桥梁岩土工程的勘察技术

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摘 要： 主要研究桥梁岩土工程勘察技术，分析了桥址选择策略，并对桥梁岩土工程勘察技术进行了讨论。

关键词： 桥梁； 岩土工程； 勘察

桥梁是一种重要的基础交通设施，在连接公路跨越障碍方面发挥着重要的作用。桥梁岩土工程勘察是桥梁建设施工的关键环节，通过桥梁岩土工程勘察工作，能够发现并解决桥梁建设过程中可能出现的影响桥梁结构安全性、可靠性的岩土介质问题，研究桥梁岩土工程勘察技术十分必要。

1. 桥址选择

选择桥址要综合考虑桥梁建设的经济性、技术可行性和实用性，要求桥址要能够协调配合公路线路，尤其是铁路公路桥梁，要考虑水工环地质条件基础上，兼顾交通特点、线路规划和经济性，一般情况线路规划服从桥址，因此选择桥址对线路建O的整体效益至关重要。

1.1 位置选择

优先选择窄河床、顺直河道、河槽近期没有较大变迁、水流平稳且两岸地势较高的位置，提高施工安全性，方便施工，避开有强烈冲刷、淤积作用，河床改道频繁的河段以及大活动性河湾、支流交汇处。

1.2 岩体条件

选择覆盖层厚度较少，河床基底岩体坚硬完整的河段，覆盖层厚度过大时，可以次而选择无漫滩相、泥炭地段，避开尖灭层与非均质土层。

1.3 地质条件

选择区域稳定性较好，地质构造简单、无断裂发育区域，要求桥线和主要构造线垂直或者保持大交角，桥墩、桥台不要设置在断裂带与褶皱轴线上，尤其是高地震烈度区域，需要避开活动断裂、主断裂带以及可能出现或已经出现滑坡、岩溶和可液化等发育地段。

1.4 峡谷河流

需要穿过峡谷河流，尽量选择单孔方案，深切河谷宽度较大时，可以选择低位置通过，保证两岸坚硬岩体完整，并适当控制桥台高度，降低施工技术难度，节省投资。

2. 桥梁岩土工程勘察技术

2.1 测绘/测试

2.1.1 地质测绘。地质测绘属于桥梁岩土工程勘察工作的基础环节，通过地质测绘，能够详细、全面的观察并描述施工场地内地表情况、地质构造，并根据施工现场地表规律，推断施工现场地下地质条件。地质测绘是桥梁岩土工程勘察工作的基础内容，通过工程地质测绘，能够了解区域地貌地形、不良地质作用关系，鉴定岩层风化程度，了解岩土性质、年代、厚度、成因和分布情况，工程地质测绘是了解施工区域实际情况最准确最经济的手段。

2.1.2 试验测试。通过钻探等方式对施工现场岩体进行取样，送实验室进行室内试验，分析样品的各项技术指标，如岩体强度、抗拉性能、抗剪切性能、含水率、风化程度、孔隙率、渗透性等，是一种定量评价的桥梁岩土工程勘察技术，能够深入了解施工场地地质条件。

2.2 勘探

2.2.1 钻探。常见岩土工程勘察钻探技术主要有回转钻探、振动钻探和冲击钻探，回转钻探最为常见，钻探勘察要求钻孔深度能够满足采样和抽水要求，设定钻孔深度要入岩层下3m～5m，控制测量深度精度误差小于±5cm。岩土采取淤泥率至少80%以上，注意保持岩土和粘土土层完整性，破碎岩石、砂要占到65%以上，取样重点是滑动带、软弱夹层，双芯管连续取芯，金刚石钻头确定岩石质量指标，进行岩、土、水、应力层、土层原始图样原位测试。

2.2.2 井探/地探。很多地下情况都无法通过钻探确定，如隧道、地下洞室群等，可通过井探、槽探以及洞探等方式进行勘察。地探是一种新型的原位测试手段，通过地探，能够获取岩石波速、动态弹性模量、电阻率、金属腐蚀等其他勘探方式不能获得的岩土参数。

2.2.3 原位测试。原位测试需要严格遵循技术规范进行操作，施工过程中也不能为了简化操作而违规操作，贯入检测必须矫正孔深与杆长，孔底发现缩孔残留，将难以确定贯标器是否达到预定位置，影响标贯数据准确性。标准贯入试验能够有效发现地层中的软弱土层，静力触探则能够使用液压触探双桥探头进行探测，并由电脑采集处理信息，绘制触探曲线，了解风化基岩物化性质。

2.3 桥基勘察

2.3.1 布置钻孔。在桥位工程勘察、测绘工作基础上设计桥基勘察钻孔布置方案，消除盲目性。初步设计3个～5个钻孔，技术设计阶段，钻孔数量要比墩台数量多，沉井基础、基础倾斜以及锯齿状基岩条件要适当增加辅助钻孔，复杂工程地质条件，相同桥墩位置可以设置多个钻孔。

2.3.2 钻孔深度。综合考虑河床地质条件、基础地质和基底埋深，选择合适的钻孔深度。河床地质条件受河床结构、基岩埋深、基础承载力以及冲刷深度的影响，根据基础类型确定钻孔深度、基础形式，遭遇基岩，至少钻入风化层1m，山区河流钻探要格外注意。

2.3.3 采样。按照操作规范取样，并进行仔细鉴别和详细记录，每1m采一次样，所有变层都要采样，为了保持样品原样，需要根据土质情况选择对应钻头、钻进方式，做好钻进使用钻具、进尺、取样情况记录，将钻进结果和勘察测绘结果进行比对，避免出现严重错误。

2.4 桥梁岩土工程勘察新技术

2.4.1 高密度电阻率技术。高密度电阻率技术来自常规电法，利用岩土介质差异，对勘察区域施加电场，并对地下电流传导、变化、分布情况进行监测，在此基础上对岩土性质进行分析判断。高密度电阻率技术测量装置位置、排列可调，适应桥梁岩土工程勘察对复杂地质条件适应性的要求，能够真实反映地下电流分布情况，了解地面电场变化规律，进而获得更加精确的电阻率计算结果，通过对底层电阻率变化分析了解岩土性质。高密度电阻率技术抗干扰能力强，野外数据测量计算自动化程度高，扫描测量速度快，在桥梁岩土工程勘察中有较大的应用潜力。

2.4.2 浅层分辨反射波技术。如图1，不同介质波阻抗不同，反射波进入地下之后，介质变化导致阻抗变化，反射波波幅会出现变化，通过对反射波与现有资料的比对，就能够了解反射层层次。浅层分辨反射波技术就利用了这个原理，使用专用勘察仪器采集记录反射波，分析岩土性质，技术分辨率高，不同介质转化幅度小。

2.4.3 大地电场岩性检测技术。该技术无需使用外加电场，利用太阳风电磁波，探测仪记录太阳风在地层传播过程中不同深度地层的反射电磁波信息，对其进行分析而了解深层地质条件与岩土性质。该技术无须使用外加电场，探测仪器更加轻便小巧便于携带，而且野外工作不会影响环境，测量数据精度高，场源稳定，地下水、高压电源造成的干扰小。

结语：

桥梁是非常重要的基础设施，是铁路、公路的重要组成部分，研究桥梁岩土工程勘察技术，对进一步提高桥梁岩土工程地质勘察工作质量大有裨益。

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