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【摘要】針對某跨江通道項目橋梁工程地質勘查中存在的問題,進行綜合分析,并簡要介紹了橋梁工程地質勘查注意事項,例如建立完善的地質勘查體系、選擇合理的地質勘查技術、加強對橋梁施工場地周圍環境的監測等等,提出跨江通道項目橋梁工程的地質勘查要點,希望能夠為有關工作人員提供良好幫助。
【關鍵詞】跨江通道橋梁工程;地質勘查
引言
最近幾年來,由于我國交通體系的不斷完善,道路橋梁工程的建設規模逐年擴大,特別是一些跨江通道橋梁工程項目越來越多。為了保證跨江通道項目橋梁工程設計工作的有序開展,加強地質勘查至關重要,橋梁工程中的各項地質勘查數據是工程結構設計的基礎。鑒于此,本文重點研究跨江通道項目橋梁工程地質勘查要點。
1工程概況
擬建大橋跨越嘉陵江河流,嘉陵江河道蜿蜒曲折,線路經過處江水在自南東流向北西、江面寬約400m,河床平均坡降0.28‰,最大流量44800m3/s,最小流量242m3/s,多年平均流量2160m3/s,平均含沙量2.372kg/m3,調查期間水位約177.00m(2014年8月14日)。與線路區臨近的重慶市嘉陵江童家溪斷面處常年洪水位188.43m(黃海高程、下同)、十年一遇水位192.43m、二十年一遇水位194.43m、五十年一遇水位196.63m、一百年一遇洪水位198.43m(資料來源于重慶市規劃局重規總[1996]30號)。
2橋梁工程地質勘查注意事項
2.1明確勘察任務
(1)基本查明道路沿線地形地貌、地層巖性、地質構造、水文地質條;(2)基本查明不良地質和特殊性巖土的成因、類型、性質和分布范圍;(3)基本查明區域性斷裂、活動性斷層、區域性儲水構造、水庫及河流等地表水體、可供開采和利用的礦體的發育情況;(4)基本查明斜坡和挖方路段的地質結構,有誤控制邊坡穩定的外傾結構面,工程項目實施有無誘發或加劇不良地質的可能性;(5)基本查明陡坡路堤、高填路段的地質結構,有無影響基地穩定的軟弱地層;(6)基本查明大橋及特大橋等控制性工程通過地段的工程地質條件和主要工程地質問題。
2.2選擇合理的地質勘查技術
對于跨江通道項目橋梁工程地質勘查工作,勘查人員在開展具體的工作之前,需要做好勘查準備工作,明確重點的勘查位置,收集大量的勘查資料與數據等,并根據該地區的地形地貌特點,選擇合理的地質勘查技術。在選擇勘查設備時,盡可能選擇精度高的設備,有效提升橋梁工程地質勘查效率[1]。
2.3加強對橋梁施工場地周圍環境的監測
由于不同地區的地質條件不同,所以,地質勘查人員要結合該跨江通道項目橋梁地質勘查現狀,加強對橋梁施工場地表2橋梁地質勘查數據分析周圍環境的監測,為設計人員提供準確的勘查數據,保證橋梁架設方案更為合理。橋梁工程項目地質勘查人員還要認真遵守有關規定,認真核算橋梁中各個墩臺坐標與樁號,保證橋梁墩臺坐標與樁號準確,方可進行測量[2]。由于橋梁工程項目建設施工對周圍環境產生一定影響,所以,在進行橋梁工程地質勘查工作時,勘查人員要加強對周圍生態環境的保護,有效減少隨意損壞現象的發生。
3地質勘查方法研究
3.1加強勘探點定位
在跨江通道項目橋梁工程地質勘查當中,勘查人員需要選擇合理的測量平面與高程控制體系,平面坐標使用深中通道獨立坐標,高程則運用1985年國家高程基準。針對水域孔口位置的高程測量,勘查人員可以運用水位傳遞法進行勘查。在具體的鉆進環節,勘查人員要時刻觀察水位的具體變化情況,并調整鉆進深度,精準算出各個土層的實際標高,保證取樣與原位測試高程精度符合有關規定[3]。工程區出露地層自上而下分別為第四系全新統(Q4ml)人工填土、殘坡積(Q4el+dl)粉質粘土、沖積(Q4al)卵石和細沙層,下伏基巖為侏羅系中統上沙溪廟組(J2s)砂巖和泥巖。(1)雜填土(Q4ml):雜色,主要由粘性土、砂土夾砂泥巖塊石組成,表層多有建筑垃圾、生活垃圾等覆蓋,松散結構為主、干~稍濕。根據工程經驗以及《公路工程地質勘察規范》JTGC20—2011附錄J,該素填土的土石等級為I級;土石類別為松土。(2)素填土(Q4ml):紅褐色,主要由粘性土、強風化碎塊石夾砂巖塊石組成,表層有建筑垃圾、生活垃圾零星分布,松散結構為主、干~稍濕。該層主要分布在禮仁街道路外側重力式擋墻附近斜坡以及軌道6#線南橋頭隧道明挖施工段地表回填區。其中,禮仁街道路外側重力式擋墻沿線土層厚度一般小于3.0m,軌道6#線南橋頭隧道明挖施工段地表回填區人工填土厚度大于10.0m。
3.2地質鉆探
在跨江通道項目橋梁工程地質勘查環節,勘查人員要特別注意以下兩個問題,具體見表1。
3.3取樣處理
在跨江通道項目橋梁工程地質勘查時,勘查人員做好相應的取樣工作至關重要。項目當中的施工鉆孔,均屬于技術性控制鉆孔,在技術性控制孔當中,利用原狀土樣與巖石試樣作為擾動土樣。通常來講,技術性控制孔的軟土層與黏性土層,包括粉土層當中需要每隔2.0m進行一次取樣,取樣的間隔不宜超過3.0m。在取樣的過程當中,如果發現土層出現變化,勘查人員需要立即進行取樣,若是砂性土層,則需要在粉細砂層當中進行取樣,剩余的全部采用標貫擾動取樣。針對橋梁地質中的軟土層,勘查人員可以采用直徑大于75.00mm的敞口薄壁取土器進行取樣。對于黏土層,則可以在91.00~108.00mm的開口活塞后壁取土器進行取樣。該跨江通道項目橋梁地質勘查數據見表2。
3.3.1標準貫入試驗要點針對項目當中各個控制孔內部的黏性土與粉土,包括強風化巖等,開展標準貫入試驗,有關人員要明確標準貫入試驗的間距,一般來講,標準貫入試驗的間距在1.5~2.0m之間,間隔不宜超過3.0m。將貫入器打入到土壤內部15.0m之后,準確記錄下每次打入的錘擊數量,當錘擊數達到50擊時,其貫入深度如果沒有達到30.0cm,則需要停止試驗。
3.3.2圓錐動力觸探試驗要點該試驗需要在碎石土或者強風化巖層當中進行,能夠幫助地質勘查人員更好地判斷碎石土密度,包括碎石塊的風化程度等,進一步估算出碎石塊的承載能力。在具體的試驗之前,勘查人員可以使用回轉進行鉆進。
3.3.3波速試驗要點結合橫波波速,準確判斷場地的類別,并選擇合理的巖層段系數,確定圍巖類別。
3.3.4旁壓試驗要點勘查人員可以將旁壓設備豎直放入到土層之中,利用旁壓設備的擴張,對四周的土體施加一定的應力,讓土體變形,準確測定土體壓力與變形量,保證土體承載力計算更為精確。
3.3.5十字板剪切試驗要點針對該橋梁上部覆蓋層當中的軟土進行合理定位,開展相應的抗剪強度測試。
3.3.6室內試驗要點對于橋梁地質勘查人員來講,接收到現場的土樣之后,需要將土樣按照一定順序進行保存,將土樣放在陰涼處。各孔土樣試驗結束后,要做好土樣復核工作,并做好試驗成果表匯總工作,經過試驗校核人員的審核之后,遞交給設計單位。3.4勘查結果分析在該跨江通道項目橋梁工程當中,勘查人員通過采用上述勘查方法,能夠更好地判斷該地區的地質情況,保證各項地質勘查數據更為準確。受項目建設地點地形地貌的影響,一些勘查方法不適應于其他橋梁工程地質勘查,勘查人員在具體工作當中,要明確各項勘查方法的優勢與劣勢,選擇合理的勘查方法進行地質勘查工作。
4結束語
綜上所述,通過對跨江通道項目橋梁工程的地質勘查方法進行有效分析,例如加強勘探點定位、地質鉆探、取樣處理等,并提出不同的地質勘查方法,能夠保證橋梁工程地質勘查數據更為精確,有效減少錯誤勘查數據的產生。對于勘查人員來講,要明確自身的勘查職責,對原有的地質勘查方法進行改進,保證橋梁工程地質勘查工作的有序進行。
參考文獻
[1]王江華.切削穿越橋梁樁基盾構機改造施工技術研究[J].路基工程,2019(1):153-157.
[2]孫寶忠,施紅藝.新建蒙華鐵路洞庭湖特大橋工程地質條件研究[J].鐵道勘查,2019,45(1):35-39,46.
[3]鄭凱.巖溶地區橋梁樁基靜載試驗受力性能研究[J].廣東土木與建筑,2019,26(1):43-47.
作者:樊景國 單位:重慶市市政設計研究院