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摘要：随着近年来我国市场经济的进一步完善，工程勘察的市场竞争也随之愈来愈激烈。本文针对当前我国工程勘察技术中存在的问题，尝试分析和探讨了特大公路桥梁工程勘察技术的进步趋势及其技术措施的要点。
关键词：松散地基，特大公路桥梁， 工程勘察， 岩溶地区
Abstract: in recent years, with the further improvement of market economy in China, the engineering survey of market competition has more and more fierce. This article in view of the current engineering survey technology in our country, the problems in trying to analysis and discusses the super highway bridge engineering survey technology progress trend and the technical measures are presented.
Keywords: loose foundation, an extra large highway Bridges, engineering survey, the karst area
中图分类号:TU447文献标识码：A 文章编号：
前言
随着近年来我国公路桥梁行业掀起的一波又一波高潮 ，各种各样别具特色的现代化特大公路桥梁工程的不断涌现 ，工程对地质勘察深度的要求也愈来愈高 ，同时各种特大公路桥梁往往具有独特的建筑风格 ，因而其立面的变化都较大 ，为工程勘察专业也提出了很多相应的新研究课题 ，因此单纯死抱着传统的工程勘察技术及其设备和措施已经无法再满足时代的需求 ，而工程勘察技术的进步也是不可阻挡的时代趋势。
一、当前我国工程勘察技术中存在的问题
随着近年来我国公路工程尤其是公路桥梁工程的跨越式发展，公路桥梁的勘察与桥基处理技术也随之产生了翻天覆地的变化。因此为了能够在当今的新形势下对公路桥梁工程的勘察与桥基处理质量进行更科学的控制，就必须解放思想、实事求是地摸索出一套有针对性的勘察与桥基处理管理体系和方法，以此来适应公路桥梁工程的勘察与桥基处理中材料、工艺的不断发展。尤其是通过对岩溶地区公路桥梁地基的复杂情况进行分析，从而在其勘察过程中有针对性地予以重视，并通过科学合理的桥基处理措施的实施，在提高施工工艺技术和工程质量的同时，还可以起到提高公路桥梁工程的使用寿命、保障人民生命财产安全的目标。
二、松散地基与火成岩地区公路桥梁工程的勘察技术措施
勘察技术措施的主要内容就是工程勘察的技术人员通过其自身的知识深度和广度 ，及其对于工程勘察各个专业之间技术交流、内部沟通的熟悉情况 ，以及对于自身的技术发展趋势和技术服务目标的了解程度 ，从而在火成岩地区遭遇到重大或复杂的公路桥梁工程勘察项目时能够判断出应当通过什么勘察技术方法及措施来解决其所遭遇的技术难题。可以说岩溶地区公路桥梁工程勘察为工程勘察专业也提出了很多相应的新研究课题 ，因此单纯死抱着传统的工程勘察技术及其设备和措施已经无法再满足时代的需求 ，而工程勘察技术的进步也是不可阻挡的时代趋势。
1、松散地基上特大公路桥梁工程的勘察要点
1.1 选址 ( 可行性研究 ) 阶段的工程勘察
其主要任务是初步查清几个可能作为工程场地的主要工程地质条件 ，配合其他专业人员选定场址。其勘察要点为 ：1）初步了解场地的主要地层、构造、岩土性质、不良地质现象及地下水情况 ；2）对拟建场址的稳定性和工程适宜性作出评价。其勘察工作主要是搜集和分析已有的有关资料 ，并进行现场踏勘。当工程地质条件较复杂 ，已有资料及踏勘尚不能满足要求的场地 ，应进行工程地质测绘及必要的勘探工作。
1.2 初勘阶段的工程勘察
这一阶段是在已选定的场址上进行 ，其主要任务是通过勘察 ，对工程场地的稳定性作出评价 ，为工程总平面布置、确定地基基础工程方案以及对不良地质现象的防治处理提供可靠的工程地质资料。
其勘察要点为 ：1）查明场地的地层、构造、岩土性质、地下水埋藏条件、冻结深度等 ；2）查明场地不良地质现象的成因、分布范围、危害程度及发展趋势 ；3）对抗震设防烈度大于或等于7 度的场地 ，应初步判定场地和地基的地震效应。其勘察工作是在收集、分析已有资料的基础上进行工程地质测绘 ，并可借助物探了解地下地层、地质构造等。如果地下水位埋藏较浅 ，还需取水样分析鉴定地下水对混凝土的侵蚀性。
1.3 详勘阶段的工程勘察
其主要任务是为地基及基础设计、地基处理与加固、不良地质现象的防治提供可靠的工程地质依据。必要时 ，应进行载荷、十字板剪力或触探等原位测试工作及抽水试验。
1.4 施工阶段的工程勘察
施工勘察主要是与设计、施工单位相结合进行地基验槽、地基处理加固效果检验、施工中的工程地质监测和必要的补充勘察工作 ，解决与施工有关的工程地质问题 ，并为施工阶段地基基础的设计变更提出相应的地质资料。
工程实例（松散地基）
某公路立交桥工程为独塔单索面预应力混凝土斜拉桥 ，全长613m，主桥长 151m，采用二跨连续、为跨越铁路的重要立交 ，设计荷载为汽车 -20 级 ，人群荷载 3.43kPa，主墩采用桩基础。通过上述勘察技术措施 ，该工程的地层结构经过勘察如下图所示。其中 ，⑥层及其以上地层为粉质粘土 ，而 30m~42m 左右为⑦层粉砂及细砂 ，42m~80m 则为⑧层粘性土夹砂 ，埋深 54m 以上的⑧层土质相对较差 ，孔隙比大于 1，其下为可塑状粘性土 ，80m 以下为⑨层含砾中粗砂。由于该工程勘察科学细致 ，给整个工程施工方案的选择提供了坚实的基础，经过比选论证，选定⑨层作桩基持力层，为使桩能顺利穿越⑦层 ，采用了钢管桩方案 ，并采取了在桩端部设置加强箍 ，选择合理的打桩顺序等措施。
2、松散地基上特大公路桥梁工程的勘察技术进步趋势
松散地基包括了除岩基以外的粘性土、粉性土、砂土及砂卵砾石地基。其中 ，砂卵砾石地基强度相对较大 ，其下依次为砂土、粉性土、粘性土地基。墩台基础是桥梁的重要组成部分 ，基础与基底持力层必须有足够的强度和稳定性 ，基础持力层的选择 ，应根据场区地层结构、土层性质、埋深、层厚等因素综合考虑。松散地基上的特大桥梁工程勘察技术中 ，对于岩土的取样技术以及工程地质的钻探技术等方面 ，都正在逐步走向标准化和产业化 ，同时其对混凝土钻孔灌注桩基的取芯技术也必将进入新一轮的发展和完善过程 ；而对于原位测试的技术等方面 ，通过原位测试来确定工程的土工参数以及进行非破损的探测技术都必将在目前飞速发展的基础之上产生质的变化 ，更上一层楼 ；对于地基处理的新技术等方面 ，必将出现传统技术不断完善和翻新、同时新技术也层出不穷、百花齐放的情况。相信在可预见的未来 ，我国的特大公路桥梁工程勘察市场也将会得到逐步的完善 ，而且國内和国际上的两大市场也将逐渐地融合为一体。而我国的工程勘察技术也将在大量松散地基上的特大公路桥梁工程的实践和研究的基础上 ，形成自身的优势和特色 ，而且我国的工程勘察技术及其业务制度也将逐步走遍世界。
3、火成岩地基上特大公路桥梁工程的勘察要点
1、火成岩的概念
火成岩是地下的岩浆或火山喷溢的熔岩冷凝结晶而成的岩石。
2、火成岩的分类
其基本条件，无非是考虑岩石中所含的矿物成分、化学成分、结构和构造、产出的形式等几个方面。其中最关键的指标是岩石中二氧化硅的含量、长石的性 质及其含量。
3、火成岩的结构和构造
具体地怎样认识火成岩的结构与构造呢，主要应从以 VA]ZR+ m 下几方面去认识：
①巖石的结晶程度。我们把岩石中的矿物形成晶体的，称为结晶物质，简称晶质； 5K(n3?1z) 把另一种未能形成晶体的物质，称为玻璃质，简称非晶质。所谓岩石的结晶程度，即指 g@(30{ 晶质与非晶质之间的比例关系。 Fi{m r* }[ xS5z1;②矿物颗粒的形状。这是由于矿物的习性和结晶空间约束的变化，使晶体形成不同 y84XoD Q 形态的颗粒。i~AJ.@ # ③矿物颗粒的大小。指肉眼能分辨得出来的显晶质颗粒的体积而言，按其直径分为： ' !j(u@&!粗粒＞5毫米中粒5～1毫米 pqd4iR Wv、细粒1～0.1毫米 微粒＜0.1毫米 h &'J+ b 。 gv` h-b 12 r ` )
工程实例（火成岩）
南京双桥门互通立交桥位于南京市主城东南部，是我市重点工程——赛虹桥交通枢纽工程的东半段，处于《南京市主城路网规划》“两纵两横快速路”的“东纵”与“南横”的交叉点，既是南京快速内环线重要的交通枢纽，也是南京市主城区“外环加井字”型快速道路网布局中的重要组成部分。
南京双桥门互通立交桥（主体）北起龙蟠路秦虹大桥南端，南接机场高速路连接线，西接纬七路中段高架（江宁路），东连大明路。东西段（东端WK3+540.05~西端WK4+472.65）路线全长932.600m；南北段（北端CDK0+584.911~南端CDK1+095.980）路线全长511.069km。主线地面道路路幅宽50~66m；主线高架桥为双向六车道，桥宽26.0m；匝道双车道桥宽9.0~18.5 m、三车道桥宽12.5m，桥梁设计载荷为—A级，拟采用钻孔嵌岩灌注桩基础。
4、勘察方法
4.1钻探方法
野外勘探采用北京探矿机械厂生产的XY-1型百米岩芯钻机，开孔孔径146mm，终孔孔径100mm，上部采用钢护筒护壁，护孔管管径146mm，长度4.0～6.0m，全井泥浆护壁钻进。
土层采用螺纹钻头钻进或岩芯管钻进，回次进尺控制在1.5~2m，提土率不少于80%。
岩层采用单管回转钻进方法，岩芯采取率完整及较完整岩石不应低于80%，强风化及较破碎及破碎岩石不应低于65%。
4.2取样方法
（1）、土样采取
（2）、岩样采取
（3）、水样采取
4.3原位测试
（1）、标准贯入试验
（2）、重型动探试验
（3）、波速测试
（4）、地下水位观测
（5）、钻孔回填
5、桩基设计参数的确定
根据风化程度火成岩的软硬不均。嵌入岩层中的钻孔灌注桩，可按《公路桥涵地基与基础设计规范》JTJ024-85，采用岩块单轴极限抗压强度确定嵌岩单桩轴向容许承载力[P]，计算公式为：
[P]=（c1A+ c2Uh）Ra
式中：
Ra——天然湿度的岩石单轴极限抗压强度（kPa）。岩石单轴极限抗压强度Ra可按表7.3.3-2采用。
c1 、c2——分别为桩嵌岩段端阻力及侧阻力修正系数，根据清孔、岩石破碎程度等因素而定的系数：
条件 c1 c2
良好的 0.6 0.05
一般的 0.5 0.04
较差的 0.4 0.03
注：对于钻孔桩，表中数值可降低20%采用
U——桩嵌入基岩部分横截面周长（m），对于钻孔桩按设计直径采用；
h—— 嵌岩长度（m）；
A——桩底横截面面积（m2），对于钻孔桩按设计直径采用。
三、结束语
本文以南京双桥门互通立交桥岩土工程勘察为例，综合阐述了特大桥工程勘察的相关情况，从不同的方面有依据的来分析。希望能为同行提供借鉴，从而服务于我国的城市建设。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：松散地基，特大公路桥梁， 工程勘察， 岩溶地区
Abstract: in recent years, with the further improvement of market economy in China, the engineering survey of market competition has more and more fierce. This article in view of the current engineering survey technology in our country, the problems in trying to analysis and discusses the super highway bridge engineering survey technology progress trend and the technical measures are presented.
Keywords: loose foundation, an extra large highway Bridges, engineering survey, the karst area
中图分类号:TU447文献标识码：A 文章编号：
前言
随着近年来我国公路桥梁行业掀起的一波又一波高潮 ，各种各样别具特色的现代化特大公路桥梁工程的不断涌现 ，工程对地质勘察深度的要求也愈来愈高 ，同时各种特大公路桥梁往往具有独特的建筑风格 ，因而其立面的变化都较大 ，为工程勘察专业也提出了很多相应的新研究课题 ，因此单纯死抱着传统的工程勘察技术及其设备和措施已经无法再满足时代的需求 ，而工程勘察技术的进步也是不可阻挡的时代趋势。
一、当前我国工程勘察技术中存在的问题
随着近年来我国公路工程尤其是公路桥梁工程的跨越式发展，公路桥梁的勘察与桥基处理技术也随之产生了翻天覆地的变化。因此为了能够在当今的新形势下对公路桥梁工程的勘察与桥基处理质量进行更科学的控制，就必须解放思想、实事求是地摸索出一套有针对性的勘察与桥基处理管理体系和方法，以此来适应公路桥梁工程的勘察与桥基处理中材料、工艺的不断发展。尤其是通过对岩溶地区公路桥梁地基的复杂情况进行分析，从而在其勘察过程中有针对性地予以重视，并通过科学合理的桥基处理措施的实施，在提高施工工艺技术和工程质量的同时，还可以起到提高公路桥梁工程的使用寿命、保障人民生命财产安全的目标。
二、松散地基与火成岩地区公路桥梁工程的勘察技术措施
勘察技术措施的主要内容就是工程勘察的技术人员通过其自身的知识深度和广度 ，及其对于工程勘察各个专业之间技术交流、内部沟通的熟悉情况 ，以及对于自身的技术发展趋势和技术服务目标的了解程度 ，从而在火成岩地区遭遇到重大或复杂的公路桥梁工程勘察项目时能够判断出应当通过什么勘察技术方法及措施来解决其所遭遇的技术难题。可以说岩溶地区公路桥梁工程勘察为工程勘察专业也提出了很多相应的新研究课题 ，因此单纯死抱着传统的工程勘察技术及其设备和措施已经无法再满足时代的需求 ，而工程勘察技术的进步也是不可阻挡的时代趋势。
1、松散地基上特大公路桥梁工程的勘察要点
1.1 选址 ( 可行性研究 ) 阶段的工程勘察
其主要任务是初步查清几个可能作为工程场地的主要工程地质条件 ，配合其他专业人员选定场址。其勘察要点为 ：1）初步了解场地的主要地层、构造、岩土性质、不良地质现象及地下水情况 ；2）对拟建场址的稳定性和工程适宜性作出评价。其勘察工作主要是搜集和分析已有的有关资料 ，并进行现场踏勘。当工程地质条件较复杂 ，已有资料及踏勘尚不能满足要求的场地 ，应进行工程地质测绘及必要的勘探工作。
1.2 初勘阶段的工程勘察
这一阶段是在已选定的场址上进行 ，其主要任务是通过勘察 ，对工程场地的稳定性作出评价 ，为工程总平面布置、确定地基基础工程方案以及对不良地质现象的防治处理提供可靠的工程地质资料。
其勘察要点为 ：1）查明场地的地层、构造、岩土性质、地下水埋藏条件、冻结深度等 ；2）查明场地不良地质现象的成因、分布范围、危害程度及发展趋势 ；3）对抗震设防烈度大于或等于7 度的场地 ，应初步判定场地和地基的地震效应。其勘察工作是在收集、分析已有资料的基础上进行工程地质测绘 ，并可借助物探了解地下地层、地质构造等。如果地下水位埋藏较浅 ，还需取水样分析鉴定地下水对混凝土的侵蚀性。
1.3 详勘阶段的工程勘察
其主要任务是为地基及基础设计、地基处理与加固、不良地质现象的防治提供可靠的工程地质依据。必要时 ，应进行载荷、十字板剪力或触探等原位测试工作及抽水试验。
1.4 施工阶段的工程勘察
施工勘察主要是与设计、施工单位相结合进行地基验槽、地基处理加固效果检验、施工中的工程地质监测和必要的补充勘察工作 ，解决与施工有关的工程地质问题 ，并为施工阶段地基基础的设计变更提出相应的地质资料。
工程实例（松散地基）
某公路立交桥工程为独塔单索面预应力混凝土斜拉桥 ，全长613m，主桥长 151m，采用二跨连续、为跨越铁路的重要立交 ，设计荷载为汽车 -20 级 ，人群荷载 3.43kPa，主墩采用桩基础。通过上述勘察技术措施 ，该工程的地层结构经过勘察如下图所示。其中 ，⑥层及其以上地层为粉质粘土 ，而 30m~42m 左右为⑦层粉砂及细砂 ，42m~80m 则为⑧层粘性土夹砂 ，埋深 54m 以上的⑧层土质相对较差 ，孔隙比大于 1，其下为可塑状粘性土 ，80m 以下为⑨层含砾中粗砂。由于该工程勘察科学细致 ，给整个工程施工方案的选择提供了坚实的基础，经过比选论证，选定⑨层作桩基持力层，为使桩能顺利穿越⑦层 ，采用了钢管桩方案 ，并采取了在桩端部设置加强箍 ，选择合理的打桩顺序等措施。
2、松散地基上特大公路桥梁工程的勘察技术进步趋势
松散地基包括了除岩基以外的粘性土、粉性土、砂土及砂卵砾石地基。其中 ，砂卵砾石地基强度相对较大 ，其下依次为砂土、粉性土、粘性土地基。墩台基础是桥梁的重要组成部分 ，基础与基底持力层必须有足够的强度和稳定性 ，基础持力层的选择 ，应根据场区地层结构、土层性质、埋深、层厚等因素综合考虑。松散地基上的特大桥梁工程勘察技术中 ，对于岩土的取样技术以及工程地质的钻探技术等方面 ，都正在逐步走向标准化和产业化 ，同时其对混凝土钻孔灌注桩基的取芯技术也必将进入新一轮的发展和完善过程 ；而对于原位测试的技术等方面 ，通过原位测试来确定工程的土工参数以及进行非破损的探测技术都必将在目前飞速发展的基础之上产生质的变化 ，更上一层楼 ；对于地基处理的新技术等方面 ，必将出现传统技术不断完善和翻新、同时新技术也层出不穷、百花齐放的情况。相信在可预见的未来 ，我国的特大公路桥梁工程勘察市场也将会得到逐步的完善 ，而且國内和国际上的两大市场也将逐渐地融合为一体。而我国的工程勘察技术也将在大量松散地基上的特大公路桥梁工程的实践和研究的基础上 ，形成自身的优势和特色 ，而且我国的工程勘察技术及其业务制度也将逐步走遍世界。
3、火成岩地基上特大公路桥梁工程的勘察要点
1、火成岩的概念
火成岩是地下的岩浆或火山喷溢的熔岩冷凝结晶而成的岩石。
2、火成岩的分类
其基本条件，无非是考虑岩石中所含的矿物成分、化学成分、结构和构造、产出的形式等几个方面。其中最关键的指标是岩石中二氧化硅的含量、长石的性 质及其含量。
3、火成岩的结构和构造
具体地怎样认识火成岩的结构与构造呢，主要应从以 VA]ZR+ m 下几方面去认识：
①巖石的结晶程度。我们把岩石中的矿物形成晶体的，称为结晶物质，简称晶质； 5K(n3?1z) 把另一种未能形成晶体的物质，称为玻璃质，简称非晶质。所谓岩石的结晶程度，即指 g@(30{ 晶质与非晶质之间的比例关系。 Fi{m r* }[ xS5z1;②矿物颗粒的形状。这是由于矿物的习性和结晶空间约束的变化，使晶体形成不同 y84XoD Q 形态的颗粒。i~AJ.@ # ③矿物颗粒的大小。指肉眼能分辨得出来的显晶质颗粒的体积而言，按其直径分为： ' !j(u@&!粗粒＞5毫米中粒5～1毫米 pqd4iR Wv、细粒1～0.1毫米 微粒＜0.1毫米 h &'J+ b 。 gv` h-b 12 r ` )
工程实例（火成岩）
南京双桥门互通立交桥位于南京市主城东南部，是我市重点工程——赛虹桥交通枢纽工程的东半段，处于《南京市主城路网规划》“两纵两横快速路”的“东纵”与“南横”的交叉点，既是南京快速内环线重要的交通枢纽，也是南京市主城区“外环加井字”型快速道路网布局中的重要组成部分。
南京双桥门互通立交桥（主体）北起龙蟠路秦虹大桥南端，南接机场高速路连接线，西接纬七路中段高架（江宁路），东连大明路。东西段（东端WK3+540.05~西端WK4+472.65）路线全长932.600m；南北段（北端CDK0+584.911~南端CDK1+095.980）路线全长511.069km。主线地面道路路幅宽50~66m；主线高架桥为双向六车道，桥宽26.0m；匝道双车道桥宽9.0~18.5 m、三车道桥宽12.5m，桥梁设计载荷为—A级，拟采用钻孔嵌岩灌注桩基础。
4、勘察方法
4.1钻探方法
野外勘探采用北京探矿机械厂生产的XY-1型百米岩芯钻机，开孔孔径146mm，终孔孔径100mm，上部采用钢护筒护壁，护孔管管径146mm，长度4.0～6.0m，全井泥浆护壁钻进。
土层采用螺纹钻头钻进或岩芯管钻进，回次进尺控制在1.5~2m，提土率不少于80%。
岩层采用单管回转钻进方法，岩芯采取率完整及较完整岩石不应低于80%，强风化及较破碎及破碎岩石不应低于65%。
4.2取样方法
（1）、土样采取
（2）、岩样采取
（3）、水样采取
4.3原位测试
（1）、标准贯入试验
（2）、重型动探试验
（3）、波速测试
（4）、地下水位观测
（5）、钻孔回填
5、桩基设计参数的确定
根据风化程度火成岩的软硬不均。嵌入岩层中的钻孔灌注桩，可按《公路桥涵地基与基础设计规范》JTJ024-85，采用岩块单轴极限抗压强度确定嵌岩单桩轴向容许承载力[P]，计算公式为：
[P]=（c1A+ c2Uh）Ra
式中：
Ra——天然湿度的岩石单轴极限抗压强度（kPa）。岩石单轴极限抗压强度Ra可按表7.3.3-2采用。
c1 、c2——分别为桩嵌岩段端阻力及侧阻力修正系数，根据清孔、岩石破碎程度等因素而定的系数：
条件 c1 c2
良好的 0.6 0.05
一般的 0.5 0.04
较差的 0.4 0.03
注：对于钻孔桩，表中数值可降低20%采用
U——桩嵌入基岩部分横截面周长（m），对于钻孔桩按设计直径采用；
h—— 嵌岩长度（m）；
A——桩底横截面面积（m2），对于钻孔桩按设计直径采用。
三、结束语
本文以南京双桥门互通立交桥岩土工程勘察为例，综合阐述了特大桥工程勘察的相关情况，从不同的方面有依据的来分析。希望能为同行提供借鉴，从而服务于我国的城市建设。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。