浅析岩溶地区铁路桥梁基础处理
2016-09-26
桥梁基础的施工工程由于受到不同的地理环境、施工技术、施工理念的影响，因此，显得比其他建筑施工复杂的多，而如何在岩溶这种地质环境复杂的地区进行桥梁的基础处理施工，更是不容小觑的，在保证施工安全的同时，根据施工图提供的地质资料如何确定桥梁的基础的施工方案，是所有施工人员需要考虑的问题。
一、岩溶地区桥梁基础施工的几个方法
（一）尽量避开溶洞
如何在岩溶地区进行桥梁建设，最好的方法就是对桥梁的跨径进行相关调整，根据溶洞的大小，对桥梁的跨径进行程度不一的调整。从而达到让桥梁的基础施工简便容易的目的。在设计单位勘察阶段一定要做好对地质环境的勘探工作，这样才能保证桥梁的跨度避开溶洞。如果在施工地质环境的勘探过程中，我们发现岩洞已经停止发育或者岩面的上方存在相当厚度的覆盖层，可以采用在覆盖层采用摩擦桩施工来避免桩基通过溶洞时所带来的一系列问题。对于桥位处较低洼的地区可以采用填平处理的方式来避免因为地表水的下渗而形成地陷等一系列状况。在贵阳渝黔引入贵阳枢纽的一座桥梁基础位于溶洞上方，因为溶洞上方的基岩存在35m左右的覆盖层，设计采用的的就是32mT梁设计，基础部采用摩擦桩，为了使桩基不穿透溶洞，基础采用六根摩擦桩，在承载力不变的情况下缩短了桩长，这在一定程度上使得基桩无法进入溶洞，减少了桥梁基础建设的压力。
（二）针对溶洞的填充状况，采用片石、牯土、水泥回填法
若溶洞的填充程度较高时，我们往往采用的是不需要对溶洞内部的填充物做处理，可以直接进行钻进，如果经过勘探，发现溶洞内部的填充物是流塑粘土等物质时，可以使用填充黏土、片石等方法进行相关填充。如果桥梁的基础施工环境的侧壁出现溶洞，钻头在进行钻洞的过程时会出现偏差，可以采用抛填片石法来进行相关的技术处理。如果出现抛填片石无效的现状，为达到桩基垂直度的相关标准要求，要对桩底质地较软的部分用水泥浆加上水玻璃溶液等方法进行注浆，从而达到提高桩基强度的要求。为了方便冲击钻钻孔，我们在进行桩基施工过程中，要保证土层间的强度差距不能过大。
若溶洞内部没有填充物或者半填充的状况，要根据溶洞的大小，采取相关措施。溶洞较小时，我们可以在进行溶洞顶板的凿穿之前，要保证护筒到达溶洞的顶端位置，用小型钻凿凿穿溶洞。小钻凿在凿穿溶洞时，可能会让溶洞内部的泥浆流失的很快，这时，我们就需要用加有速凝剂的水泥砂浆或者混凝土进行溶洞的封闭，保证泥浆不被流失。对于连续性的溶洞群，在小钻进行顶层溶洞的顶板凿穿的同时，要进行泥浆的补充工程，若出现泥浆面下降较快的状况，我们也可以采用上述的对泥浆浓度进行相关加大的措施，保证后续工作的顺利进行。
在冲孔桩施工之前，对相关溶洞进行一系列的技术处理，是为了让溶洞内部的固体在达到一定的硬度后再进行施工。溶洞内部的浆液在土体内的渗透和扩散是朝着主力较小的方向进行的，而在浆液固化以后，较小的主力应力面会得到一定程度的加固，而之前的次小主力应力面会变成小主力应力面，通过这样对小主力应力面的不断加固，让浆液能够在很大程度上渗透或者充满土体的空隙，在桩体的周围也会形成防水系统，让流沙或者泥浆不流失。在土体的承载力和抗剪力方面起到了相关作用，防止溶洞出现坍塌的现象。
（三）采用钢护筒跟进法进行施工
在对相关的施工工程进行钢护筒跟进措施之前，要对施工场地进行平整、定位等相关措施，将外钢护筒埋设在施工工地下，冲孔要在溶洞的顶端位置，还要对溶洞的顶部进行相关的技术处理，然后放置内钢进入钢护筒，最后形成到桩底高的终孔。
二、岩溶地区桥梁基础的桩基设计实际工程
贵州是岩溶发育最为普遍的地区，在贵阳至龙里的铁路施工的下郭关大桥，该座大桥的下部桥梁用的是桩基础，桥墩施工采用的空心墩，但是这一地区的溶洞非常发育，其相对高程为-10米到50米之间，没有填充物，水量充足，并且这一地段还存在10多处的塌陷。针对这一地段的特殊地质结构，要想在该地区进行桥梁的基础施工，必须要综合考虑该地段的特点，并采取相适应的施工方法。在经过对该地区桥梁基础施工的地质环境经过勘查后，我们发现地下存在溶洞，地面为0.5m的标高，其中存在的第三层溶洞位于地面之下的40.7m，47.5m，溶洞的相关高度为3.7m，12.4m。并且经过三角形超前钻的地质资料分析，我们得出该段溶洞存在连接的可能。该桥梁施工，我们采用的是钢护筒与回填片石相结合的施工方法。通过前期的地质勘探，我们得出以下结论，如果钢护筒在施工过程中能够穿透土层部分，就能够保证桩基冲孔整个过程的安全性，同时桩基施工时，我们采用钢护筒来进行保护，防止溶洞发生坍塌。钢护筒的相关规格是内径是1800mm，总长度为18m。若击穿溶洞过程中发现溶洞内部的你将存在下降较快的现象时，我们需要马上进行片石的回填，并同时对溶洞进行冲砸。在冲砸的过程中，若出现漏浆现象，则需要继续进行回填，直到终孔，施工完成后，成桩长为50m，回填的片石和粘土共计600m3，这样就证明，采用片石回填法和钢护筒跟进的施工方法能够对岩溶地区的桥梁基础施工起到很好的作用。经检测为I类桩，由此可见，该大桥基础采用的施工方法是科学的。
三、岩溶地区的桥梁基础形式的选择和明挖的基础
岩溶地区本身施工的复杂性和特殊性让桥梁的基础形式选择也需要相对谨慎些，如何让桥梁的基础形式选择既安全合理，施工过程也方便简单，这需要我们综合施工设计图纸，对岩溶地区岩溶的发育状况和溶洞内部填充物以及溶洞深度来统一进行考虑，切不可一刀切，除了选用桩基础外，对岩溶发育较轻微，地质处理较容易的地段进行桥梁施工基础也可采用明挖扩大基础，这样即经济有安全还可大大缩短工期。
结语
复杂的地质环境会让施工工程变得很复杂，在岩溶地区进行桥梁的基础施工，我们要在综合各种影响因素后才能进行施工，而施工过程中会出现种种我们预料不到的状况，若不能让施工环节避开溶洞，我们就要根据溶洞的相关条件来分析，采取适合的方法进行施工，在施工过程中为了避免出现一系列的技术问题，相关负责人要根据设计图纸来合理安排施工步骤，设计配合人员还要做到对桩基长度的跟踪式调整，只有在桥梁的基础施工过程中保证了整个工程的质量，才能避免后期的施工过程出现更多的问题，从而保证整个桥梁的施工都平稳有序的进行。由于我国地形的复杂性，导致很多地区的桥梁基础必须要在岩溶的地质环境下进行，因此，针对岩溶地区的桥梁基础施工技术的探讨还需要更多的人一起努力，争取让这项施工技术更加成熟，保证我国桥梁建设的安全，促进我国铁路桥梁建设事业的发展。
参考文献
[1]周翔.岩溶地基铁路桥梁基础设计[J].城市建设理论研究（电子版），2012（08）.
[2]吴徐华.岩溶地区桥梁桩基处理综合技术措施[J].公路，2012（05）.
