摘要：我国国土资源辽阔，地形地貌形态多元，拥有数量众多的岩溶地质区域。基于岩溶地质环境下开展桥梁工程项目施工建设活动，必须科学合理规划设计施工方案，全面考量施工现场在地质环境条件层面的特殊性。在恰当选择施工技术设备，规范开展施工全过程管理控制基础上，切实获取到优质且良好的施工效果。文章以具体工程项目为背景，围绕岩溶地区桥梁桩基础设计及施工技术对策，展开了简要的阐释分析。
关键词：岩溶地区；桥梁桩基础设计；施工技术；研究分析
前言：
岩溶地质环境中通常存在和分布有数量众多的地下水，且地下水能够针对基岩部分施加冲术作用，形成一定数量的土洞，最终形成深浅程度不同且大小各异的溶洞。岩溶地质的顶部位置通常表现状态较为脆弱，其通常会在多种因素的干预之下发生开口或者破碎问题，继而形成肉眼可见的，具备串珠样表现特征的溶洞结构。基于岩溶地质条件下组织开展桥梁工程项目桩基部分的施工建设活动，通常会对设计人员及施工作业人员提出较大的技术难度，因而在未能合理选择施工方案条件下，极易引致发生种类多样的严重安全生产事故，需要引起相关技术人员的广泛关注。
一、工程概况
深圳外环高速公路深圳段一期工程龙岗段起点位于深莞交界，向东依次经由龙岗区龙城街道、坪地街道，终点与惠盐高速公路连接，其中坪地段为坪地枢纽立交。本项目为深外环坪地枢纽立交与坪地六联地方道路的连接线，路线设计总长为1.449Km，其中桩号JHK0+985.960-JHK1+609.74为跨线桥，桥梁全长623.78m。桥位处岩溶发育区主要集中在8号、9号桥墩，溶洞主要形态为串珠状及高大溶洞，钻孔揭露溶洞特性为溶蚀半边岩，粉质粘土全充填，单个溶洞最大高度为21m。
二、岩溶地区桥梁桩基础设计分析
本项目桥梁主要跨越龙岗大道、惠盐高速公路，设计时先分析溶洞稳定性影响因素，包括洞体形态与埋藏条件、岩性及厚度、裂隙发育状况、岩层产状、顶板情况、充填情况以及地下水等，定性评价各因素组合情况下溶洞顶板稳定性。遵照拟建桥梁的荷载特征、跨度，结合地堪资料，桥梁基础拟采用桩基础，桩基设计遵循以下原则：
（1）当完整基岩厚度小于3倍桩径，基岩裂隙发育时，桩端宜穿越溶洞进入下层基岩。
（2）岩溶地区嵌岩桩以端承摩擦型桩为主，其端承力和侧摩阻力都占桩基承载力较大的比重。为了尽量提供充分的桩端承力和桩侧摩阻力，桩端面以下顶板厚度应大于2.5d且不小于4m。
（3）顶板安全厚度受上部荷载、桩基类型、端阻和侧阻分担比、嵌岩深度、岩石岩性以及溶洞形态等多方面的制约。当勘察资料显示桩端面下有溶洞存在时，应根据以上条件验算溶洞顶板的安全性。
（4）在无法准确掌握溶洞具体情况时，为保证桩基安全，溶洞顶板厚度应大于2.5d且不小于4m。如果桩侧摩阻力所占比例超过50%时，顶板厚度要求值可小于2.5d或4m，且顶板厚度大于1d且不小于2m；如果桩身较短（小于30m），上部荷载较大且端承力占绝大比例80%以上，则顶板安全厚度要求值需达到3d~5d；如果桩端以下持力层岩性较差、岩体较破碎、岩溶裂隙发育强烈、裂隙水丰富时，桩底溶洞顶板厚度不宜小于5 d且不小于5m。
（5）在桩端入岩深度和溶洞顶板厚度两个因数相互制约的条件下，设计中如果顶板厚度在临界值（3d）附近时，且顶板完整性较差，裂隙、节理发育强烈，应对桩端持力层进行后注浆加固以确保安全性。
（6）桩基设计中如果桩端下溶洞高度小于5m可不考虑溶洞洞高对桩基承载力的影响，但应避免不规则形态的溶洞在受力作用下应力集中效应，当溶洞形态复杂时，可对溶洞部分畸角处或形状变异较大的局部采用压浆处理。
鉴于以上设计原则，本项目桩基所处溶洞主要分为二种类型：
第一种类型为溶洞洞高小于5m，埋深大于30m，而溶洞上顶板基岩厚度约6m。因设计桩径为1.6m，顶板厚度大于2.5d，所以桩端可直接落于溶洞上顶板。
第二种类型为溶洞洞高17~21m，埋深约35m，其上地质为填筑土层、粉质粘土层、砾砂层及高度小于0.5m的串珠状溶洞。对于串珠状溶洞设计时考虑采用粘土+片石全填塞，反复冲孔直至通过串珠状溶洞层。对于高深溶洞，因地表覆盖层为不稳定土层，考虑采用钢护筒下放至溶洞以下0.5m，钢护筒分节段制作拼装。为保证钢护筒与孔壁之间的传力，在钢护筒与桩孔壁间压力水泥浆，施工过程中做详细记录，不得漏注。目前本项目已施工前，上述两种措施均得到较好的效果。
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现场回填片石 现场下放钢护筒
三、岩溶地区桥梁桩基础施工分析
在桥梁工程桩基础施工过程遭遇溶洞地质结构条件下，通常运用钢护筒跟进施工技术操作模式，如果成孔的孔径参数为1.6m，通常应当选择内径参数为1.8m的钢护筒完成跟进施工环节。
在基于岩溶地质环境条件开展桥梁工程桩基础结构组成部分施工建设作业活动过程中，卡钻问题和斜桩问题的发生率长期处在较高水平。在部分溶洞地质结构使用一定种类的填充物实施填充处理条件下，对于那些未能实施填充处理的溶洞地质结构而言，其内部通常会形成低压区。
在钻具体进入裂缝分布位置条件下，受周边空间区域存在和分布的压力技术因素影响作用，泥浆施工材料通常会在裂缝分布位置发生渗漏现象，继而在出现漏浆现象条件下，引致出现一定表现程度的埋钻问题，或者是塌孔问题，从上述分析可以知道，冲孔技术环节是施工作业活动开展过程中需要面对和处理的关键性技术环节。
在实际开展的冲孔技术操作过程中，受复杂多样的主客观因素影响制约，存在形成和发生多种意外技术情况的可能性，因此必须借由对恰当有效的预防性技术方案的制定和实施，确保实际开展的冲孔技术操作环节能够优质顺利成孔，控制降低各类安全隐患事故的发生可能性。
四、结束语：
综合梳理现有研究成果可以知道，基于岩溶地质环境条件背景下开展桥梁工程项目桩基础组成部分施工建设活动，必须结合施工现场实际具备的地质环境条件，制定执行满足具体需求的施工技术设计方案，借由持续引入更新施工技术方法和施工技术设备，改善提升整体施工质量，获取最佳经济收益。
参考文献：
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[2] 广东省交通运输行业地方标准 《广东省岩溶地区公路桥梁桩基设计与施工技术指南》.
[3]周亮.岩溶地区桥梁桩基础设计及施工技术对策研究[J].工程技术研究,2018(05):64-65.