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

　　關(guān)鍵詞：橋梁基礎；巖溶地質(zhì)；樁基礎

　　1、引言

　　橋梁基礎設計與施工質(zhì)量的好壞，是整座橋梁質(zhì)量的根本問題，只有掌握橋梁基礎的分類、特點，掌握基礎的適用范圍，才能使專業(yè)人員設計和施工時更好地注意發(fā)揮各類基礎的特長，才能更合理選擇適宜的基礎，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、基礎分類、特點

　　基礎根據(jù)埋置深度分為淺基礎和深基礎兩大類�；�礎埋置深度小于5m的稱為淺基礎：埋置深度大于5m，則稱為深基礎。基礎埋置在土層內(nèi)深度雖較淺，但水下部分較深稱為深水基礎。

　　2.1淺基礎特點、分類天然地基淺基礎特點是施工簡單，不需大型的機具設備，比較經(jīng)濟，在中、小型橋梁上使用較廣泛。淺基礎根據(jù)受力條件及構(gòu)造可分為剛性基礎和柔性基礎兩大類。剛性基礎：基礎內(nèi)不需配置受力鋼筋，這種基礎稱為剛性基礎。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：必須在基礎中配置足夠數(shù)量的鋼筋，這種基礎稱為柔性基礎。特點是整體性能較好，抗彎剛度大，對上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的附加應力比較小。缺點是柔性基礎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深基礎特點、分類深基礎特點是承載力高、穩(wěn)定性好、埋置深度大、工期短、適應大型及大跨度橋梁的建設。常用深基礎有樁基礎、氣壓沉箱基礎、沉井基礎等。

　　樁基礎是一種常用的深基礎，它是由若干根樁和承臺兩個部分組成樁基礎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，要有一套完整的設備，人在高壓下工作效率低。進度慢，施工組織較復雜；沉井基礎在橋梁工程中較為廣泛的應用，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計標高，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。沉井基礎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，當然對其處理的方法也應有所不同。

　　3.1加固地基（擴大基礎）

　　（1）當溶洞頂覆蓋較薄，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，設置鋼筋混凝土蓋板或基礎內(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，一般認為地基不需加固。

　　3.2樁基礎樁基礎是處理橋梁巖溶地基最有效的方法。設計與施工時應注意的基本原則如下。

　　（1）當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。當巖面溶蝕高差大于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，否則應該采用樁基穿過溶洞。

　　（4）設計時應重視樁基負摩擦力的影響。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，即負摩擦力，從而增加了樁基所承受的軸向荷載，甚至可能導致樁基破壞。

　�。�5）當基樁穿過多層巖溶層支立于堅固的巖層上時，不應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)橋梁樁基礎的應用

　　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。此類樁基的設計難點是如何確定樁底巖層的厚度，通常認為樁底有連續(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)具體情況變通應用規(guī)范公式，設計的難點是：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。打人樁基礎通常為群樁，可采用預制預應力高強混凝土管樁，也可采用鋼管樁，對于管樁應避免樁底直接打到巖面，且都應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)條件遵循相應的處理原則。對于巖溶，首先應對填充物進行土工試驗，分析其物理力學特性，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，對每根樁設計出相應的溶洞處理方案、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。當鉆進到達溶洞頂板時，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，當鉆孔進入巖層后發(fā)生漏漿時，及時加強護壁。

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