shù)不斷完善和翻新、同時(shí)新技術(shù)也層出不窮、百花齊放的情況。相信在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)，我國(guó)的特大公路橋梁工程勘察市場(chǎng)也將會(huì)得到逐步的完善，而且國(guó)內(nèi)和國(guó)際上的兩大市場(chǎng)也將逐漸地融合為一體。而我國(guó)的工程勘察技術(shù)也將在大量松散地基上的特大公路橋梁工程的實(shí)踐和研究的基礎(chǔ)上，形成自身的優(yōu)勢(shì)和特色，而且我國(guó)的工程勘察技術(shù)及其業(yè)務(wù)制度也將逐步走遍世界。

5 結(jié)論

總而言之，工程勘察首先要進(jìn)行地質(zhì)形態(tài)的勘察，其主要內(nèi)容是勘察并確定地下的空洞、不明物體及其埋藏深度、埋藏位置和分布形態(tài)；其次是進(jìn)行勘察界面的劃分，其主要內(nèi)容是對(duì)巖土體以及巖石的風(fēng)化程度來(lái)進(jìn)行界面劃分的勘察，并對(duì)地質(zhì)的軟弱結(jié)構(gòu)面及其構(gòu)造來(lái)進(jìn)行判定，同時(shí)對(duì)其中的不良地質(zhì)體進(jìn)行界面的劃分；最后是進(jìn)行巖土參數(shù)的確定，其主要內(nèi)容是對(duì)那些原狀的巖土樣以及較難進(jìn)行常規(guī)試驗(yàn)的一部分巖土層諸如風(fēng)化巖、殘積土和粗顆粒土等來(lái)進(jìn)行其巖土的設(shè)計(jì)參數(shù)包括變形指標(biāo)、承載能力等的勘察和確定。在特大公路橋梁工程勘察監(jiān)測(cè)等方面，計(jì)算機(jī)技術(shù)以及地理信息系統(tǒng)技術(shù)都有著極為關(guān)鍵的作用；同時(shí)，在松散地基上的特大公路橋梁工程勘察技術(shù)當(dāng)中，土工試驗(yàn)是最重要的內(nèi)容之一；另外，對(duì)于松散地基上的特大公路橋梁工程勘察而言應(yīng)當(dāng)按照實(shí)際需要來(lái)對(duì)建筑的地段進(jìn)行包括危險(xiǎn)、不利和有利等判別劃分，同時(shí)提供出工程所在場(chǎng)地的類別及其巖土地質(zhì)的地震穩(wěn)定性等評(píng)價(jià)。

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