桥梁基础施工中的不良地质技术处理方法研究（论文）.pdf

·58· 1 项目概况 邵阳石马江大桥建于 1947 年，总长度为 90.8 m，是一座 有着5孔的跨径石拱桥。邵阳石马江大桥跨越过资水一级支 流——石马江，处于邵阳市的北边，在省道 S217线新邵县境 内由于车辆多年碾压以及风化的作用，该桥梁的主拱圈已经 较于严重，并且出现了开裂的情况，且拱圈石移位和基础下 沉使其在 2004年经专家鉴定为危桥，需要重建。邵阳石马江 大桥的新桥于 2005年正式动工，设计荷载为公路 II级，总长 度为 108.09 m，上部分为 5孔 20 m 跨全预应力空心板结构 ；下 部分为双柱式桥墩结构，两岸分别使用组合式桥台和埋置式 桥台，墩台桩基均采用 2 根直径1.2 m 钻孔灌注桩。 2 不良地质情况 该地区桩基地层由上而下分别是耕植土、填筑土、亚粘土、 粘土、粉砂、淤泥、溶洞、全强风化砂页岩、溶洞、全强风 化炭质灰岩、溶洞、微风化炭质灰岩。在开挖基底设计标高 时发现了基底的岩石，呈现石笋状且不平整，这又加大了桥 梁建设的难度。 2.1 S 溶洞是石灰岩地区地下水不断溶蚀侵蚀而产生的沟渠、 裂缝和空缺洞穴。在桥梁架设过程中经常会出现卡钻、埋钻、 护筒塌陷等状况。修建桥梁须明确地判定岩溶的状况，因此 需要跟勘测单位了解情况，确保设计图纸跟岩溶的大致情况 相近。 2.2 z? 裂缝是因为基岩破碎，从而形成的缝隙，有些缝隙是贯 通的。在钻孔如果遇到相连缝隙，孔洞里面的泥浆就会漏失， 贯通性越好泥浆流失的情况就会越严重。如果孔洞内外出现 了水头差的情况，在水头压力的作用下会发生严重的塌孔 事故。 3 不良地质处理 3.1 N??]/??? 8?? 在本工程的钢护筒埋设上，依据十字线定位的方法，将 其埋设大于 2 cm的深度，并将四周密封回填 ；依据“十字线 起吊钻头法”验证护筒和孔位是否合理。在地质柱状图仍然 显示溶洞时，需要将护筒的直径进一步增加 [1]。 在冲孔过程中，本工程采用反循环钻机成孔。在砂土地 层和高液限粘土、含砂低液限粘土使用大约 75 cm的中冲程 ； 容易发生坍塌或流砂地段用小冲程，并且在此过程中需要提 高泥浆的稠度和密度。当钻到顶板附近，停止钻孔，回填片 石和粘土块，然后调整钻机冲程，反复冲砸，在顶板上部形 成坚硬的柱体，以其传递冲力，使斜面变得更为破碎、平整。 在一般松软土层，如耕植土位置，钢丝绳的长度要适当松放， 每次可松绳 5~8 cm；在紧密坚固土层每次可松绳 3~5 cm。特 别要注意及时检查钢丝绳磨损情况 [2]。 在本工程中，土层包括耕植土、填筑土、亚粘土、粘土、 粉砂、淤泥等，淘渣时每进行 0.5~1.0 m掏大概4~5筒，一直 到其颗粒变细，相对密度变为正常为止。 3.2 S??? 8?? 本工程在施工过程中遇到孔内水位突然下降的情况，护 筒内泥浆稠度不断变化，钻机进尺突然加快时一般可判定进 入溶洞。 （1）对于水流不大或体积比较小的溶洞，本工程采用填 充片石和粘土法。在钻头将要到达溶洞顶部时，采用约 50 cm 的低冲程，将溶洞慢慢击穿。仔细观察护筒里面泥浆的变化 情况。若将钻头升至孔外后泥浆变稀，那么向孔里面添加比 重在1.2~1.5 范围的泥浆，维持孔内的水位处于正常的情况下， 可将泥浆稠度的比重增加 25~30 s的范围内。 在泥浆稠度和水位保持稳定的情况下，在孔内适当地投 入加了碎石块和絮状物的片石以加大溶洞里面桩孔内侧片石 的密度。减缓地下水的流水速度之后持续使用冲锤将密度增 大的片石和絮状物充向四周以形成孔壁。将填充的粘土和片 石的数量记录下来用来估计溶洞的体积，当泥浆保持稳定时 钻头才能发挥更好的效果，把溶洞填充完毕后再进行下一步 的钻孔工作 [3]。 （2）对于发生倾斜并且低于 2 m的溶洞，使用填充速凝混 凝土法，用 C50速凝混凝土导管注浆法回填。