探讨不同地貌下桥梁桩基的不同问题
摘要：我国幅员辽阔拥有多种地貌形态，根据不同的地貌特质分析其对桥梁桩基的不利因素，在这一基础上才能有针对性的确定最佳的桩基处理和设计方案，本文对沿海淤泥软土质，山区岩溶质与高原冻土质进行了分析并在施工与设计需要注意的方面提出了建议。
关键词：桥梁桩基 设计 地质地貌
一、不同地质的特点及处理对策
1、淤泥软土质沿海
(1)地形特质
软土是指天然含水量大、压缩性高、承载能力低的一种软塑到流塑状态的粘性土，如淤泥、淤泥质土以及其他高压缩性饱和粘性土、粉土等\"。如我国珠江三角洲地区软土主要有西北江、东江在珠江口受内海岸浪流及潮汐水动力作用逐渐淤积而成，其厚度一般在几米到几十米不等，土层多为含水丰富的淤泥、淤泥质土及细粉沙。该土质的特点是承载力低、受载荷后变形大、时间效应明显。在此地区桥梁桩基施工与设计不利因素表现为
①在淤泥层厚、流沙层、入岩深度大的复杂地质条件下，钻孔施工难度更大。
②在灌注桩成桩后桩侧的软弱土体在自身或外力作用下固结、塑性屈服和流沙将会引起侧向流动，进而对桩基施加侧压力，这种侧压力足以使较大尺寸的桩产生变形甚至破坏
(2)处理措施及设计对策
①细心勘察，查清场地水文地质情况，确定最佳地基处理和基础设计方案。包括了解工程区的地形地貌特征、岩土性质、产状与分布概况，不良地质现象概况，地下水类型和分布概况，区域稳定性和历史地震背景和震情。查明海水的侵入范围、咸水与淡水的分界面及其变化规律;潮汐对地下水动态的影响。只有认真研究地质资料，以数据说话，才能设计出切实可行的基础方案。例如如淤泥质土、暗塘等，若此类地质没有被发现，会使新建的建筑物和构筑物发生严重下陷、倾斜或开裂。
②浅层软弱地基及不均匀地基可采用换土法，挖除淤土层，换填砂土、灰土、粗砂、砾石、片石、卵石等提高软土地基强度，换填土相对来说造价高，但可以节省工期。当淤土层较厚，难以大面积进行深处理时，可采用打桩的办法进行加固处理，根据深度不同可选用砂桩或石灰桩，打预制管桩至硬土层，设承载桩台、打灌注桩至硬土层，设承载桩台、打悬浮桩等方法。 [1]
③采用合理的桩基础。在该地区基础设计时应少使用钻孔灌注桩，预制桩。由于软土的特殊性质，钻孔灌注桩，经常会出现一些缩径、断桩、桩身孔洞和\"烂桩头\"等质量问题。在潮汐地区，灌注砼时桩孔易坍孔;预制桩的承载力由桩端承力和桩侧摩擦力组成，由于软土不易固化，降低了桩的侧摩擦力，使桩在工程使用中不安全。沉管灌注桩基础是沿海软土地区好的基础设计形式，桩设计承载力和施工成桩质量均好控制，对于沉管桩较能保证质量的桩长范围为Φ400mm在16m以内，Φ500mm在18m以内较合适，桩距最好在4d左右。
2、山区岩溶地质
(1)地形特质
我国有大面积地区为山区、丘陵地貌。并且随着我国的经济发展和西部大开发，对山区的桥梁建设研究成为必然且具有重要意义。在道路桥梁施工中，岩溶地区是山区的施工难点之一。岩溶地区稳定性不够，承载力低、易变形及处理难度大等难点，岩溶地质条件下，钻孔灌注桩施工极易发生漏浆、穿孔、卡锤、掉锤、梅花孔等施工事故，影响工程质量，溶洞对桩基施工与设计的不利影响主要表现在①溶洞的走向不明,加上施工超前钻只能在桩位以外进行地质层的揭示,,勘探资料无法提供准确的地质分布状况,造成施工中极大的盲目性。 ②容易坍塌的深厚覆盖层在快速漏浆的情况下得不到有效的保护,因而,一旦孔内泥浆迅速泄露,容易造成孔壁坍塌事故。③无法保证孔壁的强度和稳定性; 孔内水头的稳定④施工的周期较长,原因有孔深度较大、该区域进入溶洞后岩石的强度较高及穿过溶洞时需反复进行堵漏等[2]。
(2)针对这些危害的特点应在以下方面进行防范与改善，
①在初勘阶段,地质部门就应采用钻探与物探相结合, 桩基施工前,对桩基穿过石灰岩地层的溶洞分布情况,探明设计桩位与溶洞的关系，在钻孔过程中仔细核对地质情况,随时检查钻进机具和孔位。
②岩溶地区桩基施工,必须根据不同的地质条件遵循相应的处理原则
对于封闭的比较小的溶洞,采取注浆措施，投料时振动钢管,以防止堵塞。对于一些溶槽、溶沟、小裂隙等,冲孔时可采取投放片石、碎石夹粘土,甚至投入整袋水泥堵塞起到护壁作用,保证泥浆不流失,使钻孔顺利通过岩溶区。对于上覆土层较厚、地下水较丰富的摩擦桩,采用钻孔法为宜。当钻进到达溶洞顶板时,冲击钻头操作要平稳,尽可能少碰撞孔壁,并减少冲程悬距,按一定比例投入黄土和片石来封堵,防止漏浆。对于设置护筒的,护筒要及时跟进接长,并采用冲锤挤压,封堵溶洞附近的溶沟裂隙。对于嵌岩桩,当嵌岩不深,且需穿透溶洞时,应采用冲抓锥或冲击实心锥为宜。由于岩溶发育的不规则,在桩基成孔过程中,很容易造成卡孔和偏孔塌孔,所以在石灰岩溶蚀段的成孔过程中,应以小冲程冲进,勤用探孔器探测钻孔的垂直度,发现偏孔,及时处理。
③岩溶地区的岩石裂隙发育,赋存丰富的裂隙水和岩溶水,桩基施工可能会出现渗水、漏浆,桩底沉淀土难以清除,在设计中应不计桩尖抗力的作用,以策安全。
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