【摘要】本文首先介紹了復(fù)雜海上巖溶區(qū)一樁一孔樁基施工勘察的必要性，接著結(jié)合具體工程探討了勘察工作重點及關(guān)鍵技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】復(fù)雜地質(zhì)條件；巖溶發(fā)育；樁基；施工勘察

0、前言

海上巖溶區(qū)受地質(zhì)構(gòu)造的影響，一般呈現(xiàn)巖溶強發(fā)育的特點，基巖面起伏很大，且淺層溶洞非常發(fā)育。而海上樁基工程一般均為大直徑嵌巖樁（樁徑大于1米），要求的單樁承載力相對較大，樁底需全斷面作用在穩(wěn)定的中分化或微風(fēng)化基巖上。由于樁基施工成孔大多選用機械成孔的方法，僅僅依靠打樁機鉆進狀態(tài)及所取上來的巖渣無法準(zhǔn)確判定樁底是否為全斷面的穩(wěn)定基巖，而且更不能確定樁底以下3-5米范圍內(nèi)是否還發(fā)育有溶洞、軟弱夾層等影響樁基穩(wěn)定的不良地質(zhì)作用。因此在巖溶發(fā)育區(qū)進行大直徑灌注樁的樁基施工勘察是十分必要的。

1、工程概況

大連普灣新區(qū)14號路跨海橋北接炮臺鎮(zhèn)鮑魚島村，南接石河鎮(zhèn)北海，橫跨普蘭店灣。普灣新區(qū)14號路跨海橋為特大橋，全長2613.768 m，主橋跨徑布置為70+3×120+70=500m，采用掛籃懸臂現(xiàn)澆施工法；預(yù)制段引橋采用3×40m的先簡支后連續(xù)預(yù)應(yīng)力砼梁橋，采用預(yù)制小箱梁，架橋機逐孔架設(shè)施工；北側(cè)現(xiàn)澆段引橋分為兩聯(lián)，第一聯(lián)跨徑布置為5×30=150m，第二聯(lián)跨徑布置為35+40+34+2×34.2=177.4m，均采用預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)梁橋，支架上現(xiàn)澆施工?？紤]到橋梁景觀效果及將來海域的更大限度使用，主橋部分設(shè)有三個120跨徑的大跨，跨徑布置為70+3×120+70=500m；預(yù)制段引橋采用40m一跨的預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋結(jié)構(gòu)，采用預(yù)制小箱梁、先簡支后連續(xù)的結(jié)構(gòu)形式，三跨一聯(lián)，主橋南、北側(cè)各有七聯(lián)。北岸現(xiàn)澆段引橋考慮到橋梁需要跨越濱海路的問題，而且橋梁座落在陸地上，因此采用現(xiàn)澆箱梁的結(jié)構(gòu)型式。

本工程場地橫跨大連普灣新區(qū)普蘭店灣，場地大部分地區(qū)處于石灰?guī)r地區(qū)，巖溶極為發(fā)育，且受周圍大型斷裂構(gòu)造影響，基巖較為破碎。大橋基礎(chǔ)采用大直徑鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，勘察工程需進行一樁一孔施工勘察以查明樁底巖溶的分布和發(fā)育情況。專項施工勘察需在海上進行，且綜合考慮地質(zhì)條件、潮汐、風(fēng)浪等各種不利因素的影響，勘察內(nèi)外業(yè)工作中有很多關(guān)鍵技術(shù)需要進行研究并付諸于實際施工當(dāng)中以保證勘察工作的質(zhì)量和工期。

2、巖溶區(qū)海上施工勘察合理的工作流程

接收甲方樁位藍圖（包括電子版圖紙）——內(nèi)業(yè)按照樁中心布置勘探點，選取看差點坐標(biāo)——外業(yè)海上采取GPS對勘探點精確定位——外業(yè)進行鉆探、取樣、原位測試等野外工作——內(nèi)業(yè)整理資料出圖。

3、勘察重點分析

（1）橋梁工程采用大直徑樁基礎(chǔ)，從受力角度講基本都采用端承樁或者嵌巖樁?？辈旃ぷ鞯闹攸c之一就是查清巖石的風(fēng)化程度、中風(fēng)化巖面的埋深，從而為設(shè)計和施工提供合理的樁端持力層和準(zhǔn)確的樁長。沖擊成孔灌注樁（泥漿護壁）勘察工作重點：勘察時對基巖之上的土層重點查明砂性土的分布情況和松散程度。

（2）巖溶發(fā)育區(qū)樁基勘察重點：a、必須查清溶洞的分布，一旦樁底坐在溶洞上，單樁豎向承載力幾乎得不到保證。b、灰?guī)r基巖面起伏較大，剛見巖時一般較為破碎，雖然從風(fēng)化程度上可以定為中風(fēng)化，但是從希望利于樁底全斷面嵌巖的角度考慮，可定義一部分強風(fēng)化巖石。

4、勘察關(guān)鍵技術(shù)研究

（1）場區(qū)處于巖溶發(fā)育區(qū)，石灰?guī)r巖石表面巖溶發(fā)育，溶溝溶槽及較大的不規(guī)則石牙普遍分布，溶溝溶槽深度達幾米，溶溝溶槽中充填有粘性土， 地基極不均勻。因此鉆孔質(zhì)量要求高：對于巖溶區(qū)海上大橋樁基勘察工程來說，確保較高的巖芯采取率，特別是土層、溶洞及基巖破碎帶和節(jié)理裂隙密集帶采取率，是正確分析橋址不良地質(zhì)現(xiàn)象、提供準(zhǔn)確的地層持力層及承載力的可靠保證。

（2）砂性土的分布及密實程度對于日后樁基礎(chǔ)施工具有很重要的參考價值，需采取相應(yīng)的技術(shù)措施準(zhǔn)確查明砂性土的特性。

（3） 海底分布的特殊性巖土主要為淤泥及淤泥質(zhì)土，該土層為軟土，具有強度低、壓縮性高、滲透性差以及固結(jié)歷時長、側(cè)限約束力極小、靈敏度高等特點，因此需要準(zhǔn)確查明其物理力學(xué)性質(zhì)。

5、關(guān)鍵技術(shù)研究

（1）、鉆船定位研究

鉆探船只首先進行初步定位，定位下錨應(yīng)結(jié)合風(fēng)向、潮流方向進行。初定位后采取GPS高精度定位，確保平面誤差及高程誤差在10厘米以內(nèi)。

（2）、通過鉆探設(shè)備、鉆具鉆頭、循環(huán)系統(tǒng)配合使用來提高石灰?guī)r硬質(zhì)巖石的鉆進速度和取芯效率。

由于潮汐水動力的作用，泥漿護壁難以奏效，但在地層結(jié)構(gòu)松散的情況下，跟管鉆進如無泥漿護壁也難以進行，因此必須使用泥漿護壁，至少在跟管前使所鉆進的局部孔壁在短時間之內(nèi)保持穩(wěn)定。針對在海水介質(zhì)情況下施工，考慮材料的采購、制作方便、經(jīng)濟可行等實際情況，根據(jù)多年海上鉆探經(jīng)驗，我們選擇簡易鈣處理泥漿，以熟石灰作添加劑，按泥漿的5 %進行添加，能夠滿足以上要求。實踐證明該配方能夠在一定的水位差中保持孔壁穩(wěn)定，使跟管鉆進順利進行，同時保證良好的巖芯采取率。

（3）、基巖上部松散土層的勘察關(guān)鍵技術(shù)

本工程采用多層套管跟管鉆進系統(tǒng)鉆至松散土層，首先進行標(biāo)準(zhǔn)貫入測試，然后從標(biāo)貫器內(nèi)采取擾動砂土樣進行室內(nèi)顆粒含量分析，兩者結(jié)合確定砂性土的粘粒含量及密實程度。

（4）、軟土取樣

根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料調(diào)查，區(qū)域內(nèi)分布范圍較廣的淤泥及淤泥質(zhì)土，勘察過程中須對該部分軟土進行取樣分析，在現(xiàn)場取樣方面自行研發(fā)改進的活塞式真空薄壁負壓取土器，取土盒為自行加工生產(chǎn)的薄壁塑料取土盒，淤泥及淤泥質(zhì)土取樣成功率達到100%，采取的軟土土樣相對一般薄壁取土器更接近原狀土。

6、項目競爭優(yōu)勢分析

（1）通過研究鉆探船只初定位及精確定位，解決了一樁一孔施工勘察定位精度要求高的問題。

（2）針對海上復(fù)雜巖溶區(qū)一樁一孔施工勘察的工作重點問題，進行了專項的勘察工作關(guān)鍵技術(shù)研究，并應(yīng)用于實踐工程當(dāng)中，為以后類似地區(qū)類似工積累了豐富的實踐經(jīng)驗。

參考文獻：

[1] 《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-2001）

[2] 《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（JTJ064-98）

[3] 陸榮林， 張旭輝. 樁基施工勘察鉆孔深度設(shè)計，建筑科技與經(jīng)濟，2011年12期

[4] 關(guān)峰. 施工勘察對樁基施工的影響，科技創(chuàng)新導(dǎo)報， 2011年28期

作者簡介：李敬峰，高級工程師，1979年生，大連理工大學(xué)碩土畢業(yè)，從事巖土工程勘察、設(shè)計等工作。