郝晓光

中交路桥技术有限公司，北京 100029

1 小碧大桥岩溶发育区桥梁的工程概况和设计

1.1 工程概况

小碧大桥是湖南省长沙到韶山至娄底高速公路上的一座大桥，处于娄底市境内，为了避开高达16m的溶洞，左右幅分开设立，左幅中心桩号为ZK96+760，孔跨为5×30+3×40+5×30，右幅中心桩号为YK96+760，孔跨为6×30+3×40+5×30，简支转结构连续，单幅桥宽12.75m。下部采取双柱式墩台，钻孔灌注桩基础，桩径1.2m～2m，全桥桩基62根，最大桩设计28.0m。

桥区地质复杂，极易发育岩溶， 有暗河和多层溶洞，溶洞最高达16m。岩溶发育区带主要有以下特征：

1）多为覆盖型岩溶，填空物为流塑状粘土的填充或半填充状态，有极少空洞，岩溶顶板埋深普遍15m～20m；

2）岩溶以溶沟、溶槽为主，形态各异，溶洞发育良好。

小碧大桥地表层为第四系覆盖，通常为5m～18m；石灰岩为下伏基岩。地表水多为岩溶水、基岩裂隙水和松散岩孔隙潜水。

1.2 基础设计

1.2.1 桩底持力层安全厚度的计算方法

设计岩溶地区嵌岩桩桩基，应选择溶洞的下方微风化或中风化基岩作为桩端支撑，并最好由上方岩溶的发育带及溶洞层穿过。至于下覆很深的多层溶洞地带，桩基不能完全穿过溶洞层，而桩端受力层是溶洞顶板岩层时，准确估算出持力层厚度是最重要的设计精华。

1）按溶洞顶板弯矩控制估算

当溶洞顶板岩层强度比较高、层理比较厚、且较为完整而洞跨较大时(大于3倍直径)，弯矩是重要控制条件，可由梁板的受力状况来算，持力层板厚最小为：H =[6 M /(q[σ])]0.5

式中： q为溶洞顶板本身重量加覆盖层均布荷载(k N /m)；……