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        以東方大橋勘察點(diǎn)位布設(shè)為例淺談橋位工程地質(zhì)勘察工作的重要性

        2013-04-29 06:43:10姚治華
        關(guān)鍵詞:層土力層橋位

        姚治華

        摘要: 橋梁是公路的咽喉,是一條公路早日通車的關(guān)鍵和安全暢通的前提,而橋梁的質(zhì)量保證又主要取決于基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。因此橋位工程地質(zhì)勘察工作非常重要,它將為設(shè)計部門提供真實(shí)的工程地質(zhì)數(shù)據(jù),相關(guān)巖土體的物理力力學(xué)性質(zhì)和所需的其他有關(guān)地質(zhì)資料,以便正確、合理、經(jīng)濟(jì)的設(shè)計。本文以東方大橋的勘察過程報告為例,詳解橋位工程地質(zhì)勘察的重要性。

        關(guān)鍵詞:橋位工程 勘察 地質(zhì)

        一、前言

        橋梁是公路的咽喉,是一條公路早日通車的關(guān)鍵和安全暢通的前提,而橋梁的質(zhì)量保證又主要取決于基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。因此橋位工程地質(zhì)勘察工作非常重要,它將為設(shè)計部門提供真實(shí)的工程地質(zhì)數(shù)據(jù),相關(guān)巖土體的物理力力學(xué)性質(zhì)和所需的其他有關(guān)地質(zhì)資料,以便正確、合理、經(jīng)濟(jì)的設(shè)計。本文通過東方大橋工程勘察的實(shí)際,淺談橋位工程地質(zhì)勘察工作的重要性。

        二、東方大橋的工程概況

        東方大橋橋長325M ,場地位于平湖市當(dāng)湖街道。平湖市地處長江三角洲太湖平原南緣,上海濱海平原西緣,場地地貌類型屬于濱海平原。場地地面標(biāo)高(黃海高程)為3.72~1.09米,河流中鉆機(jī)平臺1.74~1.86米。河流呈北東至南西走向,上海塘寬約90米左右。上海塘南部小島為近期堆填淤泥形成,地勢高差較大,地形較復(fù)雜。

        根據(jù)勘察任務(wù)和設(shè)計要求,依據(jù)勘察規(guī)范規(guī)程,本次勘察共布置勘探孔16個,其中機(jī)械鉆探孔8個,靜力觸探孔8個??碧娇组g距10~66米,靜探孔單孔深度一般61.2~80.3米,鉆探孔單孔深度一般12.0~120.0米。

        三、巖土工程分析與評價

        (一)、天然地基評價

        1.勘察結(jié)果表明:第1(1-1、1-2)層土土質(zhì)疏軟(松),物理力學(xué)性質(zhì)差,不宜利用;第2層灰黃色粘土呈可塑~軟可塑狀態(tài),中偏高壓縮性,物理力學(xué)性質(zhì)尚好,可作普通小荷載建筑物的天然淺基礎(chǔ)持力層,但該土層厚度較薄,河床內(nèi)、河流邊緣及南部小島地段缺失此層土;第3層土呈流塑狀態(tài),土質(zhì)疏軟,物理力學(xué)性質(zhì)較差,對淺基礎(chǔ)建(構(gòu))筑物的沉降、變形、傾斜等影響較大,應(yīng)予注意;第4層土呈可塑~硬可塑狀態(tài),物理力學(xué)性質(zhì)較好;第5層土呈可塑~軟可塑狀態(tài),物理力學(xué)性質(zhì)一般;第6(6-1、6-2)層土呈可塑~硬可塑、稍密~中密狀態(tài),中等壓縮性,物理力學(xué)性質(zhì)較好,但橋梁南端缺失;第7層土物理力學(xué)性質(zhì)一般;第8(8-1、8-2、8-3、8-4)層土呈可塑~硬可塑、中密狀態(tài),中等壓縮性,物理力學(xué)性質(zhì)較好,累計厚度較大,可作擬建橋梁的樁基持力層;第9層土物理力學(xué)性質(zhì)一般;第10、11、12層土呈可塑~硬可塑、中密狀態(tài),物理力學(xué)性質(zhì)較好,但埋深很深。

        根據(jù)本場地地基土埋藏組合分析,場地土體屬不均勻地基土。

        (二)、樁基持力層選擇與評價

        1、勘察表明,場地內(nèi)第6土層物理力學(xué)性質(zhì)較好,但場地南端缺失,全場分布不均勻,不宜作樁基持力層;第7、9層土物理力學(xué)性質(zhì)一般,不能作樁基持力層;第8層土物理力學(xué)性質(zhì)較好,累計厚度較大,作擬建橋梁的樁基持力層較合適。

        樁身穿越的土層中,第3層土土質(zhì)較軟,第6-2、8-2、8-4層均為粉、砂性土,孔壁易坍塌,故應(yīng)注意采用優(yōu)質(zhì)泥漿護(hù)壁。樁基施工過程中,應(yīng)做好對周邊環(huán)境影響的監(jiān)測工作。

        2.估算結(jié)果:

        根據(jù)擬建橋梁的荷載、場地工程地質(zhì)條件及本地區(qū)建設(shè)經(jīng)驗(yàn),擬建橋梁應(yīng)采用樁基礎(chǔ),宜用鉆孔灌注樁,可以第8層土作樁端持力層。

        根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn),鉆孔灌注樁的樁底沉渣對樁端承載力影響很大,上述估算條件必須要滿足規(guī)范對鉆孔灌注樁沉渣的要求,因此建議選用設(shè)備好、施工有經(jīng)驗(yàn)的隊伍進(jìn)行鉆孔灌注樁的施工,以保證工程樁的質(zhì)量。

        三、地質(zhì)勘察結(jié)論:

        1.場地120.0米以上的地基土可分為17層。第1(1-1、1-2)層土土質(zhì)疏軟(松),物理力學(xué)性質(zhì)差,不宜利用;第2層灰黃色粘土呈可塑~軟可塑狀態(tài),中偏高壓縮性,物理力學(xué)性質(zhì)尚好,可作普通小荷載建筑物的天然淺基礎(chǔ)持力層,但該土層厚度較薄,河床內(nèi)、河流邊緣及南部小島地段缺失此層土;第3層土呈流塑狀態(tài),土質(zhì)疏軟,物理力學(xué)性質(zhì)較差,對淺基礎(chǔ)建(構(gòu))筑物的沉降、變形、傾斜等影響較大,應(yīng)予重視;第4層土呈可塑~硬可塑狀態(tài),物理力學(xué)性質(zhì)較好,可作小荷載建筑物的樁端持力層;第5層土呈可塑~軟可塑狀態(tài),物理力學(xué)性質(zhì)一般,不能作樁端持力層;第6(6-1、6-2)層土呈可塑~硬可塑、稍密~中密狀態(tài),中等壓縮性,物理力學(xué)性質(zhì)較好,可作普通建(構(gòu))筑物的樁端持力層,但場地南端缺失;第7、9層土物理力學(xué)性質(zhì)一般,不宜作樁端持力層;第8(8-1、8-2、8-3、8-4)層土呈可塑~硬可塑、中密狀態(tài),中等壓縮性,物理力學(xué)性質(zhì)較好,累計厚度較大,作擬建橋梁的樁端持力層較合適;第10、11、12層土呈可塑~硬可塑、中密狀態(tài),物理力學(xué)性質(zhì)較好,但埋深很深。

        根據(jù)本場地地基土埋藏組合分析,場地土體屬不均勻地基土。

        2.本場地建筑抗震設(shè)防烈度為6度,設(shè)計地震分組在第一組,設(shè)計基本地震加速度為0.05g。

        根據(jù)本勘察場地的巖土條件,按相關(guān)規(guī)范規(guī)程綜合判定本勘察場地土類型為軟弱土,場地覆蓋層厚度大于80米,場地類別為Ⅳ類,地震動反應(yīng)譜特征周期為0.65s。本場地對于建筑抗震,屬不利地段。

        3.根據(jù)場地臨近諸多工程勘察成果分析,場地潛水位受氣候和季節(jié)變化明顯,年度地下水變幅在1米左右,設(shè)計可按常年平均水位埋深1.0米考慮。目前場地地下水、河水及地基土對建筑材料具微腐蝕性。

        4.區(qū)域上場地與地基相對穩(wěn)定,屬可進(jìn)行建設(shè)的一般性場地。

        四、建議

        1.擬建東方大橋應(yīng)采用樁基礎(chǔ),可采用鉆孔灌注樁,以第8(8-1、8-2、8-3、8-4合并)層土作樁端持力層,樁端進(jìn)入持力層應(yīng)不小于3D(D為樁徑);請設(shè)計部門根據(jù)擬建橋梁的荷載及場地土層分布等情況具體選擇持力層、樁徑和樁長。因此建議選用設(shè)備好、施工有經(jīng)驗(yàn)的隊伍進(jìn)行鉆孔灌注樁的施工,以保證工程樁的質(zhì)量。

        2.按規(guī)范要求,宜通過靜載荷試驗(yàn)最終確定單樁軸向容許承載力。

        3.擬建道路可采用淺基礎(chǔ),以第2層土作天然淺基礎(chǔ)持力層。由于第2層土厚度較薄,且上部土質(zhì)好于下部,故基礎(chǔ)應(yīng)淺埋在2層土頂部。道路經(jīng)過的原河浜地段2層土均已缺失,可先清除河塘淤泥再用塘渣對河流進(jìn)行充分填實(shí),并應(yīng)進(jìn)行下臥層驗(yàn)算。

        4.由于2層土厚度較薄,上部土質(zhì)好于下部,下臥的第3層土土質(zhì)較軟,抗剪強(qiáng)度較低,易坍塌,道路沿線的管線一般埋置在此兩層土中,故在管線基坑開挖過程中,應(yīng)做好基坑圍護(hù)與支擋工作,防止坑壁坍塌,并應(yīng)考慮埋置管線的沉降問題,進(jìn)行沉降計算與變形驗(yàn)算。

        五、總結(jié)

        設(shè)計是一項工程的生命,尤其是基礎(chǔ)工程,一旦出錯,鑄成損失就無法挽回。橋位工程地質(zhì)勘察設(shè)計按規(guī)范要求是需要逐樁鉆孔勘察或是逐樁多孔進(jìn)行勘察,概率才能接近準(zhǔn)確。所以說工程地質(zhì)勘察工作是設(shè)計和施工的基礎(chǔ),如勘察工作不到位,不良工程地質(zhì)問題不能揭露發(fā)現(xiàn),既使上部構(gòu)造的設(shè)計、施工達(dá)到優(yōu)質(zhì)也不免遭受破壞。橋梁設(shè)計只有與工程地質(zhì)條件相協(xié)調(diào)、相適應(yīng),工程建成后才可以滿足預(yù)期的工程設(shè)計效益,使工程呈現(xiàn)良性循環(huán);如不相協(xié)調(diào),不相適應(yīng),則會造成嚴(yán)重的工程質(zhì)量事故,運(yùn)營期間工程可能出現(xiàn)惡性循環(huán),或成為久治不愈的病害工程。加強(qiáng)工程地質(zhì)勘察工作,在橋位設(shè)計中是至關(guān)重要的一個環(huán)節(jié),應(yīng)按照規(guī)范有計劃、按部就班地進(jìn)行實(shí)施,絕不可以掉以輕心,人為地控制勘察工作量,減少勘察工作的資金投入。因?yàn)橐恍┑刭|(zhì)條件往往是隱伏的或難于確定的,隨著勘探進(jìn)程的加深往往會發(fā)現(xiàn)新的現(xiàn)象和問題。所以在橋梁設(shè)計過程中,加強(qiáng)勘察工作力度,發(fā)現(xiàn)相關(guān)問題及時處理,是保證工程設(shè)計質(zhì)量和工程效益的關(guān)鍵。

        參考文獻(xiàn):

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        [4] 張峰文. 道路巖土工程勘察淺析[J]. 科技咨詢導(dǎo)報. 2007(21)

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