摘要：分析不同類型橋梁基礎(chǔ)的特點及適應(yīng)條件，巖溶地質(zhì)橋梁基礎(chǔ)的處理辦法和橋梁樁基礎(chǔ)的應(yīng)用，以及施工過程的技術(shù)措施。

　　關(guān)鍵詞：橋梁基礎(chǔ)；巖溶地質(zhì)；樁基礎(chǔ)

　　1、引言

　　橋梁基礎(chǔ)設(shè)計與施工質(zhì)量的好壞，是整座橋梁質(zhì)量的根本問題，只有掌握橋梁基礎(chǔ)的分類、特點，掌握基礎(chǔ)的適用范圍，才能使專業(yè)人員設(shè)計和施工時更好地注意發(fā)揮各類基礎(chǔ)的特長，才能更合理選擇適宜的基礎(chǔ)，確保建成的橋梁能安全、經(jīng)濟、舒適、高效地使用，尤其是在巖溶地質(zhì)這個特殊的環(huán)境下。

　　2、基礎(chǔ)分類、特點

　　基礎(chǔ)根據(jù)埋置深度分為淺基礎(chǔ)和深基礎(chǔ)兩大類�；�礎(chǔ)埋置深度小于5m的稱為淺基礎(chǔ)：埋置深度大于5m，則稱為深基礎(chǔ)�；�礎(chǔ)埋置在土層內(nèi)深度雖較淺，但水下部分較深稱為深水基礎(chǔ)。

　　2.1淺基礎(chǔ)特點、分類天然地基淺基礎(chǔ)特點是施工簡單，不需大型的機具設(shè)備，比較經(jīng)濟，在中、小型橋梁上使用較廣泛。淺基礎(chǔ)根據(jù)受力條件及構(gòu)造可分為剛性基礎(chǔ)和柔性基礎(chǔ)兩大類。剛性基礎(chǔ)：基礎(chǔ)內(nèi)不需配置受力鋼筋，這種基礎(chǔ)稱為剛性基礎(chǔ)。特點是穩(wěn)定性好、施工簡便、能承受較大的荷載。缺點是自重大，受地形限制。柔性基礎(chǔ)：必須在基礎(chǔ)中配置足夠數(shù)量的鋼筋，這種基礎(chǔ)稱為柔性基礎(chǔ)。特點是整體性能較好，抗彎剛度大，對上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的附加應(yīng)力比較小。缺點是柔性基礎(chǔ)主要是用鋼筋混凝土澆筑，鋼筋和水泥用量較大，施工技術(shù)要求較高。

　　2.2深基礎(chǔ)特點、分類深基礎(chǔ)特點是承載力高、穩(wěn)定性好、埋置深度大、工期短、適應(yīng)大型及大跨度橋梁的建設(shè)。常用深基礎(chǔ)有樁基礎(chǔ)、氣壓沉箱基礎(chǔ)、沉井基礎(chǔ)等。

　　樁基礎(chǔ)是一種常用的深基礎(chǔ)，它是由若干根樁和承臺兩個部分組成樁基礎(chǔ)的作用是將承臺以上結(jié)構(gòu)物傳來的外力通過承臺，由樁傳到較深的地基持力層中去。樁基礎(chǔ)的特點是承載力高，穩(wěn)定性好、沉降量小而均勻，具有較好的適應(yīng)性。樁的施工方法種類較多，主要的是鉆孔法和打人法。目前常用的有鉆孔灌注樁。挖孔灌注樁、打人樁；沉箱是一個有蓋無底的箱形結(jié)構(gòu)物，人在壓入壓縮空氣的工作室內(nèi)挖土，沉箱在自重作用下沉入土中。沉箱的優(yōu)點是整體性強，穩(wěn)定性好，能承受較大的荷載，在下沉過程中能處理障礙物，基底的處理和質(zhì)量能得到保證。缺點是氣壓沉箱費用高，要有一套完整的設(shè)備，人在高壓下工作效率低。進度慢，施工組織較復(fù)雜；沉井基礎(chǔ)在橋梁工程中較為廣泛的應(yīng)用，它是以井內(nèi)挖土，依靠自身重量克服井壁摩阻力后下沉至設(shè)計標(biāo)高，然后經(jīng)過砼封底，并填塞井孔，使其成為橋梁墩臺或其他結(jié)構(gòu)物的基礎(chǔ)。沉井基礎(chǔ)特點是埋置深度可以很大、整體性強、穩(wěn)定性好，能承受較大的垂直荷載。

　　3、巖溶地質(zhì)橋梁基礎(chǔ)的處理辦法

　　由于溶洞的規(guī)模和類型不同，它們對橋梁穩(wěn)定性的影響程度也不同，當(dāng)然對其處理的方法也應(yīng)有所不同。

　　3.1加固地基（擴大基礎(chǔ)）

　�。�1）當(dāng)溶洞頂覆蓋較薄，可采用清爆的方法，揭露溶洞充填物，以便清除、換填，或使充填物風(fēng)干，提高地基的強度。

　�。�2）若溶洞位于持力層范圍內(nèi)時，清除覆土及原填充的土質(zhì)，視溶洞寬窄分別打入小鋼軌，用漿砌片石或混凝土填塞，設(shè)置鋼筋混凝土蓋板或基礎(chǔ)內(nèi)部加鋼筋網(wǎng)。

　　（3）對于溶洞埋藏不深，洞中有較厚的碎塊石堆積物，可采用壓漿的方法使其固結(jié)。對于粘性土、砂類土等以細(xì)顆粒為主的堆積物地基，可采用旋噴樁方法加固。

　�。�4）若溶洞位于基底以下一定距離，且符合完整頂板厚度與跨長之比小于2.0，或溶洞跨長大于8m、但厚跨比值大于2.0；頂板巖層完整性較好，溶洞形態(tài)大小探測清楚，一般認(rèn)為地基不需加固。

　　3.2樁基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)是處理橋梁巖溶地基最有效的方法。設(shè)計與施工時應(yīng)注意的基本原則如下。

　�。�1）當(dāng)橋梁地基下的溶洞較大，埋藏較深，但又不滿足頂板厚度檢算要求時，只能采用樁基礎(chǔ)。當(dāng)巖面溶蝕高差大于1m或巖溶洞穴平面、剖面尺寸大于1m者，可溶性巖層埋深在8m以上，基底巖層部分缺角且無法嵌補，明挖或水下施工壓漿有困難等情況均可使用樁基處理。

　�。�2）鉆（挖）孔樁在穿過溶洞進入完整基巖中深度不得小于5倍樁徑，若實際值小于此項要求時，應(yīng)結(jié)合地質(zhì)資料進行加深或驗算。

　�。�3）對于樁尖下伏溶洞，是采取穿過溶洞還是樁尖立于溶洞頂，須根據(jù)檢算和經(jīng)驗設(shè)計。一般情況若完整基巖頂板厚大于10m且頂板厚與溶洞孔徑之比大于2時，基底以下溶洞可以不處理，否則應(yīng)該采用樁基穿過溶洞。

　　（4）設(shè)計時應(yīng)重視樁基負(fù)摩擦力的影響。一般地基土石在擾動之后都會在自重的作用下固結(jié)下沉，特別是由于大量開采地下水而導(dǎo)致地基軟弱層相對樁基固結(jié)下沉，因而產(chǎn)生一個向下的摩擦力，即負(fù)摩擦力，從而增加了樁基所承受的軸向荷載，甚至可能導(dǎo)致樁基破壞。

　�。�5）當(dāng)基樁穿過多層巖溶層支立于堅固的巖層上時，不應(yīng)考慮多層巖溶層對樁側(cè)起摩阻作用，因為巖溶層與樁側(cè)之間的摩阻作用，在本質(zhì)上不同于一般土與樁側(cè)之間的摩阻作用。

　　4、巖溶地質(zhì)橋梁樁基礎(chǔ)的應(yīng)用

　　4.1支承樁及嵌巖樁支承樁及嵌巖樁安全性高、抗震性好，是首選的樁基類型。當(dāng)覆蓋土層的摩阻力不足以提供樁基的豎向承載力，或不能滿足沉降要求時，須采用支承樁或嵌巖樁，樁基的承載力可按規(guī)范公式計算。此類樁基的設(shè)計難點是如何確定樁底巖層的厚度，通常認(rèn)為樁底有連續(xù)3倍樁徑的完整巖體是安全的，但無定量的理論依據(jù)。

　　4.2摩擦樁在巖溶地區(qū)采用摩擦樁有兩種情況：一種是覆蓋層的摩阻力足以提供樁基的豎向承載力，樁基不進入溶洞區(qū)；另一種則是樁底進入溶洞區(qū)并終孔在薄頂板或充填物中的情況，此時計人覆蓋層及溶洞充填物和溶洞巖體的摩阻力。前一種與普通樁基的設(shè)計計算沒有太大區(qū)別，但要注意保證樁底與溶洞間土層及巖體的厚度；后一種摩擦樁的計算則要根據(jù)具體情況變通應(yīng)用規(guī)范公式，設(shè)計的難點是：合理選取溶洞區(qū)樁側(cè)土的極限摩阻力及樁底支承力如何計入。

　　4.3打入樁在巖溶地區(qū)采用打入樁，目前并不是常規(guī)方法，但在合適的條件下也是一個很好的方案。打人樁避免了鉆孔樁施工時的塌孔風(fēng)險，及多次回填或其它措施（如鋼護筒）帶來的費用增加。打人樁基礎(chǔ)通常為群樁，可采用預(yù)制預(yù)應(yīng)力高強混凝土管樁，也可采用鋼管樁，對于管樁應(yīng)避免樁底直接打到巖面，且都應(yīng)注意巖面傾斜等不利情況。

　　5、巖溶地質(zhì)橋梁樁施工的技術(shù)措施

　　基于以上的分析，巖溶地區(qū)橋梁樁基施工的技術(shù)措施主要包括以下幾個方面：

　�。�1）巖溶地區(qū)樁基施工，必須根據(jù)不同的地質(zhì)條件遵循相應(yīng)的處理原則。對于巖溶，首先應(yīng)對填充物進行土工試驗，分析其物理力學(xué)特性，檢測容重、含水量、孔隙率等，為注漿參數(shù)計算提供依據(jù)。然后根據(jù)地質(zhì)鉆探資料和填充物情況，對每根樁設(shè)計出相應(yīng)的溶洞處理方案、成孔方法及施工措施。對每種處理方案，都要進行仔細(xì)的計算。

　�。�2）對于上覆土層較厚、地下水較豐富的摩擦樁，采用鉆孔法為宜。當(dāng)鉆進到達(dá)溶洞頂板時，沖擊鉆頭操作要平穩(wěn)，盡可能少碰撞孔壁，并減少沖程懸距（不大于0.80m），慢慢穿過并及時采取防護措施，按一定比例投入黃土和片石來封堵，防止漏漿。

　　（3）樁基穿過多層溶洞或暗河，拋填粘土袋及片石用沖錘擠填樁外溶洞空間，采用2層、3層鋼護筒防塌孔是較好的選擇。在橋施工時，因該地區(qū)巖溶裂隙發(fā)育，當(dāng)鉆孔進入巖層后發(fā)生漏漿時，及時加強護壁。

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