岩溶地区悬索桥重力式锚碇地基处理与检测

雷 两岸 锚位 地势相对 较高 ， 基岩 浅埋 ， 裸露 型或 浅覆 盖 型岩 反射信号达到探测地下 目标 的 目的 ， 达系统 向被 探测物发 射 电 属 电磁脉冲 穿过介 质表 面 ， 到 目标物 或不 同介质 的界 碰 溶 区。基 坑采用爆破开 挖 ， 为保 证基 坑边坡 和岩 石 的稳定 性 ， 开 磁波脉 冲， 根 分析 确定探 测 目标 的 挖 以小药量松动爆 破为 主 ， 机械 、 工辅助 施工 。为保证 地基 强 面而被反射 回来 ， 据 电磁 波 的双程走 时 ， 人 探地雷达 技术 的优越性 和 度， 在距建基面 ｌｍ 以内采用机械 开挖施工辅 以人工修 整。根据 形态及结 构特 性。在浅 层岩溶探 测 中， 充 实际开挖情况 ， 花垣 岸锚 碇基底存在溶 洞 ， 隙较发育 ， 裂 需要 对地 准确性显 著 。岩溶 作 为一 定 形状 的岩 体 中空 洞 或充 泥 、 水 洞
１０ ２ ００７
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１ 试验依据 与 目的。 ）
郭 瑞岩 地 悬 桥 力 锚 地 处 与 测 常 ： 区 索重 式 碇 基 理 检 溶
・１ ２・ ０
推力 中心通过 试件预定的剪切面 中心 ， 垂直荷 载通过试 件 中心 对
根据设计文件 ， 要求锚碇地基承载力容许值不 小于 ２０ ０ｋ ａ 混凝 土进行洒 水养护 ， ０ Ｐ 。 至养护 期 （２ ｄ 结 束后 即安装 量测 系统 ， ２ ）
载 后 ， １ ｎ测读一 次 ， 读三次 后可 卸下一 级荷 载。全部 卸 开始施加水平 剪切 荷载 。 隔 ０ｍｉ 测 载后 ， 当测读 到半 小时 回弹量小于 ００ ｍ时 ， ． １ｍ 即认 为稳定 。 ３ 试验数 据与 ｐ 曲线。 ） —ｓ 锚 碇基底选取 ５个测点进行试 验 。本 文选第 ４测点 的数据 ， 介绍ｐ — 曲线及其特性 ， 图 １所示 。图 １所示 曲线 形态 表明 ， 如 曲线微 向上弯 曲， 呈上 凹形 ， 且弹性变 形很大 ， 几乎 全部是 弹性 变 形 。这是在 低压力阶段 ， 压板下 一定 深度 部位岩体发 育 的张开裂 隙和微裂 隙闭合的结果 ， 闭合 是可恢复 的 ， 生弹性 变形 ， 该 产 体现 弹性性 质。从岩体破坏过程和标准 的 ４个 阶段 而言 ， 该受 压岩体 处于压 密阶段 。该 比例 界 限远 大于 该终 载 压力 ６０ ６ ３ ２ｋ ａ ３ ．５ Ｐ 。

２ 地 基处 理施 工 方法 ２ １ 溶 洞 开挖 与 回填 ．
美 国 Ｇ Ｓ 公司 生产 的 ＳＲ ３０ ＳＩ Ｉ ．００型、Ｒ２ Ｉ－ ０型高 分 辨率 地质 雷 达 仪 。在探测工作正式 开始 之前 ， 先进 行现 场实测 试验 ， 即在 已知
地下 目标体位置进 行 多参 数测 试 ， 确定 地表覆 盖层 及基 岩 、 岩溶 对基坑 内存 在大型 的溶洞 ， 取人工 开挖 、 以小药 量爆 破 的物探结果 的波形 与强 度特 征 ， 定最 优探 测参数 ， 采 辅 确 以便对 成果 的方式 ， 将溶洞 中松散堆积物 、 溶缝壁松 动的突石 等进行 清理 ， 根 进行对 比分析 。
要 求。 关 键 词 ： 石基 坑 ， 基 处理 ， 测 岩 地 检
中图分类号 ： ４ ５ ５ Ｕ ４ ．５
文献标识码 ： Ａ
１ 工 程背 景
本文 以澧水特 大悬 索桥 为工程背景 ， 介绍岩溶 地 区大跨径悬
效果的检测 ：． ａ 钻孔作简易压水 （ 注水 ） 验 ， 水率小 于 １Ｌ 试 透 ｕ为
第一 次 主要探 测基 底存 在 的溶 洞和 裂 （ 注水 ） 试验 ， 定 注浆 参 数。ｂ 注浆 一般 采 用压 力 ０ ３ ＭＰ 后进 行 了两次 雷 达探 测 ， 确 ． ． ａ一
第 ０ ５ＭＰ ， ． ａ 流量 ３ ０ｌ ｎ～１０Ｉ ｎ 空洞时采用 间歇注浆 法 ， Ｍｍｉ ２ Ｍｍｉ， 加 隙 ， 二次验证溶洞混凝土 回填 和钻 孔注浆处 理情 况。两次探 测 速凝剂 法 及 加 入 粗 骨 料 法 注 浆。Ｃ 结 束 注 浆 条 件 ： 力 达 到 均取得 良好效果 。 ． 压
缝隙或切割密集带 ， 其界面介质突变 ， 将反 映在雷达 波 的变 异 质情况进一步探测 ， 对持 力层 承载力 进行检 测 ， 时还需 进行 穴、 并 同 上， 反映为一定形状 特征 的强 反射 、 强衰 减 、 同相 轴不 对称 变异 、 基底剪切试验 。本 文主要 介绍 澧水 特大悬 索桥 花垣岸 锚碇 基坑 据此 ， 结合地质分析 ， 可推 测其性质 ， 再根 据双 时程走 时 ， 内的溶洞 、 裂隙处理方法 ， 以及基 底雷达探测 、 持力 层承 载力 试验 间断等 ， 对 比已知地质 ， 可推 测其埋 藏深 度 、 并 规模 等数 据。本工 程采 用 和 剪 切 试 验 的基 本 原 理 和方 法 。
下道工序施工 提供依据 ； 一方面是为确定 后续地基 加 固方案提 加 ， 施压过程 中保 持法 向应力不 变 ， 另 在 并使 法 向应 力 和剪应 力作
试验按照 ＪＧ Ｉ ３２０ Ｔ ６ －０ ７公路桥 涵地基 与基 础设计 规 范附 录 率 以时 间为控制 因素 ， ） 每隔 ５ｍｉ 数一次 ， ｎ读 直到试件在某级剪切 Ｆ 岩基 载荷试验要点 ” “ 进行 ， 最大荷载应 为 ５ ． ， 际最 大堆码 荷载作用下破坏 或剪 断。当该级剪 切位 移是 前一级 剪切 位移 的 ０ ８ｔ实
卸载 。ｄ荷载分级 ： ． 第一级加载值为预估设计 荷载的 １５ 每级为 ／， ３ ｐ 曲线图与 应力一切 向位移 曲线 。本 次试 验共 有 ６个 ）—ｓ １ １ 。ｅ 沉 降量测读 与稳 定标准 ： ／０ ． 加载后立 即读数 ， 以后每 １ ｉ 试 件 ， ０ｍｎ 每个试件分 ５级 ～８级加 荷达到最 大垂直荷 载 ， ５ ｒｎ加 每 ｉ ａ
进行 了持力层 承 为“ 溶蚀一侵蚀一 构造” 因 的岩溶 峡谷 。大桥 主桥 采用 单跨简 裂隙发育情况进行勘探 。不 良地质处 理完毕后 ， 成 支钢桁架悬索桥 ， 主缆跨径布置为 ２０ ｍ＋８６ｍ＋１０ｍ。 ０ ５ ９
宽 ５ ．９ 高 ４ 基坑开挖石方约 １． ６ ８ ８ｍ， ６ｍ， ５ ５万 ｍ ， 基坑最大 开挖
据现 场岩 石倾 斜度和破碎情况适当进行 Ｃ ０混凝土护 壁 ， 后采 ３ 然
２ 雷达 图形介 绍 。探地 雷达 图形反 映 的是地层 的 电磁 特性 ） 用 Ｃ ０混凝 土灌 注 回填 ， 溶洞 横截 面积 较大 ， ３ 若 考虑 适 当配筋 。 （ 介电常数及电导率） 的分布情况 ， 通过全面客观地分 析各种雷 达 对溶 洞底部或槽带 内较小 的旁 枝侧缝 ， 取埋 管注浆 填充 加 固。 波组 的特征 （ 采 如波形 、 率 、 频 强度等 ） 确定 波组 的地质 意义 ， 地 ， 把 溶洞 开挖渣土通过 卷扬机 提调 、 工逐层 转运 至基 坑外 、 掘机 下介质 的电磁特性分 布转化为地质分 布 ， 人 挖 从而 获得正确 的地下 地 挖装 、 运输 车运 至弃 土场的方式运 出基坑 。 质结构模式 。地 质雷达资料的地质解 释步骤 一般为 ：． ａ 反射层 拾
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２ ００ ・
第３ ８卷 第 １期 ２０ １２年 １月
山 西 建 筑
ＳＨＡＮＸ Ｉ ＡＲＣＨＩ ＴＥＣＴＵＲＥ
Ｖｏ ． ８ Ｎｏ １ ３ ．１ Ｊｎ ２ ２ ａ． ０１
文章编号 ：０ ９ ６ ２ （０ ２ ０ — ２ ０ ０ １０ － ８ ５ ２ １ ） １０ ０ —３
荷载 （ 筋） 于 ５ 。试 验 的具体方 法 和步骤 ：． 钢 大 ２ｔ ａ 压力 系统 ： 采 １５倍 ～ ． ． ２ ０倍时 ， 或某 时间段 内剪 切位 移变化 很大 而趋 于不 稳 用圆形刚性承压板 ， 直径为 ３０ｍ ０ ｍ。ｂ 测量系统的初始稳定读数 定及法 向应力也不稳定时 ， ． 则判 断为破 坏。 观测 ： 加压 前 ， 隔 １ ｉ 每 ０ ｍｎ读数一次 ， 连续三次读数不变可 开始试 抗剪 断试验完成后将法 向剪切荷 载退至零 点 ， 再进行单 点 可 验 。ｃ加 载方式 ： ． 单循环加 载 ， 载逐级递 增直 到破坏 ， 荷 然后 分级 摩擦试验 ， 最后 ， 根据图解 法求得粘聚力 、 内摩擦角和摩擦系数等。
处理 、 图 ， 进行 反演 分 析 ， 对 照地 质 成 并 再 在基坑底 ２ ５ｍ内。２ 注浆材料 ： ） 选用普通硅酸盐水泥 Ｐ ０ ２５ 水 对原始数据进行计 算 、 ． ３．， 灰 比 １ （ ． ０ ８ 。３ 注浆参 数 的选用 ：． ： ０ ５～ ． ） ） ａ 钻孔 时作 简 易压水 资料进行推断解 释。锚碇 基底分 别在 开挖 到位 和地质 处 理完 毕
佳 。ｂ地质物探检测法 ， ． 注浆前与注浆后对比确认注浆效果。
试验 方 法 索桥重力式锚碇 地基处 理方 法 与检测技 术 。澧水 特大 悬索 桥位 ３ 地基 检测 、 锚碇 基底不 良地质处理前 、 后均利 用探地 雷达对 基底溶洞 和 于张家界市至湘 西州花 垣县 高速公 路 ， 横跨澧 水河 峡谷 ， 岸均 两
１５ＭＰ ， ． ａ焖压 ３ ｎ 流量小 于 １ ／ ｉ， ０ｍｉ， ５Ｌ ｍ ｎ 可停 止注浆 。４ 注浆 ３ ２ 持 力层 承栽 力试 验 ） ．
收稿 日期 ：０ １ ０ －０ ２ １ — ８２
作者 简介 ： 常瑞 （９３ ） 男， 郭 １８一 ， 工程 师 ， 路桥 集 团 国际建设股份 有 限公 司 ， 北京
２ ２ 裂 隙 、 溶发 育 带钻孔 注 浆 ． 岩
和岩溶发育 区（ 布置注浆孔 ， 带） 进行 压浆处理 。
取： 根据勘探孔 与雷达 图像 的对 比分 析 ， 建立 各种地 层 的反 射波 区所处的地质结构背景 的基础上 ， 研究重要 波组 的特征及其 相互
对于基底裂 隙和岩溶发育带 ， 根据地质 勘察资 料划定 的裂 隙 组特征 。ｂ 时间剖面 的解释 ： 充分 掌握 区域地 质 资料 ， ． 在 了解 测