張麗平

摘 要： 伴隨我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的提升和惠民工程項(xiàng)目建設(shè)數(shù)量的增加，高速公路工程的建設(shè)規(guī)模和范圍也在不斷擴(kuò)大，巖溶地區(qū)也開(kāi)始成為建設(shè)高速公路工程的主要地區(qū)之一。但從實(shí)際情況上來(lái)看，在巖溶地區(qū)建設(shè)高速公路時(shí)，橋梁樁基設(shè)計(jì)和施工建設(shè)工作仍舊面臨較多問(wèn)題。地質(zhì)勘察作為橋梁樁基施工設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)，本文以高速公路為立足點(diǎn)，通過(guò)在巖溶區(qū)修建公路橋梁樁基危害和樁基地質(zhì)勘察技術(shù)的分析，從而就橋梁樁基地質(zhì)勘察的具體工作內(nèi)容展開(kāi)研究。

關(guān)鍵詞： 高速公路； 巖溶區(qū)； 橋梁樁基； 地質(zhì)勘查

前言

由于巖溶地區(qū)的地質(zhì)情況相對(duì)來(lái)講較為復(fù)雜，如果施工單位無(wú)法在工程設(shè)計(jì)階段對(duì)該地區(qū)的地質(zhì)情況展開(kāi)全方位的深入調(diào)查，就會(huì)導(dǎo)致公路橋梁樁基嵌巖施工達(dá)不到建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求。因此，進(jìn)一步了解巖溶區(qū)巖溶的發(fā)育和分布情況，并以此為基礎(chǔ)，正確選擇出樁基的持力層，就成為了當(dāng)前巖溶地區(qū)公路工程橋梁樁基環(huán)節(jié)重要的施工內(nèi)容。而這些工作的完成，都需要以準(zhǔn)確的地質(zhì)勘察結(jié)果為依托，所以，對(duì)橋梁樁基地質(zhì)勘察工作的具體情況展開(kāi)深入研究十分必要。

1. 巖溶區(qū)發(fā)育的危害性

所謂的巖溶，指的是水對(duì)于可溶解性的巖石，進(jìn)行了以化學(xué)溶蝕作用作為主要特征的綜合性地質(zhì)作用，以及由此類(lèi)作用產(chǎn)生的所有地質(zhì)現(xiàn)象的統(tǒng)稱(chēng)。而巖石本身的透水性、可溶解性，水的流動(dòng)性和溶蝕性，就是巖溶區(qū)產(chǎn)生與發(fā)育的四大基本條件。在我國(guó)境內(nèi)，巖溶地區(qū)經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)土體坍塌事故，對(duì)人民群眾的生命健康帶來(lái)極大的危害，導(dǎo)致社會(huì)經(jīng)濟(jì)出現(xiàn)較大的損失。以我國(guó)的京廣線為例，在修筑隧道時(shí)，往往會(huì)穿越一些石灰?guī)r地層，而在穿越這些地層時(shí)，就有可能會(huì)遇到巖溶地區(qū)，挖出巖溶洞，導(dǎo)致巖溶地區(qū)的泥沙和倒灌水流大量向外涌出，對(duì)整個(gè)工程的施工進(jìn)度與施工質(zhì)量的提升、施工工藝的進(jìn)一步完善等，帶來(lái)了極大的困難。此外，在廣東省的某些地區(qū)，在修剪建筑工程時(shí)，還會(huì)因?yàn)閹r溶問(wèn)題的存在，導(dǎo)致該省區(qū)內(nèi)的大部分地面出現(xiàn)了地面坍塌或者是土地塌陷問(wèn)題，造成建筑物開(kāi)裂，為國(guó)家和政府部門(mén)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，極大的危害了人民群眾的生命安全。

2. 開(kāi)展地質(zhì)勘察工作的目的

在巖溶地區(qū)開(kāi)展地質(zhì)勘察工作的主要目的，就是為了探明巖溶區(qū)的存在可能會(huì)對(duì)高速公路施工安全與橋梁樁基施工穩(wěn)定性產(chǎn)生的影響、巖溶區(qū)分布規(guī)律、不同類(lèi)型的巖溶形態(tài)具體分布情況、巖溶地區(qū)頂部的土層厚度、巖溶區(qū)在空間范圍的分布規(guī)律、高速公路工程的概況等。為了確保巖溶區(qū)地質(zhì)勘察工作的質(zhì)量，在展開(kāi)勘察工作時(shí)，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)要做好以下幾方面工作：一是不同類(lèi)型巖溶區(qū)的位置、尺度、延伸方向、形狀、導(dǎo)致塌落問(wèn)題產(chǎn)生的因素、產(chǎn)生地面塌落的時(shí)間等。二是結(jié)合不同層位上，巖溶區(qū)的數(shù)量和具體分布狀態(tài)，通過(guò)對(duì)巖溶區(qū)進(jìn)行分類(lèi)的方式，總結(jié)出不同類(lèi)型的巖溶組合。三是巖溶區(qū)實(shí)際發(fā)育情況，以及其所處區(qū)域地形地貌發(fā)展歷史、水文網(wǎng)絡(luò)關(guān)系、部位、巖溶發(fā)育情況等。四是巖溶區(qū)的發(fā)育程度同其所處位置地層褶皺的樣式、地質(zhì)和斷裂形狀等其他結(jié)構(gòu)面之間的關(guān)系。五是分析土洞與發(fā)生各種形態(tài)地面變形問(wèn)題的主要原因、下浮巖基本巖溶性質(zhì)、地表水同地下水之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系。六是巖溶地區(qū)出現(xiàn)巖溶水溢出的位置和類(lèi)型，以及其溢出情況同季節(jié)動(dòng)態(tài)變化和地面水系間的關(guān)系。七是對(duì)巖溶區(qū)的發(fā)展歷史展開(kāi)調(diào)查訪問(wèn)，在結(jié)合建筑物設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)、使用和地基處理情況的基礎(chǔ)上，通過(guò)總結(jié)和借鑒相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的方式完成巖溶區(qū)地質(zhì)勘察工作。

3. 工程項(xiàng)目研究案例

以某省巖溶區(qū)準(zhǔn)備修建的一個(gè)高速公路項(xiàng)目為案例。該高速公路工程作為我國(guó)三大重要城市中主要連接道路之一，該設(shè)計(jì)路線的全長(zhǎng)大約在163.98km，同時(shí)包含了二十四座橋梁工程和橋梁樁基。本文只是以該高速公路項(xiàng)目中的一座橋梁樁基的地質(zhì)勘察工作為主要研究點(diǎn)，展開(kāi)了細(xì)致的分析與介紹。在此橋梁工程中，橋梁樁基的上部結(jié)構(gòu)是按照15.8m×20.2m的標(biāo)準(zhǔn)，完成預(yù)應(yīng)力混凝土的連續(xù)小箱梁環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)工作。該橋梁樁基的全長(zhǎng)為315.2m，中心環(huán)節(jié)樁基型號(hào)為K81+546[1]。

4. 橋梁樁基環(huán)節(jié)的地質(zhì)勘察技術(shù)

4.1 鉆探技術(shù)

作為現(xiàn)階段我國(guó)建筑工程項(xiàng)目在地質(zhì)勘察領(lǐng)域中使用規(guī)模最廣泛的一種地質(zhì)勘察技術(shù)，具有勘查效率和精確度高、勘查深度較大的優(yōu)勢(shì)，對(duì)巖溶區(qū)域地質(zhì)的實(shí)際情況展開(kāi)全方位的調(diào)查[2]。

4.2 地球物理勘探技術(shù)

物探技術(shù)主要通過(guò)專(zhuān)門(mén)的勘查儀器設(shè)備來(lái)完成各種地質(zhì)構(gòu)成的巖溶區(qū)物理場(chǎng)實(shí)際分布情況，并細(xì)致的分析地質(zhì)勘察工作所得的信息數(shù)據(jù)。這種勘查技術(shù)，具有使用的設(shè)備較為輕便、勘探效率較高、勘察范圍相對(duì)較大、適用范圍相對(duì)較廣、勘察到的數(shù)據(jù)量相對(duì)較大等優(yōu)勢(shì)。但同時(shí)，這一地質(zhì)勘察技術(shù)在進(jìn)行地質(zhì)勘探的過(guò)程中極容易受到巖溶區(qū)內(nèi)多方面因素的干擾，從而產(chǎn)生較多的分析結(jié)果。因此，在使用物探技術(shù)的過(guò)程中，相關(guān)工作人員需要將勘查到的多個(gè)數(shù)據(jù)反復(fù)的進(jìn)行對(duì)比和分析，并牢牢結(jié)合地質(zhì)條件，以此來(lái)確保最終能夠得到更加準(zhǔn)確的地質(zhì)勘查結(jié)論。物探技術(shù)包括直流電法、地震勘探法、高密度電法、交流電法、放射性勘探法、聲波測(cè)量法、磁法勘探法等作為輔助勘察手段，以此來(lái)完成巖溶區(qū)的地質(zhì)勘察工作[3]。

4.3 高密度電法

在利用高密度電法展開(kāi)地質(zhì)勘察工作時(shí)，工作人員還需要借助相應(yīng)的儀器設(shè)備和測(cè)線測(cè)量技術(shù)。在巖溶區(qū)展開(kāi)地質(zhì)勘察工作時(shí)，勘察人員可以使用GPS定位方法，在結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)樁點(diǎn)分布情況的基礎(chǔ)上，完成施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)地測(cè)量剖面的布置情況。正常情況下，現(xiàn)場(chǎng)布置的測(cè)量剖面中需要包含一到兩條沿著線位方向布設(shè)的高密度測(cè)量線路。現(xiàn)階段我國(guó)大部分施工單位在巖溶區(qū)展開(kāi)地質(zhì)勘察工作時(shí)，使用的基本都是國(guó)內(nèi)知名生產(chǎn)地質(zhì)勘查儀器廠生產(chǎn)出的型號(hào)為DUK-2A，屬于高密度類(lèi)別的電法測(cè)量與分析系統(tǒng)。在地質(zhì)勘察工作中，該儀器設(shè)備可以根據(jù)被測(cè)量區(qū)域的地質(zhì)目標(biāo)與地形地貌等情況，確定基本電極距離，并在溫納裝置配合的情況下，完成地質(zhì)勘查工作[4]。與此同時(shí)，為了確保高密度電法的功能可以被充分發(fā)揮出來(lái)，在正式對(duì)巖溶區(qū)展開(kāi)地質(zhì)勘察工作前，相關(guān)人員還需要針對(duì)高密度的有效性展開(kāi)深入的探究，在充分了解巖溶區(qū)電阻率特征的基礎(chǔ)上，確保相關(guān)工作順利完成。

4.4 采用高密度電法勘察技術(shù)的物理?xiàng)l件

在本文選取的工程案例中，第四系殘坡積層的土質(zhì)相對(duì)來(lái)講較為疏松，含水量比較到，電阻值大約是n乘十歐姆。同該基層相對(duì)比，灰?guī)r電阻率值相對(duì)較高，一般能夠達(dá)到n乘以十的二次方到三次方歐姆。因此，當(dāng)灰?guī)r內(nèi)部出現(xiàn)巖溶區(qū)發(fā)育時(shí)，該地區(qū)的土質(zhì)就會(huì)因?yàn)槌涮钗?、水等因素的影響，出現(xiàn)低阻異常的表現(xiàn)；當(dāng)基巖產(chǎn)生了斷裂構(gòu)造發(fā)育時(shí)，該巖層就會(huì)表現(xiàn)出相對(duì)低阻異常的情況。本文中選擇的橋梁樁基施工建設(shè)區(qū)還未出現(xiàn)大型活動(dòng)與斷裂的巖溶通過(guò)，但地下卻存在相對(duì)大尺度的巖溶洞，水位變化程度相對(duì)也比較大。這些因素的存在，也會(huì)在一定程度上對(duì)橋梁樁基的地質(zhì)勘查工作質(zhì)量產(chǎn)生極大的影響[5]。此外，因?yàn)闃蛄簶痘こ趟谖恢脦r溶區(qū)的覆蓋層厚度相對(duì)較薄、穩(wěn)定性較弱、厚度變化也不是很均勻、埋深程度也比較淺，所以，橋梁樁基工程的持力層施工工作相對(duì)來(lái)講還存在著較多的安全隱患。

5. 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不斷提升，城市化建設(shè)進(jìn)程逐步加快的今天，高速公路工程項(xiàng)目的建設(shè)數(shù)量和類(lèi)型也在不斷增多，這使得人們對(duì)該類(lèi)型工程項(xiàng)目施工質(zhì)量的關(guān)注度也在逐年提高。橋梁樁基作為高速公路工程重要的施工建設(shè)環(huán)節(jié)，其地質(zhì)勘察結(jié)果的高低，將會(huì)對(duì)該環(huán)節(jié)施工設(shè)計(jì)方案的制定產(chǎn)生極大的影響。因此，分析在巖溶區(qū)展開(kāi)的地質(zhì)勘察的重要性和主要目的，確定在巖溶區(qū)做好地質(zhì)勘察工作的必要性，以及在橋梁樁基勘察中適用的各項(xiàng)技術(shù)，結(jié)合工程實(shí)際情況制定具體的地質(zhì)勘察方案等，便成為當(dāng)前相關(guān)部門(mén)和企業(yè)必須要重視的問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)：

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