1山區(qū)地段地形與橋梁基礎(chǔ)位置關(guān)系
山區(qū)地段多河流、河谷，枯水期河道中水深較淺、河床較窄，匯集于坡腳低洼處，流速緩慢;雨季時(shí)，由于坡面匯水導(dǎo)致河流水量增加，流速增大，在地形平坦寬闊處河床加寬，并退水后難以恢復(fù)原貌。在山區(qū)橋梁設(shè)計(jì)選線時(shí)，受地形條件的限制，為跨越河道及河谷等復(fù)雜地段，橋梁基礎(chǔ)不可避免的設(shè)置于河道中、河岸邊及山體上，常受河水水流沖刷及地質(zhì)災(zāi)害作用，對(duì)橋梁施工及后期運(yùn)營階段基礎(chǔ)的承載力及穩(wěn)定性構(gòu)成威脅，存在巨大安全隱患。由于山區(qū)地形地貌、水文地質(zhì)特點(diǎn)，橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)標(biāo)高存在差異，導(dǎo)致基礎(chǔ)位置及埋置深度不同。結(jié)合路線沿線現(xiàn)場勘察，現(xiàn)將山區(qū)地段地形與橋梁基礎(chǔ)位置關(guān)系分為河道中、坡頂、坡中及坡腳五類。
2山區(qū)地段橋梁基礎(chǔ)工程問題
2.1河道中及河岸邊橋梁基礎(chǔ)沖刷問題
山區(qū)地段橋梁以沿河流走向?yàn)樵O(shè)計(jì)指導(dǎo)思想，橋梁基礎(chǔ)多處位于河道中或河岸邊，由于施工中棄渣或施工機(jī)械隨意堆放，壓縮了河道斷面，導(dǎo)致水流流速增加，造成墩周局部沖刷劇烈、河床下切，引起墩臺(tái)基礎(chǔ)不同程度外露，降低了基礎(chǔ)承載能力，威脅橋梁安全。如圖2－a)所示，圖中樁基位于河道中，水流已對(duì)樁基造成沖刷，且部分樁基外露。
2.2陡坡橋梁基礎(chǔ)穩(wěn)定性問題
沖刷和邊坡巖體破碎是影響山區(qū)橋梁基礎(chǔ)穩(wěn)定性與承載能力的重要因素。陡坡地段巖質(zhì)在基礎(chǔ)施工過程中受到擾動(dòng)，巖體破碎;雨水沖刷往往造成松散體滑塌，陡坡基礎(chǔ)外露，橋墩穩(wěn)定性降低。如圖2－b)所示，圖中樁基位于陡坡坡頂，由于雨水及風(fēng)化作用下，土體剝落侵蝕，樁側(cè)土體缺失嚴(yán)重，承載力降低，樁基穩(wěn)定性得不到保障。
2.3施工棄渣隨意堆放問題
受地形地貌的限制，山區(qū)公路橋梁建設(shè)中土石方的縱向調(diào)配十分困難，不可避免地會(huì)產(chǎn)生大量棄土(石)。棄渣是一種特殊的人工地質(zhì)體，一般由土、石等工程廢棄物構(gòu)成，具有多孔隙、欠固結(jié)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，防護(hù)體系不完善的棄渣在降雨與風(fēng)等因子的作用下水土流失極為嚴(yán)重，極易引發(fā)滑坡、泥石流等嚴(yán)重地質(zhì)災(zāi)害及次生災(zāi)害。棄渣堆積在橋梁墩柱旁時(shí)，對(duì)橋梁墩柱產(chǎn)生橫向推力，在設(shè)計(jì)中，該部分橫向力是未考慮的;當(dāng)推力足夠大時(shí)，墩柱及基礎(chǔ)的穩(wěn)定性和安全使用受到威脅，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)將橋墩推倒，導(dǎo)致橋梁垮塌，造成重大安全事故。如圖1c所示，棄渣堆積在樁基墩柱邊，且對(duì)墩柱造成偏壓，墩柱受力不合理，在雨水的作用下，棄渣堆積體易發(fā)生滑塌，嚴(yán)重威脅橋梁安全。
2.4陡坡巖土體穩(wěn)定性問題
在施工過程中，對(duì)靠近橋梁結(jié)構(gòu)的山體進(jìn)行不合理的開挖，并未采取相應(yīng)的處治及防護(hù)措施，導(dǎo)致在部分橋梁結(jié)構(gòu)施工完成后難以處理。岸坡巖土體不穩(wěn)定，常在擾動(dòng)或雨水的作用下發(fā)生下落，對(duì)橋梁墩柱造成撞擊，嚴(yán)重影響橋梁基礎(chǔ)的安全使用，使得橋梁結(jié)構(gòu)的安全性得不到保障。如圖1d所示，陡坡巖土體在雨水等因素作用下發(fā)生滑落，并對(duì)墩柱造成撞擊，撞擊后堆積在墩柱一側(cè)，對(duì)墩柱形成偏壓。
2.5防護(hù)結(jié)構(gòu)失效問題
山區(qū)地段地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，在存在安全隱患的邊坡地段修建防護(hù)結(jié)構(gòu)(如預(yù)應(yīng)力錨索框架梁)是對(duì)橋梁基礎(chǔ)周邊巖土體的一種主動(dòng)防護(hù)措施，預(yù)防發(fā)生災(zāi)害，保護(hù)橋梁基礎(chǔ)，同時(shí)保證橋梁的安全使用。但在施工中存在施工不規(guī)范、不精細(xì)的情況，導(dǎo)致防護(hù)結(jié)構(gòu)破壞、變形、失效，沒有發(fā)揮其防護(hù)作用，反而加重了坡體負(fù)擔(dān)，易誘發(fā)災(zāi)害。如圖1e所示，樁基位于坡腳，坡體已有錨桿框架梁防護(hù)，樁側(cè)有抗滑樁，圖中可見錨桿框架梁已產(chǎn)生變形，框架內(nèi)及擋土墻墻背土體被掏空，結(jié)構(gòu)已失效，并沒有充分發(fā)揮其防護(hù)作用。
2.6排水設(shè)施不完善問題
橋梁排水系統(tǒng)主要排出路基路面及邊坡匯集的雨水，并將其引致溝底，避免對(duì)橋臺(tái)及墩柱造成沖刷。在雨季，山區(qū)水量較大，且水流流速較快，完善地排水設(shè)施能將路基路面及邊坡排水順利引致溝底，減小對(duì)橋臺(tái)及橋墩的沖刷，保證橋梁安全使用。如圖1f所示，墩柱位于天然形成的沖溝溝底，在雨水的作用下，墩柱承臺(tái)基礎(chǔ)存在沖刷現(xiàn)象，承臺(tái)底部已出現(xiàn)掏空現(xiàn)象，長期如此，直接威脅橋梁穩(wěn)定性。
3成因分析及解決對(duì)策
3.1陡坡橋梁基礎(chǔ)沖刷
山區(qū)地段坡體巖性較差、破碎，施工過程中對(duì)邊坡產(chǎn)生擾動(dòng)，棄渣未采取有效的處理措施，形成坡積體，且未采取任何防護(hù)措施，經(jīng)雨水沖刷，基礎(chǔ)周圍水土流失明顯，導(dǎo)致基礎(chǔ)外露。建議施工中避免大切大挖擾動(dòng)坡體，做好相關(guān)臨時(shí)施工排水措施，對(duì)于不穩(wěn)定坡體在施工前期可采用M7.5或M10漿砌片石護(hù)面墻防護(hù)，施工中防止棄渣堆積，基礎(chǔ)外露處要及時(shí)進(jìn)行回填或采取相應(yīng)防護(hù)。
3.2山體危巖滑落
山區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜，巖體破碎，巖體受構(gòu)造作用形成塊體結(jié)構(gòu)，體積與重量較大，一旦脫離母體滑落，其具有巨大能量，且彈跳高，對(duì)于臨近陡坡處的橋梁墩臺(tái)及其基礎(chǔ)會(huì)產(chǎn)生破壞性的撞擊，嚴(yán)重影響橋梁穩(wěn)定性。建議對(duì)存在隱患的危巖進(jìn)行清理或采用M7.5漿砌片石擋墻圍護(hù)，擋土墻具體尺寸根據(jù)坡面松散帶長度及橋墩高度確定，確保支擋結(jié)構(gòu)對(duì)墩臺(tái)及其基礎(chǔ)形成有效防護(hù)。
3.3坡體巖土體穩(wěn)定性
坡積體下滑是山區(qū)常見不良地質(zhì)現(xiàn)象，高速公路不僅有跨溝谷的橋梁，更有順陡坡因路基設(shè)計(jì)困難而設(shè)置的長大橋梁，施工過程不規(guī)范操作造成陡坡上坡積體下滑而引起的橋梁基礎(chǔ)病害較多，而且大多在雨季施工中發(fā)生，規(guī)模較大，其直接經(jīng)濟(jì)損失巨大。這對(duì)橋梁施工及后期運(yùn)營期間的安全和經(jīng)濟(jì)效益都構(gòu)成嚴(yán)重威脅。建議橋梁施工前應(yīng)查清坡積體穩(wěn)定與否，分析其對(duì)橋梁工程的影響，并使橋梁工程建設(shè)盡量不破壞和影響坡體的穩(wěn)定性，施工順序上必須先處理坡積體，后施工橋梁，減少坡體對(duì)橋梁的危害。常用的防護(hù)措施有預(yù)應(yīng)力錨索框架梁、錨桿框架梁、掛網(wǎng)噴錨等。
3.4確保施工質(zhì)量
基礎(chǔ)工程質(zhì)量對(duì)橋梁安全意義重大，是橋梁工程質(zhì)量控制的重中之重，而基礎(chǔ)屬于隱蔽工程，質(zhì)量控制難度大。在實(shí)際施工中，基礎(chǔ)施工時(shí)受一些不可預(yù)見的客觀因素和主觀因素的影響，頻頻發(fā)生質(zhì)量問題，對(duì)基礎(chǔ)質(zhì)量帶來一定的安全隱患，直接影響到橋梁建成通車后的營運(yùn)安全。為此，基礎(chǔ)的施工常被施工操作人員和管理人員列為質(zhì)量控制的重點(diǎn)和難點(diǎn)。建議對(duì)于橋梁基礎(chǔ)的施工，工作人員必須全面詳細(xì)地熟悉整個(gè)施工工藝流程，嚴(yán)格遵守和執(zhí)行設(shè)計(jì)圖紙及操作規(guī)范，做好事前、事中控制以及事后檢測和補(bǔ)救，確保橋梁按時(shí)、保質(zhì)建成通車。
4結(jié)語
通過對(duì)山區(qū)高速公路沿線山區(qū)地段橋梁基礎(chǔ)工程問題的調(diào)查，歸納總結(jié)得出了山區(qū)地段地形與橋梁關(guān)系特點(diǎn)及常見工程問題，并針對(duì)問題提出了相應(yīng)的解決對(duì)策，為確保橋梁使用安全提供技術(shù)保障，同時(shí)供其它山區(qū)地段橋梁基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)與施工提供參考。
