岩溶地区路桥工程勘察与桥基处理研究

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摘要：文中简要阐述了岩溶地区路桥工程的特点，并对当前岩溶地区路桥工程勘察工作中存在问题进行了全面分析，在此基础上从勘察技术、勘察设备、人员素养三个层面提出具体的改进建议并对桥基处理的要点进行探究，以期提升我国岩溶地区路桥工程勘察和桥基处理的技术水平，推动路桥工程的健康、持续发展。

关键词：岩溶地区；路桥工程；勘察；桥基处理

0引言

岩溶地区独特的地质结构对当地路桥工程的施工进度和质量具有较大影响。然而，现阶段对于岩溶地区路桥工程勘察和桥基施工尚未形成完整而独立的技术体系，多以常规勘察和施工技术为参考。而常规性技术中的很多技术标准和方法并不适用于岩溶地区，从而对岩溶地区路桥工程建设和发展产生不利影响。基于此，文中对岩溶地区路桥工程勘察与桥基处理技术进行深入探究，提出具体改进建议和处理措施，具有极为重要的现实意义。

1岩溶地区路桥工程的特点

岩溶地貌也称为喀斯特地貌，指的是水对可溶性岩石进行化学溶蚀后，通过冲蚀、潜蚀、崩塌等地质变化所形成的独特地貌。此类地质结构普遍，具有地下溶洞众多、溶洞发育千奇百怪、岩基起伏大、溶沟规模大等特征。基于此，岩溶地区路桥工程普遍具有以下几点显著特征：（1）可溶性岩石多为强度较高的石灰岩，因此，进行路桥桩基施工时具有较大的成孔难度。若成孔作业的冲击力过大，不仅会增大溶层突然击穿的几率，还会使桩体周围的溶洞区域产生负压，导致后续混凝土浇筑施工时，黄泥、片石等填塞物进入混凝土中，发生断桩问题；（2）岩溶底层钻孔施工时，若遇到溶洞或裂隙，则会导致护壁泥浆迅速流失，如果没有及时发现并进行补浆处理，就会因护壁泥浆液面下降而引发埋钻、扩孔、塌孔等施工问题，甚至会使整个孔位遭到破坏，引发极为严重的地面塌陷问题，对施工人员生命安全造成严重威胁；（3）很多岩溶地区的地下水位较高，地下水存量丰富，导致钻孔施工时，容易出现涌水量较大的情况，不利于对孔底沉渣的控制和清理，一定程度上加大了后续桩基施工和混凝土浇筑施工的技术难度和质量控制难度；（4）岩溶地区，基岩纵横起伏波动较大，很多岩石结构存在部分溶蚀的情况，导致基岩半边露头。在进行钻孔施工时，若桩体附近存在上述情况，则在钻头行进的过程中很容易出现卡钻或斜桩的问题，严重影响施工质量；（5）岩溶发育带或岩溶溶洞大多位于基岩的顶部，而路桥工程桩基主要以基岩为持力层，在施工过程中若地质勘测不到位，桩尖以下很有可能存在未被发现的溶洞或岩溶发育带，如果洞顶厚度较小，则会严重影响桩基的稳定性与安全性，导致路桥建设或使用过程中存在严重的安全隐患［1］。

2岩溶地区路桥工程勘察中存在的问题

2.1缺乏勘察技术的创新

勘察技术对岩溶地区路桥工程的勘察质量和结果具有决定性影响。然而，从实际情况来看，普遍存在勘察技术创新力度不足的问题。具体表现在两个方面：首先是勘察技术标准缺乏先进性。技术标准是衡量技术方案科学性、实施过程规范性、勘察结果准确性的重要依据，随着路桥工程建设规模的不断扩大、技术的愈发复杂、质量要求的不断提高，勘察技术标准也应随之进行完善和调整，但从实际情况来看，当前岩溶地区路桥工程的勘察技术标准与现阶段的勘察技术、勘察需求并不匹配，存在一定的滞后性，从而影响岩溶地区勘察技术方案的制定、实施以及结果的科学性与准确性，难以满足实际工程建设需求；其次是勘察技术缺乏先进性与融合性。一方面忽视新兴科学技术与传统勘察技术的融合、创新，导致勘察技术手段落后，难以满足实际施工需求；另一方面忽视多种勘察技术的整合应用。实际勘察过程中，使用单一类型的勘察技术通常难以有效应对岩溶地区复杂的地质结构，往往需要多种勘察技术的综合应用，才能对目标地区的地质情况进行全面、准确的勘察，从而最大限度保障勘察结果的科学性与准确性。

2.2没有先进的勘察设备

受资金投入力度、设备管理观念等因素的影响，如今我国很多勘察机构或团队仍主要采用上世纪普遍应用的地矿勘察设备进行岩溶地区的地质勘察工作。这类勘察设备的功能和精度很难满足现阶段岩溶地区路桥工程的勘察需求，从而对路桥工程的建设施工产生了一定的阻碍作用。因勘察设备原因，当前岩溶地区路桥工程勘察工作普遍存在以下问题，如：钻探设备缺乏灵活性，受场地环境的限制作用明显，缺少高质量的取芯设备；勘察设备智能化、信息化水平较低，导致勘察工作量较大，勘察质量和效率难以得到有效保障；针对岩溶地区不同的地质结构，缺乏针对性、高效性的专业勘察设备等。

2.3勘察队伍的能力不足

作为勘察工作的实施主体，勘察队伍的专业技术能力和综合素养对勘察工作质量具有决定性的影响。从实际情况来看，勘察队伍能力不足的问题仍比较突出。导致该问题的原因主要有：（1）高素质专业人才稀缺，即实践勘察经验丰富、专业技术水平较高、具备丰富岩溶地区知识储备的高素质、专业化勘察技术人员比较稀缺，导致大部分勘察机构或团队的岩溶地区勘察能力有限；（2）勘察单位或机构忽视人员培训及管理工作。具体表现为：忽视岩溶地区工程勘察专业知识和技能的培训工作或培训内容缺乏实践性，与实际勘察需求不匹配，导致勘察技术人员岩溶地区工程勘察专业水平有限，影响勘察质量；对勘察人员的管理不到位，勘察人员缺乏积极、端正的工作态度，导致实际勘察过程中存在操作不规范、不严谨等问题，影响勘察工作的质量。

3岩溶地区路桥工程勘察工作改进建议

3.1紧跟时代步伐，创新勘察技术

顺应时代发展，积极引进和创新勘察技术，是提高岩溶地区路桥工程勘察工作质量的重要措施。具体实践过程中，应注意把握以下两个要点：（1）注重先进勘察技术的引入，在全面了解技术特点的基础上，根据实际情况进行合理选择。例如：①钻探技术。该技术为岩溶地区工程勘察最常用的技术方法。其技术优点在于：具有较高的勘察精度，不仅能够准确了解钻取位置的地质情况，还能进一步分析出附近地层的情况，同时可综合全面利用岩土芯在室内开展具体的测试，显著提升岩土信息的时效性与准确性；其技术缺陷在于：勘察精度受钻孔数量影响，若要提高精度就需要增加钻孔数量，从而会产生较大的成本投入，同时，岩溶地区较大的基层波动也对勘察结果产生一定的影响；②地质雷达探测技术。相较于其它地球物理方法，该技术具有更高的分辨率，可准确掌握地下介质的特征信息，其技术优势在于：利用该技术定性预测桥墩或路基下溶洞的存在情况具有更高的准确性；技术缺陷在于：相较于钻探技术，其对溶洞大小的预测缺乏一定的准确度；③遥感技术。该技术是现代信息技术飞速发展的产物，因具有诸多技术优势，愈发受到工程勘察单位的关注和使用。在岩溶地区工程勘察工作中，该技术的应用优势主要有：调查面广，实际重复性高，遥感图像可真实反映实际地貌特征及空间关系，信息采集量大，可对岩溶层地貌形态、层组划分、构造特征进行全面了解等；其技术应用弊端在于：对勘察人员专业技术能力和信息素养具有较高要求，对勘察设备要求较高；④高密度电法勘察技术。该技术以GPS定位法为技术基础，结合施工现场桩点分布情况进行勘察。该技术的应用优势在于：勘察设备要求较低，实施成本较低，具有良好的勘察效果；技术局限性在于：需要测线测量技术及相关仪器设备辅助，对勘察人员综合素质水平具有一定的要求。（2）注重各种技术的综合应用及优化。基于岩溶地貌的普遍性特征，工程勘察人员想要对目标区域进行高效、准确的勘察，就必须要在熟悉掌握多种勘察技术的基础上，结合实际环境特征、工程项目特点以及具体勘察要求，将多种勘察技术进行整合应用并对进行适当创新和调整。例如：物探技术具有工作时间短、对钻探工作指导性强等显著特征，可有效减少钻探工作的工作量，加快工程勘察的效率和进度。同时，随着科学技术的发展，物探技术和设备的先进性也在不断提高，实际勘察精度得到显著提升，基于此，在岩溶地区工程勘察过程中，可将物探技术作为基础性技术使用，然后在此基础上根据实际需求，整合应用其他类型的勘察技术，以实现工程勘察质量和效率的同步提升。

3.2做好基础设施建设，完善勘察设备

工程勘察工作的开展离不开基础设施和专业设备的支持。对岩溶地区工程勘察而言，勘察设备的先进性与配备情况将直接影响勘察工作的效率和质量。因此，勘察单位或团队必须要重视勘察设备的更新与维护工作，为勘察工作的开展奠定坚实的基础。具体而言，应做好以下工作：（1）加大基础建设的投资力度。一方面，结合行业和自身发展需求，制定科学的勘察设备更新采购计划，有计划地更新勘察设备，确保设备功能的先进性，保障工程勘察质量和效率；另一方面，设立勘察设备科研专项基金，鼓励和推动具有自主知识产权的勘察设备研发和创新工作，使勘察设备更符合我国工程勘察工作的使用习惯，以此最大化发挥出勘察设备的作用和价值；（2）做好勘察设备维护保养工作。通过制定勘察设备日常维护管理制度、学习勘察设备维护保养技术等措施，提高勘察设备的维护管理水平，以此确保勘察设备时刻处于最佳的功能状态，从而有效避免设备功能问题或运行故障对勘察工作的影响，确保岩溶地区路桥工程地质勘察的质量。

3.3展开培训工作，提高人员能力

加强人员培训，提高勘察人员专业技术能力和综合素养也是提高岩溶地区路桥工程勘察质量的重要措施。勘察单位可通过以下措施提高人员培训工作的实效性，切实提升勘察人员专业技术能力和综合素养。（1）优化培训方法。建议采用分层培训法代替传统培训法，即在全面了解当前勘察队伍各成员能力水平和技术特长的基础上，对勘察人员进行分层、分组，针对各层级、小组成员的能力特点开展针对性的培养，全面提升勘察队伍整体技术水平的同时，实现成员技术能力的个性化培养，使其能够在特定岗位或勘察任务中最大化发挥自身价值。（2）调整培训内容。注重理论知识培训与实践能力锻炼的有机融合，如增加“案例分析”“技能竞赛”“模拟勘察”等培训内容或形式在培训工作中的比重，从实际工作的角度出发，对勘察人员的专业能力和综合素养进行培训，以此达到最佳的培训效果［2］。

4岩溶地区路桥工程的桥基处理要点

4.1避开溶洞

为有效避免溶洞对路桥工程桩基的影响，最大限度地保障路桥结构的稳定性与安全性，在进行岩溶地区路桥工程桥基施工时，必须要避开溶洞。遵循以下原则进行桥基施工，可有效避开溶洞：（1）选线与布桥结合原则。具体而言：当施工区域存在难以搞清的、大型的、复杂的岩溶结构，在选线时应尽可能绕避，而不是采用中小跨径桥梁进行跨越；线路通过溶蚀强度较低的岩溶地区时，线路应尽可能与断层破碎带、岩层构造垂直；（2）避重就轻、妨害兴利原则。施工过程中，可通过基础跨盖、基础位置横向调整、不等跨径等技术措施，使桥基避开岩溶病害较重地区或使其位于病害较轻地区；（3）形式选择与病害处理结合原则。桥基施工过程中，应结合岩溶地区病害特征及程度，通过板跨法、梁跨法、拱跨法等技术手段进行有效应对和治理，以最大限度提升桥基的稳定性与安全性。

4.2避免桩基穿过溶洞

在岩溶地区路桥工程实际施工过程中，经常出现桩基定位于无溶洞点位，但打桩过程中桩基却穿过溶洞的情况。该问题多为“斜孔”所致，即溶洞面倾斜或存在探头石，导致桩基施工过程中，钻头沿软土层下滑出现斜孔，导致钻孔位置偏离设计点位，穿过周边溶洞，对桩基施工质量及桥基安全性造成严重影响。为避免出现桩基穿过溶洞的情况，一方面要认真做好勘察工作，全面准确了解地下溶洞情况，科学制定桩基施工点位，以此避开溶洞；另一方面，当出现“斜孔”问题时，及时应用相应技术进行纠正和处理，如扩孔纠偏法、短钻具矫正法、换径法、扫孔法、补孔法等，以此避免桩基因“斜孔”问题穿过溶洞［3］。

5结语

综上所述，岩溶地区独特的地质特征一定程度上增加了路桥工程勘察和桥基处理的难度，若勘察和处理工作不到位，极易对路桥工程施工和使用的安全性造成严重影响。基于此，勘察单位和施工单位应深刻意识到工程勘察和桥基处理对于岩溶地区路桥工程建设施工的重要性，并通过创新勘察技术、完善勘察设备、提高人员能力、避开溶洞等措施，提高工程勘察和桥基处理的质量，最大限度地保障岩溶地区路桥工程建设施工的质量与安全。

参考文献

［1］师永翔.岩溶地区公路桥梁工程勘察与桥基处理研究［J］.黑龙江交通科技，2021，44（5）：104-105.

［2］吴翼鹏.岩溶地区路桥工程勘察与桥基处理［J］.人民交通，2020（3）：77-78.

［3］李峰.岩溶地区公路桥梁工程勘察与桥基处理［J］.交通世界，2019（21）：72-73.

作者:陈伟东 单位:长安大学