潛火山巖地層橋梁基礎的勘察

步同慶

摘 要：以某橋甲墩、乙墩所處的潛火山巖地層為例，介紹了位于該地層的橋梁基礎的勘察過程，查清了橋墩處潛火山巖地層的分布及其工程特性，提出了切實可行的工程措施建議。

關鍵詞：潛火山巖；橋梁基礎；勘察

1 概況

某鐵路位于膠東半島，所處地貌為剝蝕殘丘、沖洪積平原及濱海平原，地形起伏不大。該鐵路DK135+300～DK136+500段地貌以剝蝕殘丘為主，地形有起伏，相對高差35m左右，地表大部基巖出露，地層以白堊系青山群（Kq）潛英安玢巖及白堊系萊陽群（Kl）頁巖為主，鐵路以橋梁及路基形式穿越。現結合該鐵路某橋甲墩、乙墩的地層巖性，介紹一下潛火山巖地層橋梁工程基礎的勘察。

2 區域地質

測區位于膠東半島腹地，屬華北地臺（Ⅰ）魯東地盾（Ⅱ）膠北隆起和膠萊坳陷這兩個三級構造單元的結合部位，出露有巖漿巖、沉積巖、變質巖及第四系松散堆積物。桃村斷裂帶是一條長期、多次活動的斷裂構造，具有非常重要的地質意義，經過呂梁運動時期及晉寧運動時期，在晚燕山運動時期形成萊陽盆地，接受萊陽群沉積，青山群火山巖沿斷裂噴發、侵入。

青山群潛火山巖：潛火山巖屬于侵入巖的一種，也叫次火山巖，形成深度一般小于1.5km，沿斷裂以巖株、小巖株、脈狀發育在基底巖系和蓋層中。橋址區的潛火山巖以潛英安玢巖為主，呈巖株及巖脈發育在白堊系萊陽群（Kl）頁巖地層內。

3 地層巖性

橋址區表覆第四系全新統坡洪積層（Q4al+pl）粉質黏土及粗角礫土，下伏白堊系下統萊陽群（K1l）頁巖及白堊系下統青山群（K1q）潛英安玢巖。

（1）第四系堆積物：包括粉質黏土及含粉質黏土粗角礫土。粉質黏土位于地表，硬塑，厚0.8～4.2m，基本承載力σ0=160kPa；含粉質黏土粗角礫土位于粉質黏土層以下，稍密，基本承載力σ0=300kPa。

（2）白堊系下統青山群（K1q）潛英安玢巖：黃白色，灰白色，強風化～弱風化，粒狀結構為主，少量呈斑狀結構，塊狀構造，呈巖脈狀出露于地表及侵入萊陽群頁巖內，強、弱風化巖層承載力分別為800kPa、1200kPa。

（3）白堊系下統萊陽群（Kl）頁巖：青灰色，灰黑色，強風化～弱風化，被潛英安玢巖侵入，頁理結構，層狀構造，強、弱風化基本承載力分別為500kPa、800kPa。

具體地層情況詳見圖1及圖2。

4 勘察過程及工程措施建議

4.1 詳細勘察

通過地質調匯、鉆探等手段，基本查明了某橋甲墩、乙墩的地層情況，在工程地質報告里面給出了合理的工程措施建議。地層情況詳見圖1。

圖1

（1）甲墩處進行了鉆探，揭示潛英安玢巖呈巖脈狀侵入頁巖，厚度約為10.2m。巖脈一般沿裂隙侵入，其有分布不規則、厚度不均、風化不均的特性，且與頁巖接觸面易形成軟弱層。建議采用摩擦樁基礎，樁尖置于強風化頁巖內。

（2）乙墩以調查為主，強風化潛英安玢巖出露于地表，巖層厚度超過20m。從調查看，巖性穩定，未見軟弱層等不良地質體，建議采用明挖基礎，以強風化潛英安玢巖為持力層。

4.2 施工圖補勘

橋墩施工前，現場地勘工程師對施工圖及現場地質情況進行了核對。依據核對情況對甲墩、乙墩進行了鉆探，其地層情況見圖2。

圖2

（1）甲墩施工圖采用了端承樁基礎，持力層選取了潛英安玢巖巖脈作為持力層，與工程地質報告里工程措施建議不一致。與工程設計人員溝通后，現場地勘工程師認為若采用端承樁且以潛英安玢巖巖脈作為持力層，甲墩一個鉆孔的勘探精度不滿足要求。現場地勘工程師結合該墩的樁位布置組織了鉆探工作，做出了甲墩的工程地質墩臺展布圖，見圖2。鉆探揭示該墩處潛英安玢巖巖脈厚度不均、風化程度不均，基本承載力不一致。若采用端承樁，不同樁的樁尖處基巖強度不一致，造成群樁基礎軟硬不均。后來設計人員依據新的勘探資料進行了設計，采用了摩擦樁，樁尖置于強風化頁巖內。

（2）乙墩采用明挖基礎，以強風化潛英安玢巖為持力層，與工程地質報告里的工程措施建議一致。施工單位在修建施工便道時開挖了陡壁，在陡壁A處發現呈碎石聚集狀的包裹體，碎石間未見膠結，大致呈橢圓狀，長軸長約2.5m，短軸長約0.6m。碎石原巖為頁巖，推測此處位于潛英安玢巖侵入頁巖的接觸帶，火山爆發潛英安玢巖侵入時捕獲了頁巖碎塊，生成了碎石聚集狀的包裹體軟弱層。該軟弱層對乙墩所處陡坡的穩定性產生了不利影響，若該墩仍然設置明挖基礎，受上部荷載影響，陡壁可能會坍塌或滑移，進而影響橋梁基礎的安全。遂對該墩進行了鉆探，并建議采用摩擦樁基礎，樁尖置于強風化頁巖內。

5 結束語

5.1 以潛英安玢巖為代表的潛火山巖是一種特殊的侵入巖，形成深度淺，具有分布不規則、厚度不均、風化不均、侵入接觸帶易生成軟弱層等特性，正確認識其特性才能開展相應的勘探，并提出適宜的工程措施建議。

5.2 對于潛火山巖地層，應利用地質調繪、鉆探等多種手段進行勘探，相互驗證。潛火山巖作為持力層應慎重，呈巖脈狀的潛火山巖不宜作為端承樁的持力層。

5.3 加強施工圖地質的核查，確保地質勘察與工程設計的良性互動。工程設計依賴地質勘察，地質勘察也要根據設計意圖調整勘察精度，確保勘察質量。

參考文獻

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