Karst terbentuk dari pelarutan kimiawi jangka panjang batuan larut seperti batu gamping oleh air. Strata karst memiliki saluran karst, palung karst, dan gua karst, terutama pelat atas (bawah) gua yang saling mengait, dengan perbedaan ketinggian signifikan. Lapisan batu memiliki kekerasan tidak merata atau terdiri dari setengah batu, setengah tanah, setengah batu, setengah larutan, dan batu lereng. Kesulitan konstruksi tiang bor jembatan pada formasi karst kompleks akibat faktor geologi yang rumit merupakan tantangan teknis. Artikel ini menggabungkan contoh rekayasa untuk memperkenalkan teknik konstruksi tiang bor pada formasi kompleks dengan perkembangan karst kuat, serta menunjukkan metode penanganan konstruksi terkait dan hal-hal pencegahan konstruksi.
Ikhtisar Proyek:
Jembatan Ekstra Besar Jinghe pada seksi ketiga Kereta Cepat Beijing Shanghai terletak di Kota Tengzhou, Provinsi Shandong. Panjang total jembatan adalah 11,445 km, dan susunan bentang meliputi 20 × 24 gelagar kotak tumpuan sederhana jalur ganda, 328 × 32 gelagar kotak tumpuan sederhana jalur ganda, dan 2-(32+48+32) gelagar kotak kontinu jalur ganda. Desain fondasi semua pilar dan abutmen jembatan didasarkan pada fondasi tiang bor, dengan diameter 1,0 m, 1422 tiang, panjang total 44272,77 m, diameter 1,25 m, 1538 tiang, panjang total 83527,39 m, diameter 1,50 m, 108 tiang, dan panjang total 14325,16 m. Pilar 203 memiliki diameter 1,50 m dan panjang tiang maksimum 85,5 m.
Fitur geologi rekayasa:
Jembatan Besar Jinghe terutama terdiri dari batu gamping, dengan struktur monoklin pada lapisan batuan. Lapisan batuan memiliki sikap 30 °∠ 12 °, dan sambungan serta rekahan batu di area lokasi jembatan berkembang. Segmen Dk580+229~dk582+100; tingkat pertemuan gua karst selama pengeboran mencapai 76,9%, dan di area dengan perkembangan karst kuat mencapai 90-100%. Segmen Dk582+100 hingga dk583+100; tingkat pertemuan gua karst selama pengeboran adalah 60,8% hingga 73,7%, dan gua tersebar dalam pola seperti manik-manik. Di antaranya, terdapat sebanyak 13 gua karst berbentuk manik di Pilar 203, dengan ketinggian gua umumnya berkisar 2 hingga 8 meter. Ketinggian gua Pilar 286 adalah 25,5 m, dan segmen dari dk583+100 hingga dk586+100; tingkat pertemuan gua karst selama pengeboran adalah 66,1% hingga 71,9%. Segmen Dk586+100~dk587+100; pengeboran menemui gua karst, mencakup 42,5%, yang berkembang berbentuk manik. Gua tanah di area lokasi jembatan terutama terbentuk dari interaksi erosi bawah tanah dan hisap tekanan negatif yang disebabkan oleh infiltrasi air permukaan serta air tanah pada lapisan penutup di atas strata karst.
Teknik konstruksi tiang bor:
1. Pemilihan tipe rig pengeboran
Tiang bor Jembatan Besar Jinghe melewati tanah liat, tanah liat lanau, tanah berpasir kasar menengah, batulanau, dan batu gamping. Berdasarkan kondisi geologi, pilih rig bor tipe benturan tipe tiang, yang dapat menyesuaikan ketinggian pengangkatan (stroke) mata bor sesuai kekerasan lapisan batu kapan saja dan memiliki karakteristik energi benturan tinggi.
2. Urutan pengeboran
Konstruksi tiang bor jembatan dilakukan pada strata karst yang sangat berkembang dan kompleks, serta struktur geologi yang rumit membuat pengeboran dan pembentukan tiang menjadi sulit. Sebelum konstruksi tiang bor, perlu memahami kondisi geologi secara akurat. Kami mengadopsi prinsip kombinasi pengeboran dan survei geofisika. Berdasarkan pengeboran geologi setiap pilar dan tiang, kami juga melakukan survei geofisika terperinci pada seluruh pilar jembatan satu per satu untuk memperjelas ketebalan lapisan penutup, lokasi, jumlah, dan kondisi pengisian setiap pilar dan tiang. Sangat penting untuk memilih urutan pengeboran posisi tiang berdasarkan struktur geologi data pengeboran dan geofisika selama konstruksi pengeboran. Prinsip dasar pemilihan urutan pengeboran posisi tiang dalam konstruksi Jembatan Ekstra Besar Jinghe adalah untuk pilar dengan tiang tidak sama panjang, konstruksi pengeboran mengikuti urutan konstruksi tiang panjang dulu lalu tiang pendek. Urutan pengeboran untuk pilar yang sama adalah dari dalam ke dangkal dan dari banyak (berbentuk manik) ke sedikit, dengan tiang tepi dan sudut dikerjakan lebih dulu. Konstruksi ini bermanfaat untuk penyegelan gua secara tepat waktu, memblokir saluran gua, dan memudahkan konstruksi tiang berikutnya.
3. Pelindung dinding lumpur
Pelindung dinding lumpur adalah ukuran teknis paling dasar dalam konstruksi tiang bor. Untuk memperkuat pelindung dinding lumpur, perlu menggunakan tanah liat dengan viskositas baik untuk menyiapkan lumpur. Selama pengeboran benturan, tanah liat langsung disuntikkan ke dalam lubang, dan lumpur dihasilkan dengan meninju menggunakan mata bor. Dalam konstruksi tiang bor untuk Jembatan Ekstra Besar Jinghe, untuk tiang kunci dan sulit dengan geologi kompleks serta kebocoran dan keruntuhan lumpur yang sering terjadi, untuk meningkatkan efek pelindung dinding lumpur, bentonit khusus untuk pengeboran geologi juga digunakan untuk membuat lumpur dan mencapai efek pelindung dinding signifikan. Ketika bahan pengisi di dalam gua adalah pasir halus atau bahan plastik alir, menambahkan semen dalam jumlah yang sesuai ke lumpur dapat meningkatkan kemampuan antipermeabilitas lumpur, meningkatkan efek pelindung dinding, dan secara efektif mencegah keruntuhan serta kebocoran lubang. Dosis semen umumnya mencakup 10% hingga 20% dari dosis tanah liat.
4. Dinding pori buatan
Pelindung dinding lumpur adalah ukuran teknis paling dasar dalam konstruksi tiang bor. Untuk memperkuat pelindung dinding lumpur, perlu menggunakan tanah liat dengan viskositas baik untuk menyiapkan lumpur. Selama pengeboran benturan, tanah liat langsung disuntikkan ke dalam lubang, dan lumpur dihasilkan dengan meninju menggunakan mata bor. Dalam konstruksi tiang bor untuk Jembatan Ekstra Besar Jinghe, untuk tiang kunci dan sulit dengan geologi kompleks serta kebocoran dan keruntuhan lumpur yang sering terjadi, untuk meningkatkan efek pelindung dinding lumpur, bentonit khusus untuk pengeboran geologi juga digunakan untuk membuat lumpur dan mencapai efek pelindung dinding signifikan. Ketika bahan pengisi di dalam gua adalah pasir halus atau bahan plastik alir, menambahkan semen dalam jumlah yang sesuai ke lumpur dapat meningkatkan kemampuan antipermeabilitas lumpur, meningkatkan efek pelindung dinding, dan secara efektif mencegah keruntuhan serta kebocoran lubang. Dosis semen umumnya mencakup 10% hingga 20% dari dosis tanah liat.
5. Gua karst dengan kebocoran lumpur
Jembatan Besar Jinghe memiliki strata karst yang berkembang kuat, dengan gua karst tersebar berbentuk manik. Di antaranya, terdapat sebanyak 13 gua karst berbentuk manik di Pilar 203, dengan ketinggian gua umumnya berkisar 2 hingga 8 meter. Ketinggian gua Pilar 286 adalah 25,5 m, dengan tingkat pertemuan gua 66,1% hingga 71,9% selama pengeboran. Area dengan perkembangan karst kuat mencapai 90-100%, dan konektivitas gua kosong setengah terisi serta tidak terisi baik. Untuk mempercepat kemajuan konstruksi dan menjamin periode konstruksi, 2-3 mesin bor digunakan secara bersamaan untuk konstruksi pengeboran pada posisi pilar yang sama, yang sering menyebabkan kebocoran lumpur yang sering terjadi di lubang gua karst. Penggunaan timbunan balik tanah liat puing untuk menangani kebocoran lumpur di lubang gua karst tidak efektif. Metode penanganan kebocoran lumpur di gua karst dapat berupa menyuntikkan beton bawah air untuk menyegel gua dan memblokir saluran gua; angkat mata bor keluar dari lubang dan tuangkan beton bawah air ke dalam lubang bor. Permukaan pengecoran harus 2-3 m lebih tinggi dari bagian atas gua. Tunggu 0,5-1,0 jam hingga permukaan pengecoran beton bawah air stabil sebelum menarik keluar konduit untuk memastikan beton bawah air sepenuhnya menyegel gua. Tunggu beton bawah air mencapai kekuatan tertentu (1-2 hari) sebelum pengeboran. Kebocoran lumpur yang sering terjadi di gua karst pada pilar jembatan seperti 289 # dan 290 # dari Jembatan Ekstra Besar Jinghe ditangani dengan pengecoran beton bawah air untuk menyegel gua, memblokir saluran gua, dan mencapai hasil signifikan.
>>berita lainnya
