東源縣柳城東江大橋工程地質條件及巖溶地區勘察要點

■黃曉斌

（廣東省核工業地質局二九二大隊廣東河源517001）

東源縣柳城東江大橋工程地質條件及巖溶地區勘察要點

■黃曉斌

（廣東省核工業地質局二九二大隊廣東河源517001）

該文通過舉例闡述巖溶地區橋梁工程的地質條件，來說明巖溶地區橋梁工程地質勘察的技術要點及注意問題。

巖溶地區橋梁勘察

巖溶在我國是一種相當普遍的不良地質作用，在巖溶地區公路及橋梁建設中，不可避免的會遇到巖溶問題，巖溶是一種常見的地質災害，在外加荷載作用下，巖溶洞穴頂板坍塌發生的時間和空間很難預測，嚴重威脅工程安全。由于橋梁結構的特殊性，溶洞對橋梁安全的影響格外受到重視，對橋梁工程地質條件的準確勘察，是確保工程質量的重要部分。

下面以東源縣柳城東江大橋為例，淺析巖溶地區橋梁勘察的技術要點及注意問題。

1 東源縣柳城東江大橋工程地質條件簡介

1.1 項目概況

本項目位于河源市東源縣柳城鎮境內。項目由一條主線和五條支線組成，路線總長7.6km，新建大、中橋各一座，其中主線柳城東江大橋位于柳城鎮政府東側，全長約 670m，里程樁號為KA1+510-KA2+080，橋寬12m。

1.2 地理位置及地形、地貌

擬建項目所在地為廣東省河源市東源縣柳城鎮，土地權屬東源縣柳城鎮圍星村及南壩村。征地地理坐標為：東經115°06′48.03″～115°07′03.31″，北緯24°01′24.64″～24°01′26.10″。橋梁呈北西-南東走向橫跨東江，東岸位于南壩，接Y157線，可達上壩、下壩、赤中等村，西岸接規劃中的沿江路，距柳城政府約500 m，距G205國道約800m。

1.3 地層巖性組合及工程地質特征

根據鉆探揭露，橋位處地層結構可分為上覆第四系填筑土、沖洪積土層及殘積層；下伏石炭系(C)灰巖。現從上至下分述如表1。

表1 覆蓋層工程地質分層表

1.4 主要工程地質問題

勘察區地形平坦，不良地質現象巖溶中等發育，工程區內46個鉆孔中有7個揭露有溶洞，揭露溶洞8個，其中6個溶洞洞高0.40～8.90m，全充填可塑含礫粘土為主，局部呈軟塑狀。1個為串珠狀溶洞，由0.4～1.1m高的溶洞組成，全充填全充填可塑含礫粘土為主，局部呈軟塑狀，埋深17.20～36.80m。鉆孔巖溶率1.40%，鉆孔遇洞率15.2%，巖溶發育程度中等。勘察區內巖溶發育特征具體見表2。

表2 巖溶發育特征表

根據物探資料顯示，本工程在鉆探范圍內揭露溶洞及溶蝕現象物探資料基本吻合，樁底存在的大溶洞可能性較小。

鑒于于以上情況的存在，設計的基礎(鋼管樁基礎)要放在完整的基巖上。因此，樁的設計要根據每個鉆孔的情況進行。在樁基施工時要根據溶洞的分布特點進行開挖，完整基巖埋藏很深且又是在水下操作，這給樁基施工帶來很大難度。

1.5 場地穩定性及均勻性評價

據本次勘察揭露，未發現其他活動構造和不良地質作用，從區域地質調查資料表明，該場地活動構造及斷裂通過；根據物探檢測資料顯示：0號、4號、8號、9號、13號和14號墩底巖塊完整性較好，發育溶洞可能性小；12號左墩樁底巖塊完整性較差，局部發育溶洞，右墩樁底巖塊相對前面兩墩樁底巖塊完整；3號和10墩樁底巖塊完整性不好，局部有小溶洞。場地主要分布巖土層有填筑土層、沖積層、坡殘積層及基巖層，其層面起伏較大，層厚變化大，空間分布不均勻，屬不均勻性地基。結合周邊地質資料、鉆探及物探檢測資料綜合確定該場地基本穩定，適宜道路及橋梁工程建設。

1.6 基礎工程處理

鑒于該橋主墩跨徑較大，河流相沖—洪積層較厚，且強度低，在基礎形式選定中，對多方案的比較選擇和施工經濟技術比較，認為采用鉆孔灌注樁基礎為最佳選擇。根據物探勘察資料顯示，樁底存在大溶洞的肯能性較小，但不排除小溶蝕存在；其對橋梁樁基礎施工有一定影響；建議施工時要加強管波探測工作及孔壁支護措施。

2 巖溶地區勘察要點及注意問題

2.1 巖溶地區橋梁勘察的要求

擬建工程場地或其附近存在對工程安全有影晌的巖溶時，應進行巖溶勘察。巖溶勘察宜采用工程地質測繪和調查、物探、鉆探等多種手段結合的方法進行，并應符合下列要求：

（1）可行性研究勘察應查明巖溶、洞隙的發育條件，并對其危害程度和發展趨勢作出判斷，對場地的穩定性和工程建設的適宜性做出初步評價；

（2）初步勘察應查明巖溶洞隙及其伴生土洞、塌陷的分布、發育程度和發育規律，并按場地的穩定性和適宜性進行分區。

（3）詳細勘察應查明擬建工程范圍及有影響地段的各種巖溶洞隙和土洞的位置、規模、埋深，巖溶堆填物性狀和地下水特征，對地基基礎的設計和巖溶的治理提出建議。

（4）施工勘察應針對某一地段或尚待查明的專門問題進行補充勘察。當采用大直徑嵌巖樁時，尚應進行專門的樁基勘察。

在土洞、塌陷地段，可在已開挖的基槽內布置觸探或釬探。對重要或荷載較大的工程，可在槽底采用小口徑鉆探，進行檢測。對大直徑嵌巖樁，勘探點應逐樁布置，勘探深度應不小于底面以下樁徑的倍并不小于，當相鄰樁底的基巖面起伏較大時應適當加深。

2.2 巖溶地區勘察注意問題

（1）在開工前編寫好勘察綱要，勘察綱要內容要完整，對勘察目的和要求要具體，設計要詳細，施工方案要合理。勘察工期安排要合理，不能太倉促，不能由于業主不太清楚勘察是由眾多工序組成就一味的遷就。勘察綱要要經過審核審定后方能施工，在施工中要嚴格按照勘察綱要的指導施工，不能開工后就將勘察綱要置之不理。

（2）在野外施工中，嚴格把好質量關。為了保證野外第一手資料的正確性，在施工前專門對各施工機長進行崗前質量、技能及安全培訓。在開工前，檢查每臺鉆機的材料是否齊全，不齊全的決不允許開工。對樣品要及時鉆取，不能事后補樣，嚴格按照要求封樣，并及時送到實驗室，以保證土、巖的各項物理力學指標的準確性。每個鉆孔都要量測巖面和終孔深度，并作好一記錄。

（3）準確揭露巖溶形態的分布、形狀和規模。由于場地溶洞發育，且局部巖面起伏較大，為了準確掌握第一手資料，要嚴格按有關規定指導鉆機施工，對取樣編錄、原位測試過程嚴格要求，現場技術人員手要勤，眼要快，對地層變化觀察要仔細，尤其是有軟土和溶洞情況的鉆孔。

（4）嚴格把好室內資料整理關，勘察報告除了要符合國家規定的深度要求，還要嚴格貫徹執行國家強制性條文的規定。有的放矢地提出恰當的見解，而不是泛泛而談，所提參數要準確，不能以保守值為好，保證工程勘察質量，正確反映工程地質條件。

3 結語

不同地質時代的可溶性巖層，在漫長的地質作用下形成的巖溶形態千差萬別，錯綜復雜，如溶洞、溶溝、溶槽、地下暗河等。由于巖溶在空間上發育的不均一性，造成巖溶地區的地質情況非常復雜，因此在進行巖溶勘察時，僅靠傳統的地質方法如槽探、坑探難以得到滿意結果。因此了解巖溶地區的地質狀況，查清地下巖溶的分布情況，為工程提供可靠的地質資料至關重要。對巖溶地區勘察和施工方法的改進，是為設計和施工提供準確資料與合理建議的關鍵。

[1]工程地質手冊（第四版），中國建筑工業出版社.

[2]尹國榮，巖溶區勘察方法及橋梁樁基施工技術 [J]工程地質學報，2011（4）.

[3]核工業河源工程勘察院，東源縣柳城東江大橋勘察報告，2013.

P624[文獻碼]B

1000-405X（2016）-6-237-1

劉立柱，男，2011年畢業于西南科技大學地質工程專業，助理工程師，研究方向為礦產地質勘查。