桥梁工程地质勘查注意事项及方法研究

【关键词】跨江通道桥梁工程；地质勘查

最近几年来，由于我国交通体系的不断完善，道路桥梁工程的建设规模逐年扩大，特别是一些跨江通道桥梁工程项目越来越多。为了保证跨江通道项目桥梁工程设计工作的有序开展，加强地质勘查至关重要，桥梁工程中的各项地质勘查数据是工程结构设计的基础。鉴于此，本文重点研究跨江通道项目桥梁工程地质勘查要点。

拟建大桥跨越嘉陵江河流，嘉陵江河道蜿蜒曲折，线路经过处江水在自南东流向北西、江面宽约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，调查期间水位约177.00m（2014年8月14日）。与线路区临近的重庆市嘉陵江童家溪断面处常年洪水位188.43m（黄海高程、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（资料来源于重庆市规划局重规总[1996]30号）。

2.1明确勘察任务

（1）基本查明道路沿线地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质条；（2）基本查明不良地质和特殊性岩土的成因、类型、性质和分布范围；（3）基本查明区域性断裂、活动性断层、区域性储水构造、水库及河流等地表水体、可供开采和利用的矿体的发育情况；（4）基本查明斜坡和挖方路段的地质结构，有误控制边坡稳定的外倾结构面，工程项目实施有无诱发或加剧不良地质的可能性；（5）基本查明陡坡路堤、高填路段的地质结构，有无影响基地稳定的软弱地层；（6）基本查明大桥及特大桥等控制性工程通过地段的工程地质条件和主要工程地质问题。

2.2选择合理的地质勘查技术

对于跨江通道项目桥梁工程地质勘查工作，勘查人员在开展具体的工作之前，需要做好勘查准备工作，明确重点的勘查位置，收集大量的勘查资料与数据等，并根据该地区的地形地貌特点，选择合理的地质勘查技术。在选择勘查设备时，尽可能选择精度高的设备，有效提升桥梁工程地质勘查效率[1]。

2.3加强对桥梁施工场地周围环境的监测

由于不同地区的地质条件不同，所以，地质勘查人员要结合该跨江通道项目桥梁地质勘查现状，加强对桥梁施工场地表2桥梁地质勘查数据分析周围环境的监测，为设计人员提供准确的勘查数据，保证桥梁架设方案更为合理。桥梁工程项目地质勘查人员还要认真遵守有关规定，认真核算桥梁中各个墩台坐标与桩号，保证桥梁墩台坐标与桩号准确，方可进行测量[2]。由于桥梁工程项目建设施工对周围环境产生一定影响，所以，在进行桥梁工程地质勘查工作时，勘查人员要加强对周围生态环境的保护，有效减少随意损坏现象的发生。

3.1加强勘探点定位

在跨江通道项目桥梁工程地质勘查当中，勘查人员需要选择合理的测量平面与高程控制体系，平面坐标使用深中通道独立坐标，高程则运用1985年国家高程基准。针对水域孔口位置的高程测量，勘查人员可以运用水位传递法进行勘查。在具体的钻进环节，勘查人员要时刻观察水位的具体变化情况，并调整钻进深度，精准算出各个土层的实际标高，保证取样与原位测试高程精度符合有关规定[3]。工程区出露地层自上而下分别为第四系全新统（Q4ml）人工填土、残坡积（Q4el+dl）粉质粘土、冲积（Q4al）卵石和细沙层，下伏基岩为侏罗系中统上沙溪庙组（J2s）砂岩和泥岩。（1）杂填土（Q4ml）：杂色，主要由粘性土、砂土夹砂泥岩块石组成，表层多有建筑垃圾、生活垃圾等覆盖，松散结构为主、干～稍湿。根据工程经验以及《公路工程地质勘察规范》JTGC20—2011附录J，该素填土的土石等级为I级；土石类别为松土。（2）素填土（Q4ml）：红褐色，主要由粘性土、强风化碎块石夹砂岩块石组成，表层有建筑垃圾、生活垃圾零星分布，松散结构为主、干～稍湿。该层主要分布在礼仁街道路外侧重力式挡墙附近斜坡以及轨道6#线南桥头隧道明挖施工段地表回填区。其中，礼仁街道路外侧重力式挡墙沿线土层厚度一般小于3.0m，轨道6#线南桥头隧道明挖施工段地表回填区人工填土厚度大于10.0m。

3.2地质钻探

在跨江通道项目桥梁工程地质勘查环节，勘查人员要特别注意以下两个问题，具体见表1。

3.3取样处理

在跨江通道项目桥梁工程地质勘查时，勘查人员做好相应的取样工作至关重要。项目当中的施工钻孔，均属于技术性控制钻孔，在技术性控制孔当中，利用原状土样与岩石试样作为扰动土样。通常来讲，技术性控制孔的软土层与黏性土层，包括粉土层当中需要每隔2.0m进行一次取样，取样的间隔不宜超过3.0m。在取样的过程当中，如果发现土层出现变化，勘查人员需要立即进行取样，若是砂性土层，则需要在粉细砂层当中进行取样，剩余的全部采用标贯扰动取样。针对桥梁地质中的软土层，勘查人员可以采用直径大于75.00mm的敞口薄壁取土器进行取样。对于黏土层，则可以在91.00~108.00mm的开口活塞后壁取土器进行取样。该跨江通道项目桥梁地质勘查数据见表2。

3.3.1标准贯入试验要点针对项目当中各个控制孔内部的黏性土与粉土，包括强风化岩等，开展标准贯入试验，有关人员要明确标准贯入试验的间距，一般来讲，标准贯入试验的间距在1.5~2.0m之间，间隔不宜超过3.0m。将贯入器打入到土壤内部15.0m之后，准确记录下每次打入的锤击数量，当锤击数达到50击时，其贯入深度如果没有达到30.0cm，则需要停止试验。

3.3.2圆锥动力触探试验要点该试验需要在碎石土或者强风化岩层当中进行，能够帮助地质勘查人员更好地判断碎石土密度，包括碎石块的风化程度等，进一步估算出碎石块的承载能力。在具体的试验之前，勘查人员可以使用回转进行钻进。

3.3.3波速试验要点结合横波波速，准确判断场地的类别，并选择合理的岩层段系数，确定围岩类别。

3.3.4旁压试验要点勘查人员可以将旁压设备竖直放入到土层之中，利用旁压设备的扩张，对四周的土体施加一定的应力，让土体变形，准确测定土体压力与变形量，保证土体承载力计算更为精确。

3.3.5十字板剪切试验要点针对该桥梁上部覆盖层当中的软土进行合理定位，开展相应的抗剪强度测试。

3.3.6室内试验要点对于桥梁地质勘查人员来讲，接收到现场的土样之后，需要将土样按照一定顺序进行保存，将土样放在阴凉处。各孔土样试验结束后，要做好土样复核工作，并做好试验成果表汇总工作，经过试验校核人员的审核之后，递交给设计单位。3.4勘查结果分析在该跨江通道项目桥梁工程当中，勘查人员通过采用上述勘查方法，能够更好地判断该地区的地质情况，保证各项地质勘查数据更为准确。受项目建设地点地形地貌的影响，一些勘查方法不适应于其他桥梁工程地质勘查，勘查人员在具体工作当中，要明确各项勘查方法的优势与劣势，选择合理的勘查方法进行地质勘查工作。

综上所述，通过对跨江通道项目桥梁工程的地质勘查方法进行有效分析，例如加强勘探点定位、地质钻探、取样处理等，并提出不同的地质勘查方法，能够保证桥梁工程地质勘查数据更为精确，有效减少错误勘查数据的产生。对于勘查人员来讲，要明确自身的勘查职责，对原有的地质勘查方法进行改进，保证桥梁工程地质勘查工作的有序进行。