广东省珠江口东岸某桥梁工程的修筑条件研究及意义

广东省珠江口东岸某桥梁工程的修筑条件研究及意义

马占武1,王晓峰2

1.北方民族大学土木工程学院，宁夏银川750021;2.北方民族大学计算机科学与工程学院，宁夏银川750021.

摘要：本研究以珠江口东岸的东莞地区某桥梁工程为例，通过钻探、工程地质调察、水化学分析及资料收集等手段对该地区的桥梁工程建设条件进行了探究。研究结果表明：研究区地层结构简单，地震烈度为Ⅶ度且动峰值加速度值为0.10g，地表及地下水对钢筋具微腐蚀性，建议拟建桥梁的台、墩基础可采用采用摩擦端承桩基础，选择中风化花岗岩和微风化花岗岩作为持力层，桩的施工类型可采用钻（冲）孔灌注桩。

关键词：桥梁工程水文地震地质

引言

近年来，经济发展的需要促进了我国路桥工程的建设速度激增。珠江口地区是我国东南沿海的最重要出海口，区域内交通需求量巨大并伴随了大量的路桥工程的建设。在珠江三角洲地区，桥梁工程是高速公路的重要组成部分之一，该类工程的质量与工程地质、水文地质、环境地质和地震等关系密切[1,2]。鉴于珠江口东岸属于典型的华南花岗岩地区，该地区的地表岩土组成总体上基本相似。鉴于此，本研究以珠江口东岸的东莞地区某桥梁工程为例，通过钻探、工程地质调绘、水文地质勘察和水化学分析等工作方法探究该地区的桥梁工程建设的工程地质条件，旨在为该地区路桥工程的建设提供一定的借鉴。

1地质概况

通过大桥区域地形地貌、工程地质、水文地质条件和环境地质条件的系统研究，本研究分析了大桥及附近区域内的不良地质现象及其对拟建隧道的影响程度，分析结果详细见下文。

1.1工程地质

研究区属于低山丘陵地貌，拟建大桥的桥址位于山间冲洪积阶地且地形形状呈“U”字形。大桥的两侧山体自然坡度10～35°，山体上的植被较为发育且主要为杂草、灌木、果树等。勘察结果表明，研究区下部岩土层位自上而下主要包括有素填土、粉质粘土、中砂、粉质粘土、砂质粘性土、粉质粘土、全风化花岗岩、强风化花岗岩、强风化花岗岩、中风化花岗岩、微风化花岗岩。基岩为青灰色花岗岩，块状构造，矿物成份以石英、长石、黑云母为主，裂隙发育，裂隙面呈灰褐色。通过钻探和现场工程地质调查，场区未发现滑坡、危岩和崩塌等不良地质现象及软土等特殊岩土。

1.2水文地质

线路位于山间冲洪积阶地，分布有一条小溪，水深0.4～1.6m，据调查，溪流水位受雨季影响较大，年变化幅度大于2.0m。桥址区地下水由上部土层孔隙潜水及下部基岩裂隙水所组成。其中第四系黏性土层的含水性及透水性均较差，并不具备赋水条件。中砂层属于强透水层，具有较好的赋水性，含有较为丰富的水量。下部基岩的裂隙较为发育，含有一定量的裂隙潜水。场区内地下水较为丰富，含水量较大；本次勘察期间测得桥址内的钻孔混合地下水位埋深为1.68～2.70m。水样的室内试验结果表明，桥址区内的地下水对混凝土结构及钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。

2地震及区域稳定性

本区位处中国大陆环太平洋地震活动带，属地震活动高发区。具有震级小、频率高、密集成簇发生的地震反映了珠江三角洲经济区存在构造稳定性问题。区内地震主要发生于活动断裂带及交汇部位，地震往往成带成群分布，而震级较大的地震主要沿北东向活动断裂带分布。历史上没有破坏性地震记录，自1970年广东省建立地震台网观测之后30多年以来，所记录到大于2级的地震有12次，最大均不超过3级；由此可见，场址周围的地震活动性总体较弱。研究区的地震动峰值加速度值为0.10g，地震动反应谱特征周期为0.35s，设计地震分组均为第一组。抗震设防烈度为Ⅶ度，地震对影响高速公路构筑物稳定性影响较小，地壳基本稳定，适宜高速公路各类构筑物的建设。

3工程地质分析

通过钻探和现场工程地质调查，场区未发现土洞、溶洞、滑坡、危岩和崩塌等不良地质现象及软土等特殊岩土。综合评价，场区整体稳定性较好；适宜于拟建桥梁的建设。

桥址区上部为第四系表土层、冲洪积层及残坡积层，承载力一般，由于场地地形起伏较大，其纵横向变化较大，岩土层分布不均匀，不能作为拟建桥梁的基础持力层。基岩为燕山三期（γ52）花岗岩，其下部的中微风化岩厚度大，力学性质较稳定，承载力较高，可作为本桥桩基持力层。综合已有研究成果[3-5]，摩擦端承桩由桩侧阻力和桩端阻力共同受力并以桩端阻力分担的荷载更多，这类桩型与本研究区的地质条件极为吻合。因此，本研究建议基础类型可采用摩擦端承桩基础，以中风化花岗岩和微风化花岗岩作为桩基础持力层。具体桩长、桩径应满足上部荷载及桥梁稳定要求。桩的施工类型可采用钻（冲）孔灌注桩。

4结论

（1）研究区地层结构简单，建议拟建桥梁的台、墩基础采用采用摩擦端承桩基础，选择中风化花岗岩和微风化花岗岩作为持力层，桩的施工类型可采用钻（冲）孔灌注桩。

（2）研究区的地震动峰值加速度值为0.10g，地震动反应谱特征周期为0.35s，地震基本烈度为Ⅶ度。

（3）桥址区的地表、地下水对混凝土结构及钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。

参考文献

[1]朱万勇.DX桩在旧桥加宽中的应用探讨[J].北方交通.2011(12):28-30.

[2]赵站.泌阳县孟庄桥嵌岩桩试桩与分析[J].职业技术.2006(20):65-67.

[3]朱楠，崔自治.桩端后注浆对单桩承载性状的作用效应研究[J].岩土力学.2014(S2):267-271.

[4]田文野.DX桩与直孔桩承载力对比分析[J].城市道桥与防洪.2012(05):101-104.

[5]赵怀宇，李占岭，魏蓬辉.全掏挖基础在戈壁滩地区输电线路中的应用[J].土工基础.2012(04):27-30.

基金项目:北方民族大学校级重点项目(NO.2015KJ13)和北方民族大学校级项目(NO.21400127121500827).

通讯作者:王晓峰(1980-),男,讲师,研究方向:算法分析与设计.