發(fā)布時間:2022-04-08 09:12:09
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇公路工程地質(zhì)論文,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
[摘要]在進(jìn)行山區(qū)高速公路工程地質(zhì)勘察過程中,常常存在一些誤區(qū),這些誤區(qū)對工程建設(shè)有明顯影響。作者在這里簡要提出來,與同行共同切磋。
[關(guān)鍵詞]山區(qū)高速公路 工程地質(zhì)勘察 誤區(qū)
在近年來的公路建設(shè)中,尤其是山區(qū)高速公路正在占有著越來越大的比例。同平原公路相比,山區(qū)公路路線所經(jīng)過的區(qū)域地質(zhì)環(huán)境更加脆弱,地質(zhì)條件更為復(fù)雜,因此,對山區(qū)公路工程的勘察難度要遠(yuǎn)大于平原公路工程。
對公路工程開展地質(zhì)勘察,其目的是了解公路沿線的水文地質(zhì)以及工程地質(zhì)條件,以便為規(guī)劃、設(shè)計公路工程及其施工提供必要的依據(jù)與參數(shù)。但在目前高速公路勘察現(xiàn)狀是工期緊、任務(wù)重、外圍多,工程地質(zhì)勘察人員不足,設(shè)計與勘察粉粒、技術(shù)與勞務(wù)分離,往往容易在某個環(huán)節(jié)出現(xiàn)紕漏或存在誤區(qū),使得勘察成果的質(zhì)量不高。筆者就這幾年從事山區(qū)高速公路勘察中所經(jīng)歷的一些誤區(qū)和問題提出來,與同行切磋,歡迎大家批評指正。
1常見誤區(qū)
1.1忽略工程地質(zhì)調(diào)繪的作用
通過工程地質(zhì)調(diào)繪,可以觀察和描述出公路所在山區(qū)場地的地形地貌以及地質(zhì)構(gòu)造,其它如山區(qū)場地的地質(zhì)界線、不良地質(zhì)作用以及水文地質(zhì)等相關(guān)地質(zhì)現(xiàn)象也在觀察范圍之內(nèi)。經(jīng)過對路線區(qū)工程地質(zhì)條件進(jìn)行初步查明,以便可以對山區(qū)場地的穩(wěn)定性和適宜性做出評價。上述觀察和描述可以為布置和設(shè)計公路后期勘探工作量及其掌握工程地質(zhì)條件起到針對性的指導(dǎo)作用。
因為忽略工程地質(zhì)調(diào)繪的作用,加之地質(zhì)選線的原則未能在工可階段得到有效的貫徹,公路工程建設(shè)所在的走廊帶中便出現(xiàn)了比較多的地質(zhì)病害。更為令人著急的是,這些地質(zhì)病害的處理難度很大。這種情況的存在也給公路工程的后期工作造成了極大難度。
另外,在公路勘查的初步設(shè)計階段,由于勘查不夠嚴(yán)密,導(dǎo)致路線方案常常需要較大的調(diào)整。加上工期緊張,就造成很多勘察工作量因此作廢。這樣的后果也造成路線地質(zhì)的精度不夠,部分工點(diǎn)甚至缺少地質(zhì)資料,無形中也給設(shè)計工作帶來了隱患。上述情況的存在使得施工圖設(shè)計階段路線方案有時需要進(jìn)行較大調(diào)整。有時,由于對路線地質(zhì)調(diào)查的深度不夠,導(dǎo)致遺漏了一些地質(zhì)敏感點(diǎn),而這些敏感點(diǎn)正是出現(xiàn)在施工中的地質(zhì)病害的源頭。有的根本沒有進(jìn)行地質(zhì)調(diào)查或深度不到,沒有按比例尺定地質(zhì)調(diào)繪路線及地質(zhì)點(diǎn)。
1.2勘察手段單一,忽略綜合勘察技術(shù)手段的應(yīng)用
在山區(qū)公路建設(shè)中,滑坡等地質(zhì)災(zāi)害是最應(yīng)該首先考慮到的。如果在勘察時將這些地質(zhì)病害或不良地質(zhì)同一般勘察混同,勘察時只采用單一的鉆探方法,就查不清一些重要的地質(zhì)現(xiàn)象,在對地質(zhì)病害進(jìn)行分析、判斷時自然會造成誤導(dǎo),甚至作出錯誤的結(jié)論。
因此,在對山區(qū)公路工程進(jìn)行地質(zhì)勘察時需要用到綜合物探。綜合物探可以與其他勘察方法相互驗證,實現(xiàn)更有針對性地指導(dǎo)勘察工作的目的。在應(yīng)用綜合物探方法進(jìn)行常規(guī)地質(zhì)鉆探時,可以以點(diǎn)帶(線)面,避免帶有按正常地質(zhì)變化規(guī)律推斷地質(zhì)成果的傾向,即便地質(zhì)條件發(fā)生突變,也可以據(jù)其揭露出的地質(zhì)情況對其做出合理的推斷,這時就需要物探法來輔助探明。采用適當(dāng)?shù)奈锾椒椒ǎ芗皶r發(fā)現(xiàn)不良地質(zhì)隱患,避免工程項目直到實施階段才暴露地質(zhì)隱患。
1.3不重視特殊巖土的分布及特性
在山區(qū)公路工程勘察中,要多考慮山區(qū)場地的特殊性巖土。因為山區(qū)場地中,這些巖土較為常見。這些巖土?xí)绊懙綐?gòu)造物的穩(wěn)定性,也會影響其正常使用。為了盡量減少這些影響,在進(jìn)行勘察時應(yīng)著重查明這些巖土的分布特征及巖土特征,查明其巖土工程特性,查明其對構(gòu)造物的影響,做出正確的評價,以保證構(gòu)造物的安全穩(wěn)定和正常使用。因此,在進(jìn)行勘察時應(yīng)考慮山區(qū)場地的特殊性,對于特殊巖土的分布范圍及特征一定要查明,以便為公路工程建設(shè)提供切實可行的整治方案。但在實際操作過程中,往往忽略了特殊性巖土特別是斜坡軟土的勘察及分析。
1.4對路基工程勘察的不夠重視
在公路工程地質(zhì)條件的勘察中,對于橋位和隧道等構(gòu)造物工點(diǎn)常常較為重視。但是深路塹和陡路堤、斜坡路堤以及支擋構(gòu)造物等路基方面的工點(diǎn)特別是高邊坡和不良地質(zhì)體就不然了,常常被嚴(yán)重忽視。其實,對于它們同樣應(yīng)該引起重視,包括筑路材料料場以及棄土場,也要重視對其的勘察。例如在路基工程勘察中,如果不能充分考慮到橫斷面的地質(zhì)條件變化,會導(dǎo)致路基工程在施工中的設(shè)計會需要過多變更。
1.5對相關(guān)地質(zhì)現(xiàn)象未進(jìn)行有效分析
對于山區(qū)高速公路的地質(zhì)勘察完成后,需要整理出勘察報告。可是在以往的報告中,常常出現(xiàn)比較籠統(tǒng)的描述。此外,比較多的一些定性的描述,使得設(shè)計與施工人員采納困難,甚至無法利用。如在外業(yè)工作中,發(fā)現(xiàn)鉆孔巖芯極其破碎,與周圍鉆孔巖芯變化大,未能進(jìn)行及時處理分析,在后期施工過程中發(fā)現(xiàn)地質(zhì)問題,需要補(bǔ)鉆或修改設(shè)計、甚至重新施工等,嚴(yán)重影響施工進(jìn)度及勘察設(shè)計質(zhì)量。
1.6不夠重視資料的綜合分析
山區(qū)高速公路工程地質(zhì)條件具有復(fù)雜性,工程勘察時需要采取收集大量資料,多種方法如原位測試、綜合物探、地質(zhì)調(diào)繪、鉆探以及室內(nèi)試驗等的應(yīng)用,會得出很多的資料和信息。各方面資料和成果都需要進(jìn)行綜合整理和分析研究,以便準(zhǔn)確評價線路的工程地質(zhì)條件、場地以及構(gòu)造物的穩(wěn)定性、適宜性。但實際情況是在勘察過程中往往缺乏對整個場地的穩(wěn)定性、適宜性以及巖土的均勻性的全面認(rèn)識。除此之外,也缺乏對原始資料以及收集的第一手資料的全面分析,巖土物理力學(xué)參數(shù)就不能恰當(dāng)?shù)贸觯匀灰矔绊懺O(shè)計,甚至出現(xiàn)質(zhì)量隱患,發(fā)生的工程事故和工程損失比較大。
2結(jié)束語
(1)山區(qū)公路工程地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、地質(zhì)條件復(fù)雜,工作量大,內(nèi)容繁多,在勘察初期應(yīng)進(jìn)行資料收集、匯總分析,加強(qiáng)地質(zhì)調(diào)繪工作。
(2)公路工程地質(zhì)勘察技術(shù)上不僅要解決地基的問題,更主要的是環(huán)境地質(zhì)方面的問題;在進(jìn)行地質(zhì)勘察時,不能僅僅使用常規(guī)鉆探,還需要結(jié)合物探、地質(zhì)調(diào)繪等方法對其進(jìn)行綜合分析評價,為設(shè)計施工提供準(zhǔn)確合理的數(shù)據(jù)方案。
(3)加強(qiáng)對工程地質(zhì)勘察人員的培訓(xùn),提高其專業(yè)素質(zhì),使公路工程地質(zhì)勘察隊伍更專業(yè)。
【摘要】公路工程地質(zhì)勘察報告是公路工程地質(zhì)勘察的最終成果,是公路路基及構(gòu)筑物地基基礎(chǔ)設(shè)計和施工的重要依據(jù)。報告是否正確反映工程地質(zhì)條件和巖土工程特點(diǎn),關(guān)系到工程設(shè)計和施工能否安全可靠、措施得當(dāng)、經(jīng)濟(jì)合理。當(dāng)然,不同的工程項目,不同的勘察階段,報告反映的內(nèi)容和側(cè)重有所不同。本文就有關(guān)公路工程地質(zhì)勘察報告的編寫工作進(jìn)行了有益探討。
【關(guān)鍵詞】公路工程;地質(zhì)勘察報告;報告編寫
前言
公路工程地質(zhì)勘察報告是公路路基、構(gòu)筑物設(shè)計和施工的重要依據(jù)。報告要充分搜集利用相關(guān)的工程地質(zhì)資料,做到內(nèi)容齊全,論據(jù)充足,重點(diǎn)突出,正確評價公路構(gòu)筑物的場地條件、地基巖土條件和特殊問題,為公路工程設(shè)計和施工提供合理適用的建議。
一、公路工程地質(zhì)勘察內(nèi)容
1.路線工程地質(zhì)勘察。主要查明與路線方案及路線布設(shè)有關(guān)的地質(zhì)問題。選擇地質(zhì)條件相對良好的路線方案,在地形、地質(zhì)條件復(fù)雜的地段,重點(diǎn)調(diào)查對路線方案與路線布設(shè)起控制作用的地質(zhì)問題,確定路線的合理布設(shè)。
2.路基、路面工程地質(zhì)勘察。在初勘、定測階段,根據(jù)選定的路線位置,對中線兩側(cè)一定范圍的地帶,進(jìn)行詳細(xì)的工程地質(zhì)勘察,為路基路面的設(shè)計與施工提供工程地質(zhì)和水文地質(zhì)資料。
3.橋涵工程地質(zhì)勘察。按初勘、詳勘階段的不同深度要求,進(jìn)行相應(yīng)的工程地質(zhì)勘察,為橋涵的基礎(chǔ)設(shè)計提供地質(zhì)資料。一是對各比較方案進(jìn)行調(diào)查,配合路線、橋梁專業(yè)人員,選擇地質(zhì)條件比較好的橋位;二是對選定的橋位進(jìn)行詳細(xì)的工程地質(zhì)勘察,為橋梁及其附屬工程的設(shè)計和施工提供所需要的地質(zhì)資料。
4.隧道工程地質(zhì)勘察。隧道多是路線布設(shè)的控制點(diǎn)且影響路線方案的選擇。通常包括兩項內(nèi)容:一是隧道方案與位置的選擇,包括隧道與展線或明挖的比較;二是隧道洞口與洞身的勘察。
二、報告的編制程序
1.外業(yè)實物工作量的匯集、檢查和統(tǒng)計。此項工作應(yīng)于外業(yè)結(jié)束后即進(jìn)行。首先應(yīng)檢查各項資料是否齊全,特別是試驗資料是否出全,同時可編制測量成果表、勘察工作量統(tǒng)計表和勘探點(diǎn)(鉆孔)工程地質(zhì)平面圖。
2.對照原位測試和土工試驗資料,校正現(xiàn)場地質(zhì)編錄。這是一項很重要的工作,但往往被忽視,從而出現(xiàn)野外定名與試驗資料相矛盾,鑒定砂土的狀態(tài)與原位測試和試驗資料相矛盾。
3.對整個報告進(jìn)行框架結(jié)構(gòu)規(guī)劃。由于公路工程地質(zhì)有其特殊性,屬于多專業(yè)合作工程。因此,對整個報告提前進(jìn)行整體框架結(jié)構(gòu)規(guī)劃是十分必要的。
4.編繪鉆孔工程地質(zhì)綜合柱狀圖。柱狀圖中標(biāo)明各層的地質(zhì)年代、成因類型、承載力基本容許值、摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值和地下水位及地質(zhì)描述。
5.劃分巖土工程地質(zhì)層,編制分層統(tǒng)計表,進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計。地基巖土的分層恰當(dāng)與否,直接關(guān)系到評價的正確性和準(zhǔn)確性。因此,此項工作必須按地質(zhì)年代、成因類型、巖性、狀態(tài)、風(fēng)化程度、物理力學(xué)特征來綜合考慮,正確地劃分每一個單元的巖土層。另外應(yīng)注意,工程地質(zhì)層的劃分,不是越細(xì)越好,當(dāng)然也不是越粗越好,除了遵循一般的劃分原則之外,還應(yīng)結(jié)合工程對象進(jìn)行劃分。在正確劃分出工程地質(zhì)層后,編制分層統(tǒng)計表。最后,進(jìn)行分層試驗資料的數(shù)理統(tǒng)計,查算分層承載力。
6.編繪工程地質(zhì)縱斷面圖和其他專門圖件。公路工程地質(zhì)縱斷面圖是公路工程地質(zhì)勘察報告的重要組成部分,對公路工程的設(shè)計和施工有著重要意義。
7.編寫工點(diǎn)工程地質(zhì)勘察報告。按以上順序進(jìn)行工作可減少重復(fù),提高效率;避免差錯,保證質(zhì)量。
8.編寫全線工程地質(zhì)總說明書。總說明書是報告的優(yōu)秀框架,它全面地分析了整條路線的工程特征,是設(shè)計人員掌握全線地質(zhì)情況的指南。
三、全線工程地質(zhì)總說明書論述的主要內(nèi)容
一個完整的全線工程地質(zhì)總說明書應(yīng)由下面幾部分組成:
1.前言:要敘述工程概況、勘察的目的和任務(wù),勘察依據(jù)、勘察的方法和完成的工作量。本部分重點(diǎn)要注意的是:公路的等級,勘察所屬階段,編制報告所使用的規(guī)范、規(guī)程一定要保證是現(xiàn)行版本,已經(jīng)廢棄的規(guī)范不能作為勘察依據(jù)。
2.工程地質(zhì)條件:自然地理、氣象和水文條件、地形地貌、區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造、區(qū)域地層巖性、工程地質(zhì)分區(qū)。地震活動性和抗震設(shè)計主要參數(shù)、沿線不良地質(zhì)和特殊性巖土問題、水文地質(zhì)特征。
3.巖土的主要物理力學(xué)指標(biāo):本部分主要是把整條路線的巖土參數(shù),按照巖土形成時間、成因及性質(zhì)進(jìn)行數(shù)據(jù)分類統(tǒng)計分析,然后依據(jù)分析結(jié)果對各類巖土進(jìn)行概括性評價。
4.工程地質(zhì)評價:包括勘區(qū)穩(wěn)定性和適宜性的評價、重點(diǎn)工點(diǎn)工程地質(zhì)評價和路線方案評價。對于路線方案的比較,主要根據(jù)各路線方案所經(jīng)地區(qū)的地質(zhì)情況的差異進(jìn)行比較分析,最終推薦出地質(zhì)情況相對較好的路線方案。
5.沿線天然筑路材料:取土場要依據(jù)有關(guān)規(guī)范的要求,根據(jù)土料強(qiáng)度CBR、含水率W、液限WP、塑性指數(shù)Ip等參數(shù)對料場質(zhì)量進(jìn)行評述。
6.結(jié)論及建議:結(jié)論是勘察報告的精華,一般包括以下幾點(diǎn):(1)區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造單元、地震參數(shù)和建筑適宜性的評價;(2)勘區(qū)不良地質(zhì)、特殊性巖土的分布及地質(zhì)災(zāi)害對工程影響的大小;(3)重要構(gòu)筑物的地基情況、基礎(chǔ)形式及其他處理措施;(4)勘區(qū)內(nèi)的地下水及地表水的腐蝕性評價;(5)路線方案的評選;(6)其他需要專門說明的問題。
7.附表及附圖:全線工程地質(zhì)總說明書的附表和附圖主要包括:完成工程量一覽表、地震液化判別計算表、水質(zhì)評價表、水質(zhì)分析報告、路基分段說明表、不良地質(zhì)地段表、區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造圖、路線工程地質(zhì)平面圖、路線工程地質(zhì)縱斷面圖、取土場工程地質(zhì)柱狀圖、路基工程地質(zhì)柱狀圖等。
四、工程地質(zhì)圖表編制要點(diǎn)
1.綜合工程地質(zhì)平面圖,在總說明中的附圖,要求提綱契領(lǐng),應(yīng)綱要性標(biāo)出各種工程地質(zhì)現(xiàn)象,或可作專門圖件,不能圖省事以“路線工程地質(zhì)平面圖”來替代“綜合工程地質(zhì)平面圖”。
2.勘探點(diǎn)平面布置圖,勘探點(diǎn)平面布置圖是在地形圖上標(biāo)明工程構(gòu)筑物、各勘探點(diǎn)、各現(xiàn)場原位測試點(diǎn)以及勘探剖面線的位置,并注明各勘探點(diǎn)、原位測試點(diǎn)的坐標(biāo)及高程。該圖應(yīng)在較大比例尺的工程地質(zhì)圖上進(jìn)行編制,地形地貌復(fù)雜時應(yīng)專門作測繪工作。
3.鉆孔柱狀圖,反映場地的地層變化情況,在圖上應(yīng)標(biāo)明地層代號、巖土分層序號、層底深度、層底標(biāo)高、層厚、地質(zhì)柱狀圖、鉆孔結(jié)構(gòu)、巖心采取率、巖土取樣深度和樣號、原位測試深度和相關(guān)數(shù)據(jù)。在柱狀圖的上方,應(yīng)標(biāo)明鉆孔編號、里程、坐標(biāo)、孔口標(biāo)高、地下水靜止水位埋深、施工日期等。柱狀圖比例尺一般采用整比例,如1∶100或1∶150。
4.工程地質(zhì)剖面圖,此圖是作為地基基礎(chǔ)設(shè)計的主要圖件。其質(zhì)量好壞的關(guān)鍵在于:剖面線的布設(shè)是否恰當(dāng);地基巖土分層是否正確;分層界線,尤其是透鏡體層、巖性漸變線的勾連是否合理;剖面線縱橫比例尺的選擇是否恰當(dāng)。
5.土工試驗成果表,主要有抗剪強(qiáng)度曲線、壓縮曲線等,一般由土工試驗室提供。
6.現(xiàn)場原位測試圖件,包括載荷試驗、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗、重型動力觸探試驗、十字板剪切試驗等的成果圖件。
7.樁基力學(xué)參數(shù)表,如果建議采用樁基礎(chǔ),應(yīng)按選用的樁型列出分層樁周摩擦力,并考慮樁的入土深度確定樁端土承載力。除上述附表之外。有的分層復(fù)雜時,應(yīng)編制地基巖土劃分及其埋藏條件表。
結(jié)語
本文簡單介紹了公路工程地質(zhì)勘察報告的編制方法,由于公路工程的勘察階段較多,線路工程所跨越的地質(zhì)單元繁雜,一般每個工程對報告的編制都會有特殊的要求,因此,本文很難將各種情況一一盡述,更詳盡的內(nèi)容有待于進(jìn)一步論述。
摘 要:為了正確處理山區(qū)公路工程建筑與自然條件的關(guān)系,充分利用有利條件,避免或改造不利條件,需要進(jìn)行公路工程地質(zhì)勘察,查明建設(shè)地區(qū)的工程地質(zhì)條件。本文針對山區(qū)公路工程地質(zhì)勘察過程中有幾率發(fā)生的地質(zhì)勘察工程問題進(jìn)行分析,并提出了解決的對策,為類似工程地質(zhì)條件的公路建設(shè)具有一定參考意義。
關(guān)鍵詞:山區(qū)公路;地質(zhì)條件;勘察方法
0 引言
隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速增長,山區(qū)經(jīng)濟(jì)和資源的開發(fā)進(jìn)程越來越快,由于山區(qū)面積占了我國土地面積的大部分,所以各地的條件不盡相同且多樣復(fù)雜。如果沒有深入細(xì)致的地質(zhì)勘察工作和完整可靠的施工方案,山區(qū)公路工程將會有巨大的問題。因此結(jié)合地質(zhì)勘察原則并使用有效的手段對工程地質(zhì)進(jìn)行勘察是重要任務(wù)。下面對此進(jìn)行討論分析。
1 勘察方法的選擇
從山區(qū)公路工程地質(zhì)條件的特點(diǎn)不難看出,要準(zhǔn)確查明山區(qū)公路沿線的地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)、地質(zhì)病害的分布、類型、危害等工程地質(zhì)條件以及確定建(構(gòu))造物基礎(chǔ)巖土的物理力學(xué)參數(shù),單一運(yùn)用常規(guī)的工程地質(zhì)勘探方法是十分困難的,如鉆探,雖比較直觀且能提供滿足設(shè)計需要的資料,但因受地形、交通、工期和費(fèi)用等條件限制,工作量很難做夠,勘察深度難予保證。因此在勘探方法的選擇上應(yīng)充分利用當(dāng)?shù)氐挠欣麠l件和工程地質(zhì)條件特點(diǎn),從全面查清工程地質(zhì)條件,有利于施工實施和節(jié)約成本費(fèi)用等方面出發(fā),采用適當(dāng)?shù)目碧椒椒ā?
2 山區(qū)公路工程地質(zhì)勘察中存在的問題
2.1 工程地質(zhì)勘察方案不合理
在山區(qū)公路工程地質(zhì)勘察中, 大多工程地質(zhì)勘察項目雖然也制定了勘察大綱, 但多數(shù)項目勘察方案簡單、未能針對項目的工程地質(zhì)條件和工程的特點(diǎn), 對項目工程地質(zhì)勘察進(jìn)行詳細(xì)規(guī)劃, 所采用的勘察方法, 時有不合理或欠缺的地方。如橋梁鉆孔布置未考慮到山區(qū)地質(zhì)條件的復(fù)雜多變, 鉆孔數(shù)量偏少、鉆孔位置不合理;高邊坡勘察中對橫斷面的地質(zhì)條件變化考慮不足, 地質(zhì)條件未勘察清楚, 導(dǎo)致施工中高邊坡加固設(shè)計變更過多;對活動性斷層勘察欠缺;隧道勘察中未進(jìn)行水文測試等等。
2.2 工程地質(zhì)勘察工作針對性不強(qiáng)
工程地質(zhì)勘察目的不明確, 勘察針對性不強(qiáng)是山區(qū)公路勘察項目較常見的問題, 部分勘察單位仍習(xí)慣于“鉆探、取樣、提承載力”的模式, 無論是路基、橋梁、還是隧道勘察都是這種勘察模式, 這種早期的工程地質(zhì)勘察模式, 已不能適應(yīng)山區(qū)公路工程地質(zhì)勘察工作要求[1]。山區(qū)公路工程地質(zhì)勘察的對象主要包括橋梁、涵洞通道;隧道;高邊坡、高路堤、軟基及不良地質(zhì)等。不同勘察對象的勘察目的不同,勘察工作中應(yīng)針對不同的勘察對象, 對勘探方法、取樣試驗、物理力學(xué)指標(biāo)分析評價等做出不同的要求,并非所有的勘察對象都應(yīng)提出地基承載力。如高邊坡的勘察目的, 主要是查明邊坡開挖后的穩(wěn)定性, 勘察在查明巖土層結(jié)構(gòu)的同時, 還要查明軟弱夾層和構(gòu)造結(jié)構(gòu)面情況, 并提供抗剪、抗滑指標(biāo)。
2.3 勘察深度不夠、定量成果不足
勘察報告描述較籠統(tǒng), 多是一些定性的描述, 設(shè)計及施工人員很難采納, 甚至無法利用。如在深路塹勘察中,常見地質(zhì)報告中未能進(jìn)行穩(wěn)定性分析, 所推薦的處理方案及措施較籠統(tǒng), 設(shè)計人員無法利用;或者雖然也進(jìn)行了穩(wěn)定性分析, 但未用設(shè)計擬采用的坡率, 進(jìn)行穩(wěn)定性分析;此外, 邊坡穩(wěn)定性評價方法單一, 完全依賴極限平衡法, 未采用工程地質(zhì)類比法、圖解法、極限平衡法和數(shù)值分析方法進(jìn)行綜合分析評價,也是較常見的問題。又如在橋基勘察中, 常見對終孔深度把握不準(zhǔn)。未能根據(jù)橋梁荷載的要求及可能采取的基礎(chǔ)形式, 確定鉆孔深度。因此, 要么鉆孔鉆深了, 浪費(fèi)了大量的財力和時間;要么鉆淺了, 不能滿足樁基對鉆孔深度的要求。再如某山區(qū)高速公路初勘中, 對斷層構(gòu)造勘察時, 在評價區(qū)域斷裂構(gòu)造對公路的影響時有這樣的論述評價“根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料, K25 +600處有一斷層, 建議路線與斷層呈大角度相交”。沒有深入查明斷裂帶的規(guī)模和路線的關(guān)系對公路的影響等[2] 。
3 山區(qū)公路工程地質(zhì)勘察問題的研究
基于當(dāng)前山區(qū)公路工程勘察中存在的問題, 應(yīng)在加強(qiáng)從業(yè)人員培訓(xùn), 提高專業(yè)技術(shù)水平的基礎(chǔ)上, 轉(zhuǎn)變勘察技術(shù)人員的觀念, 在公路的勘察中加強(qiáng)巖土工程的理念, 進(jìn)一步提高山區(qū)公路工程地質(zhì)勘察水平。
3.1 路段勘察
(1)一般路基
一般路基工程勘察主要按沿線微地貌特征分段,查明各段的地質(zhì)結(jié)構(gòu),巖土類別、土的密度和含水狀態(tài),基巖風(fēng)化情況,地下水埋深、變化規(guī)律和地表水活動情況;確定路基基底的穩(wěn)定性,邊坡結(jié)構(gòu)形式及坡度;確定設(shè)置支擋構(gòu)造物和排水工程的位置,劃分土石工程等級。
(2)高路堤
高路堤作為陡坡路堤的一種特例,也屬于重點(diǎn)路基工程(即地形起伏大、路基填挖量大、工程地質(zhì)條件差的路段),高路堤邊坡必須進(jìn)行穩(wěn)定性驗算,其參數(shù)的選擇是穩(wěn)定性驗算的關(guān)鍵,需要對地基土及路堤填土提出準(zhǔn)確的物理力學(xué)參數(shù),因此要針對高路堤做專門的工程地質(zhì)勘察。
高路堤主要病害是總體沉降、局部沉降、局部沉陷、滑移、路基破壞等。一般的填方路堤和高路堤對路基基底要求應(yīng)有足夠的承載力,路堤基底土的變形性質(zhì)和變形量的大小主要決定于路堤填土高度、基底土的力學(xué)性質(zhì)、基底傾斜程度、軟土層和軟弱結(jié)構(gòu)面的性質(zhì)和產(chǎn)狀等。軟土層或較軟結(jié)構(gòu)面往往使基底發(fā)生較大的塑性變形而造成路基的破壞。因此其勘察中的重點(diǎn)是沿陡坡路基頂面或軟土層及較軟結(jié)構(gòu)面,對陡坡路堤進(jìn)行設(shè)計時必須進(jìn)行地基穩(wěn)定性驗算,應(yīng)通過有針對性的工程地質(zhì)勘察提供準(zhǔn)確的陡坡路堤地基巖土物理力學(xué)參數(shù)。
(3) 陡坡路堤
當(dāng)?shù)孛孀匀粰M坡陡于1∶5時就應(yīng)視為斜坡路堤,當(dāng)?shù)孛鏅M坡陡于1∶2.5時,就視為陡坡路堤。根據(jù)斜坡路基病害調(diào)查,公路陡坡路基常見病害是縱向裂縫和路基滑移。影響陡坡路基穩(wěn)定性的主要工程地質(zhì)因素有以下兩個方面:
(1)陡坡覆蓋層土體與基巖接觸帶為透水軟弱面,地下水活動引起陡坡路基下滑
(2)陡坡路基巖層軟硬相間,其軟弱面順路基傾斜,由于風(fēng)化強(qiáng)弱差異或地下水侵蝕,地基和路基順軟弱面滑移
對陡坡路堤勘察主要查明地層層位、層厚、巖土類別、分布范圍,調(diào)查地下水埋深、分布;確定巖土的承載力、抗剪指標(biāo)和壓縮指標(biāo)。判定在路堤附加荷載作用下,路基沉降和滑移的穩(wěn)定性。高路堤一般位于溝谷地段,特別是溝底的軟弱層應(yīng)作為勘察重點(diǎn)。
3.2 隧道勘察
由于山區(qū)的地形特點(diǎn)及隧道出入口對地形有較高的要求,進(jìn)行工程鉆探往往比較困難。近年來,隨著物探技術(shù)逐漸成熟和山區(qū)高速公路的發(fā)展,已被作為主要勘察手段,廣泛應(yīng)用在山區(qū)公路隧道勘察中,目前,常用的方法主要有:地震法、瞬變電磁法、高密度電法及可控源音頻大地電磁法。工程物探作為公路隧道工程地質(zhì)勘探的主要手段,測得巖質(zhì)隧道圍巖巖體、巖石縱波速、橫波速,從而求得圍巖動彈性模量、泊松比等物理力學(xué)指標(biāo),為隧道洞身的圍巖分類、隧道洞室的開挖和襯砌設(shè)計提供依據(jù)[3]。
4 結(jié)束語
綜上所述,山區(qū)公路工程的建設(shè)任務(wù)越來越多,傳統(tǒng)的勘察方法和手段已經(jīng)不能適用于今天的工程建設(shè)當(dāng)中了。多方法結(jié)合并使用新技術(shù)才能滿足公路工程的需求,工作人員一定要認(rèn)真對待地質(zhì)勘查工作,嚴(yán)格按照有關(guān)要求來進(jìn)行作業(yè),虛心聽取專家的討論對策,為山區(qū)公路工程的發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
摘要:進(jìn)行公路工程建設(shè)的過程中,對地質(zhì)問題要進(jìn)行首先考慮。地質(zhì)災(zāi)害會對公路工程的建設(shè)造成很大的影響,在延長工程時間的同時,增加了工程費(fèi)用,給人們的生產(chǎn)生活造成損失的同時,也造成了工程巨大的經(jīng)濟(jì)損失,有的甚至出現(xiàn)人員傷亡。因此進(jìn)行公路的建設(shè)要對其地質(zhì)情況進(jìn)行分析,本文就公路工程地質(zhì)問題進(jìn)行分析,提出了具體的地質(zhì)問題的解決措施,這對促進(jìn)公路工程準(zhǔn)時、順利的完成有很大的積極作用。
關(guān)鍵詞:公路工程;工程地質(zhì);地質(zhì)問題
一、地下水對工程建設(shè)造成的危害分析
1.地下水動力作用對工程建設(shè)造成的危害
地下水在天然狀態(tài)下的動水壓力作用相對較小,通常不會對工程建設(shè)造成危害,但是由于工程活動打破了地下水的平衡狀態(tài),在移動的動水壓力作用下,通常會產(chǎn)生坑基突涌、管涌、流砂等現(xiàn)象,會對工程建設(shè)造成嚴(yán)重的危害,給工程建設(shè)的安全埋下隱患。
2.地下水位下降對工程建設(shè)造成的危害
地下水位下降通常是人為引起的,例如修建水庫截奪下游地下水、大量抽取地下水等,地下水下降程度過大對工程建設(shè)造成危害主要表現(xiàn)在以下幾個方面:通常會誘發(fā)地面塌陷、地表塌陷以及地裂等地質(zhì)災(zāi)害,對工程建設(shè)以及工程的穩(wěn)定性造成嚴(yán)重的危害;地下水水質(zhì)惡化、水源枯竭,對人們自身的居住環(huán)境和用水都會產(chǎn)生不利的影響;工程建設(shè)的過程中產(chǎn)生的動水壓力,將土顆粒沖刷走,破壞土的機(jī)構(gòu)。以西安市為例,地下水水位下降,加劇了西安地裂縫的活動性。西安市1970年以前,承壓水位基本穩(wěn)定,1976~1985年,承壓水下降漏斗中心水位以每年3~6m的速度下降。區(qū)域降落漏斗在平行于洼地的伸展方向上面積不斷擴(kuò)大,漏斗中心不斷加深,這是產(chǎn)生西安地面沉降的主要原因,也是西安地裂縫在地表活動加快的主要誘因。
3.地下水位上升對工程建設(shè)造成的危害
地下水位上升可能是自然因素也可能是人為因素,地下水位上升對工程建設(shè)造成的危害主要表現(xiàn)在以下幾個方面:導(dǎo)致出現(xiàn)管涌、流砂等現(xiàn)象;一些特殊性質(zhì)的土體結(jié)構(gòu)被軟化,強(qiáng)度降低;會導(dǎo)致出現(xiàn)崩塌等地質(zhì)災(zāi)害;會導(dǎo)致土壤鹽漬化、沼澤化,地下水對工程建筑的腐蝕性增強(qiáng)。
二、常見公路工程地質(zhì)問題
1.滑坡產(chǎn)生的原因及防治措施
建筑場地開挖、山體開裂、采礦、降雨、地震、人工切坡等都會引起滑坡現(xiàn)象的出現(xiàn),斜坡體有足夠的滑動空間,斜坡兩側(cè)有切割面,都會導(dǎo)致滑坡的出現(xiàn),在我國西南的丘陵地區(qū),山勢陡峭,山體眾多,河流溝壑遍布,滑坡的條件基本滿足,因此在此地區(qū)滑坡現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生。滑坡具有“小雨小滑、大雨大滑、不雨不滑”的特點(diǎn),因此降雨最容易引起滑坡現(xiàn)象的出現(xiàn),雨水在土層大量的滲透,降雨很容易導(dǎo)致滑坡,一般的特點(diǎn),雨水的大量滲透,斜坡下部的隔水層上形成積水,斜坡上部的土石層飽和,滑體的重量就會增加,土石層的抗剪強(qiáng)度就會降低,滑坡現(xiàn)象就會出現(xiàn)。為了對此類現(xiàn)象進(jìn)行有效的避免,要采取合適的手段進(jìn)行預(yù)防,卸荷減載工程、坡面防護(hù)工程、排截水工程、支擋工程等都是可以運(yùn)用的手段。
2.崩塌產(chǎn)生的原因及防治措施
崩塌的特點(diǎn)是動量大,面積廣,瞬間性破壞極強(qiáng),這主要同人類不合理的工程開挖活動有關(guān),對路塹開挖過深就會出現(xiàn)邊坡過陡的現(xiàn)象,對路基進(jìn)行開挖時,路基的軟弱構(gòu)造面就會暴露出來,被切割的巖體沒有支撐就容易崩塌;不合理的爆破工程等都是造成崩塌的原因。因此進(jìn)行公路工程施工的過程中,對不合理的高、陡邊坡要盡量避免使用,對大切大挖要盡量避免,爆破施工不適合用于構(gòu)造破碎地段、地質(zhì)疏松地段,對山體的平衡要進(jìn)行維持。目前在我國,護(hù)坡、護(hù)墻、攔截、遮擋、排水等措施被用在預(yù)防崩塌中。
3.泥石流產(chǎn)生的原因及防治措施
在溝谷深壑,山區(qū)等地形險峻的地區(qū),因自然災(zāi)害、暴雨暴雪等引起攜帶有大量石塊以及泥沙的山體滑坡,形成特殊洪流的就是泥石流。泥石流具有流量大、流速快、破壞力強(qiáng)、瞬間性等特點(diǎn)。要形成泥石流,上游堆積有豐富的松散固體物質(zhì),容易積水、陡峭的地形要存在,再加上很短的時間內(nèi)大量的流水,形成泥石流的條件就會具備。在山區(qū)道路中,泥石流是其中主要的地質(zhì)災(zāi)害,一般在植被破壞嚴(yán)重、水土流失、地震強(qiáng)度大、頻率高、巖體風(fēng)化破碎的山區(qū)容易出現(xiàn)。在高山冰川融化、暴雨季節(jié)等最容易發(fā)生。封山育林、改良植被,修建遮擋物或者排洪道,調(diào)節(jié)地表徑流,避免積水等是預(yù)防泥石流的主要措施。
三、公路工程地質(zhì)勘查具體方法
1.重視巖土水理性質(zhì)的測試研究
巖土水理性質(zhì)是指巖土與地下水相互作用時顯示出來的各種性質(zhì)。巖土水理性質(zhì)與巖土的物理力學(xué)性質(zhì)都是巖土的重要性質(zhì)。巖土內(nèi)部的水理性質(zhì)會對其整體的強(qiáng)度與形狀造成一定的影響,有部分性質(zhì)甚至?xí)こ痰姆€(wěn)定性能造成直接性的影響,其中包含了軟化性、脹縮性以及崩解性等。巖土崩解性的相關(guān)因素是其土質(zhì)顆粒的構(gòu)成成分、礦物質(zhì)的成分等。過去在對巖土的勘察過程中,往往會將著重點(diǎn)放置在其物理的力學(xué)相關(guān)方面,其水理性受到了忽視,因此,在對巖土方面的地質(zhì)評價過程中,其全面性有待加強(qiáng)。巖土內(nèi)部的水理性主要是由其巖土與地下水之間發(fā)生相互的作用產(chǎn)生,地下水在巖土中的存在方式各有不同,其對巖土水理性質(zhì)的總體影響也存在著不同,其影響度又與巖土自身的類型有所關(guān)聯(lián)。
2.制定完善的巖土工程勘察報告
工程地質(zhì)勘察所得出的最終成果為巖土工程勘察報告,它能夠為建筑工程地基基礎(chǔ)設(shè)計起到重要的參考作用。巖土工程勘察報告中包含很多方面的內(nèi)容,如地下水類型、含水層分布狀況、地表體與含水層間的水利聯(lián)系、水文地質(zhì)參數(shù)、地下水補(bǔ)給、徑流及排泄、地下水位季節(jié)變化趨勢等。因此在工程地質(zhì)勘察工作中必須要確保巖土工程勘察報告的科學(xué)性、準(zhǔn)確性與全面性。
3.查明情況、結(jié)合實際
工程地質(zhì)勘察中主要包含水文地質(zhì)、地形地貌及巖土物理性質(zhì)等工程地質(zhì)條件,在具體的工作中查明工程地質(zhì)條件之后必須要充分結(jié)合項目的實際情況并對工程地質(zhì)所帶來的影響給出客觀評價,從而為工程項目設(shè)置良好的安全防護(hù)措施提供重要參考依據(jù)。
4.提高對工程地質(zhì)研究力度
工程地質(zhì)研究是保證工程質(zhì)量的優(yōu)秀內(nèi)容,所以必須加強(qiáng)對工程地質(zhì)的研究力度,舉例而言,增加地質(zhì)勘探報告的數(shù)據(jù)分析內(nèi)容,從而增大報告自身的使用價值,使其成為日后勘探作業(yè)的寶貴財富。與此同時還要提升綜合分析的能力,不僅要對地質(zhì)地貌進(jìn)行研究,還要對水資源等自然資源進(jìn)行深入剖析。
5.規(guī)范勘探技術(shù)的應(yīng)用
隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,傳統(tǒng)的技術(shù)管理理念已經(jīng)無法在二十一世紀(jì)得到普遍的應(yīng)用,在此基礎(chǔ)上所使用的技術(shù)也要得到統(tǒng)一的規(guī)范,建立一支專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊,加強(qiáng)技術(shù)的指導(dǎo)是志在必行的措施。這一內(nèi)容目前得到眾多企業(yè)的認(rèn)可,并已經(jīng)采取實際行為,規(guī)范勘探技術(shù),從根本杜絕問題的產(chǎn)生,為工程地質(zhì)勘探提供最佳的“工具”。
6.運(yùn)用高科技手段進(jìn)行勘查
對水文與環(huán)境地球物理勘探進(jìn)行調(diào)查,如地質(zhì)、水文地質(zhì)情況以及地下水分布狀態(tài)。需要注意的是,重點(diǎn)應(yīng)該放在地面調(diào)查較為困難或是難以解決問題的地段進(jìn)行物探工作,條件允許的情況下還可以將高密度電法勘探和激發(fā)極化法電法勘探加以結(jié)合,從而保證工作能夠達(dá)到深度、分辨率要求。不僅如此,在工程地質(zhì)勘探和水文地質(zhì)勘探中還可應(yīng)用瞬變電磁法和高密度電發(fā)勘探結(jié)合使用進(jìn)行深部精細(xì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)的勘察工作。
綜上所述,針對公路工程建設(shè)中可能出現(xiàn)的地質(zhì)問題,我們對其水文地理等要進(jìn)行分析、勘察,對影響工程建設(shè)的因素要進(jìn)行分析,得出保證工程質(zhì)量的具體辦法,只有這樣才能保證公路工程的建設(shè),保證工程建設(shè)的質(zhì)量,保證公路使用功能的發(fā)揮,使用壽命的延長,促進(jìn)我國公路事業(yè)不斷的發(fā)展。
摘要:公路是陸地交通運(yùn)輸?shù)母删€之一,作為既是線性建筑物,又是表層建筑物的公路和橋梁,往往要穿越許多地質(zhì)條件復(fù)雜的地區(qū)和不同的地貌單元。所以,為了確保公路工程的安全性,就必須對公路工程沿線的地質(zhì)進(jìn)行詳細(xì)的勘察。本文對公路工程地質(zhì)勘察的主要方法和步驟進(jìn)行了詳細(xì)的論述,以供廣大同仁交流探討。
關(guān)鍵詞:公路工程地質(zhì)勘察;方法;步驟
引 言:公路工程的地質(zhì)勘察,就是運(yùn)用工程地質(zhì)的理論和各種技術(shù)手段,實行調(diào)查、研究公路要穿越地帶的工程地質(zhì)條件、為公路選線、設(shè)計、施工和使用提供經(jīng)濟(jì)合理而又正確完整的工程地質(zhì)資料。同時公路工程地質(zhì)勘測直接關(guān)系到路基、橋隧的安全,應(yīng)引起高度重視。
1 公路工程地質(zhì)勘察的主要方法
1.1 工程地質(zhì)測繪
一般采用沿程測繪的方法,其測繪寬度一般包括中線兩側(cè)各200 m、300m。對于專門目的或地質(zhì)條件的重點(diǎn)工程地段,應(yīng)進(jìn)行大面積工程地質(zhì)測繪,這時的測繪線布置常采用路線穿越法和順層追索法。而觀測點(diǎn)的布置必須選在具有代表性的地質(zhì)現(xiàn)象的天然露頭、人工露頭處。目前在公路橋梁測繪中應(yīng)用最多的測繪技術(shù)是應(yīng)用航片和衛(wèi)片測繪。航片的應(yīng)用主要是運(yùn)用室內(nèi)光學(xué)儀器編制地形圖,或者通過地質(zhì)專業(yè)判譯編繪工程地質(zhì)圖。而測繪技術(shù)中效果比較好應(yīng)是衛(wèi)片測繪技術(shù),其優(yōu)點(diǎn)主要是衛(wèi)片拍攝地面范圍大;反映宏觀形態(tài)特征較清楚、解釋效果比較好;衛(wèi)片中包含的信息量大,可根據(jù)色調(diào)和形態(tài)特征,能夠解決工程地質(zhì)測繪中的很多問題。
目前公路勘察中可利用衛(wèi)星遙感影像信息資料對項目區(qū)的地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、不良地質(zhì)與特殊性巖土等進(jìn)行圈定、判釋,為路方案選擇、線位展布提供宏觀資料。在此基礎(chǔ)上利用1:5 萬和1:1 萬線位地形圖為底圖,進(jìn)行實地工程地質(zhì)調(diào)繪、驗證,對路線通過地帶及重點(diǎn)構(gòu)造物場地進(jìn)行全面的工程地質(zhì)分析研究,編繪 1:5 萬和 1:1 萬綜合工程地質(zhì)圖。
1.2工程地質(zhì)勘探
勘探是工程地質(zhì)勘察的重要方法,是獲取深部地質(zhì)資料必不可少的手段。能提供設(shè)計所需的技術(shù)參數(shù),在橋隧、涵洞、不良地質(zhì)處理中應(yīng)用廣泛。在進(jìn)行地質(zhì)勘探時,應(yīng)充分利用地面調(diào)查測繪資料,合理布置勘探點(diǎn),認(rèn)真分析勘探成果,避免不必要的工作;公路工程地質(zhì)勘探方法主要有挖探、鉆探、地球物理勘探(簡稱物探)幾種。
(1)挖探
挖探是工程地質(zhì)勘探中最常用的一種方法,可分為坑探和槽探。它就是用人工或機(jī)械方式進(jìn)行挖掘坑、槽,以便直接觀察巖土層的天然狀態(tài)以及各地層之間接觸關(guān)系等地質(zhì)結(jié)構(gòu),并能取出接近實際的原狀結(jié)構(gòu)土樣,該方法的特點(diǎn)是地質(zhì)人員可以直接觀察地質(zhì)結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié),準(zhǔn)確可靠,且可不受限制地取得原狀結(jié)構(gòu)試樣,因此對研究風(fēng)化帶、軟弱夾層、斷層破碎帶有重要的作用,常用于了解覆蓋層的厚度和特征。
(2)簡易鉆探
簡易鉆探是公路工程地質(zhì)勘探中經(jīng)常采用的方法。具有工具輕,體積小,操作方便,進(jìn)尺較快,勞動強(qiáng)度小等優(yōu)點(diǎn)。但缺點(diǎn)是:不能采取原狀土樣或不能取樣,在密實或堅硬的地層內(nèi)不易鉆進(jìn)或不能使用。“麻花鉆”是在公路工程中常見的簡易鉆探方法。
(3)鉆探
在工程地質(zhì)勘測工作中,鉆探是廣泛采用的一種最重要的勘探手段,它可獲得深部地層的可靠地質(zhì)資料。鉆探按鉆進(jìn)方法分有回轉(zhuǎn)、沖擊、振動和沖洗四種。在公路工程地質(zhì)勘測中,鉆探主要用于橋梁、隧道及大型滑坡等不良地質(zhì)現(xiàn)象的勘探,一般是在挖探、簡易鉆探不能達(dá)到目的時采用。鉆探作為最重要的勘探手段其提供的成果亦是相當(dāng)詳盡的。
(4)物理勘探
物理勘探簡稱“物探”。不同成分、不同結(jié)構(gòu)、不同產(chǎn)狀的地質(zhì)體在地下空間呈現(xiàn)不同的物理場分布,物探采用專門的儀器,通過觀測這些物理場的變化,來判斷地下地質(zhì)情況。物探的優(yōu)點(diǎn)是效率高、成本低、儀器和工具比較輕便。但是由于不同土、石可能具有某些相同的物理性質(zhì),或同一種土、石可能具有某些不同的物理性質(zhì),因此有時較難得出肯定的結(jié)論,必須使用鉆孔加以校核、驗證,所以物探有其一定的適用條件。
1.2 公路工程地質(zhì)試驗及長期觀測
(1)為了進(jìn)一步驗證工程地質(zhì)情況,有時候需要在現(xiàn)場取有代表性的試樣,送到試驗室進(jìn)行相關(guān)項目的試驗。或者直接進(jìn)行原位測試,就是直接在野外現(xiàn)場進(jìn)行測試。兩種試驗方法相比來說,原位測試由于不用花費(fèi)人力、物力搬遷土樣,因此原位測試在工程地質(zhì)試驗中采用最多。目前原位測試中采用最多的有靜力載荷試驗(CPT)靜力觸探試驗、圓錐動力觸探、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗、十字板剪切試驗、扁鏟側(cè)脹試驗、旁壓試驗、波速測試、現(xiàn)場大型直剪試驗、塊體基礎(chǔ)振動試驗等。
靜力載荷試驗指在擬建場地上,在挖至設(shè)計的基礎(chǔ)置深度的平整坑底放置一定規(guī)格的方形或圓形承壓板,在其上逐級加荷載,測定相應(yīng)荷載作用下地基土的穩(wěn)定沉降量,分析研究地基土的強(qiáng)度與變形特性,求得地基土容許承載力與變形模量等力學(xué)數(shù)據(jù)。靜力載何試驗分為平板載何試驗、螺旋板載荷試驗、深層平板載荷試驗等。用以確定地基土的臨塑荷載、極限荷載,為評定地基土的承載力提供依據(jù);估算地基土的變形模量、不排水抗剪強(qiáng)度和基床反力系數(shù)。其試驗裝置為承壓板、加荷與傳壓裝置及沉降觀測裝置等。根據(jù)實測結(jié)果繪制沉降與時間(s~t)關(guān)系曲線及荷載與沉降(p~s)關(guān)系曲線,由此確定地基承載力、地基土的變形模量、估算地基土的不排水抗剪強(qiáng)度、估算地基土基床反力系數(shù)。
靜力觸探試驗指通過一定的機(jī)械裝置,將某種規(guī)格的金屬肩探頭用靜力壓入土層中,同時用傳感器或直接量測儀表測試土層對觸探頭的貫入阻力,以此來判斷、分析、確定地基土的物理力學(xué)性質(zhì)。靜力觸探試驗適用于粘性土、粉土和砂土,主要用于劃分土層、估算地基土的物理力學(xué)指標(biāo)參數(shù)、評定地基土的承載力、估算單樁承載力及判定砂土地基的液化等級等。
(2)進(jìn)行公路地質(zhì)勘察時應(yīng)對工程地質(zhì)進(jìn)行長期觀測,其觀測內(nèi)容主要是觀測與工程有關(guān)的地下水的動態(tài)觀測;不良地質(zhì)現(xiàn)象的觀測;建筑物修建與周圍環(huán)境相互作用的動態(tài)觀測。
2 公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范運(yùn)用過程和步驟
2.1 鉆孔布置
平面布置規(guī)范規(guī)定,應(yīng)沿道路中線布置,當(dāng)?shù)缆穼挾容^大時,宜在道路兩側(cè)交錯布置占孔。當(dāng)路基巖土條件復(fù)雜時應(yīng)布置橫剖面。我認(rèn)為在路塹、陡坡路堤(經(jīng)常是半挖半填路段),須進(jìn)行支擋工程的地段應(yīng)布置橫剖面,具體布置可參考”邊坡工程規(guī)范”。
2.2 勘探孔孔距
在一般情況下可按道路性質(zhì)布孔,布孔時應(yīng)注意兩點(diǎn),一是每個地貌單元,不同地貌單元的交界處均應(yīng)布置勘探孔。同時在微地貌和地層變化較大地段予以加密。此處的地貌單元指平原(堆積地貌)崗地(剝蝕堆積地貌),丘陵山區(qū)(剝蝕地貌),微地貌指平原中的,河漫灘,低平原,高亢平原等,崗地中的坳溝崗地等。二是規(guī)定有機(jī)質(zhì)垃圾,疏松的雜填土,未經(jīng)沉實的近期回填土及軟土分布地段應(yīng)查明其分布范圍,勘探孔距宜控制在20~40m。
2.3 勘探孔孔深
原地面或設(shè)計地面標(biāo)高(挖方地段)以下2~3m,規(guī)定為原地面以下5m,或挖方地段為設(shè)計路面下4m。規(guī)范同時規(guī)定當(dāng)為有機(jī)質(zhì)垃圾、疏松的雜填土,未沉實的近期填土,軟土和可液化層時孔深應(yīng)適當(dāng)加深或鉆穿該土層;當(dāng)高路堤地段孔深應(yīng)滿足地基承載力、變形計算、穩(wěn)定性分析評價要求及地基處理要求。路塹,陡坡路堤,支擋工程孔深也應(yīng)滿足上述要求。總的說來道路工程鉆孔的特點(diǎn)是:①所有鉆孔都必須取樣;②市政鉆孔應(yīng)封孔;③多數(shù)鉆孔應(yīng)量測水位。
2.4 取樣與試驗
(1)地基土與路基土
市政規(guī)范規(guī)定橋涵,室外管道,堤岸工程等劃分地基巖土應(yīng)與現(xiàn)行建筑地基礎(chǔ)規(guī)范一致,對道路路基土應(yīng)執(zhí)行《城市道路設(shè)計規(guī)范》。地基土的概念大家已很清楚。主要說一下路基土。什么是路基,路基是路面的基礎(chǔ),承受由路面?zhèn)鱽淼男熊嚭奢d,它又分為路床、路堤。路床又分為上部0.3m,稱做上路床,0.3~0.8m,稱下路床。0.8~1.5m稱上路堤,1.5m以下稱下路堤,需要指出的是,路堤是填方路基,當(dāng)為挖方路基,或以后地面為路面標(biāo)高時就不存在路堤而只有路床存在。對于路基土也就是路床及路堤部分土的定名及試驗方法均應(yīng)遵照現(xiàn)行公路土工試驗規(guī)程。路堤土來自取土場,如進(jìn)行取土場勘察時應(yīng)遵照上述規(guī)程辦理。路基土下面的土分類規(guī)范沒有說,我想應(yīng)該稱地基土,按目前習(xí)慣似乎可以按《建筑地基規(guī)范》的規(guī)定來執(zhí)行。
(2)取樣間距與測試
規(guī)范規(guī)定在原地面或設(shè)計地面以下1.5m范圍內(nèi)每間隔0.5m取一個樣(公路規(guī)范是0.5、1.0、2.0、4.0m取樣)。采取的土樣應(yīng)做顆粒分析,天然含水量和液塑限,以便劃分路基土類別和土基干濕類型,干濕類型的劃分按路床頂面以下0.8,深度內(nèi)平均液性指數(shù)按大于1.00,為過濕,0.75~1.0為潮濕類型,0.5~0.75為中濕類型,小于0.5為干燥類型,需要指出的是公路規(guī)范規(guī)定應(yīng)按平均稠度指標(biāo)來判定,二者有不一致之處。
2.5 工程地質(zhì)勘察報告
首先是文字部分:(1)勘查工作的任務(wù)和概況;(2)是否存在影響建筑物地基不穩(wěn)情況存在及其影響程度;(3)工程場地的地質(zhì)土層結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度及各土層物理力學(xué)性質(zhì);(4)低下水位的深度、水質(zhì)情況、變化情況及對建筑材料的腐蝕程度;(5)在地震設(shè)防區(qū)劃分場地類型和場地類別,并判別飽和沙土及粉土;(6)對建筑地基基礎(chǔ)方案進(jìn)行分析,提出經(jīng)濟(jì)可行的設(shè)計方案意見,尤其對地基設(shè)計和施工中需注意的地方檢出建議;(7)當(dāng)工程需要時,尚應(yīng)提供:深基坑開挖的邊坡穩(wěn)定計算和支護(hù)設(shè)計所需的技術(shù)參數(shù),論證其對周圍已有建筑物和地下設(shè)施的影響;基坑施工降水的有關(guān)技術(shù)參數(shù)及施工降水方法的建議;提供用于計算地下水浮力的設(shè)計水位。
其次是圖表部分:(1)勘探點(diǎn)平面布置圖;(2)工程地質(zhì)剖面圖、綜合工程地質(zhì)圖或工程地質(zhì)分區(qū)圖;(3)土的物理力學(xué)性試驗總表。重大工程根據(jù)需要,繪制綜合工程地質(zhì)圖或地質(zhì)分區(qū)圖、地質(zhì)柱狀圖或綜合地質(zhì)柱狀圖和有關(guān)試驗曲線。
3 結(jié)束語
總之,公路工程地質(zhì)勘察工作任務(wù)艱巨,必須明確其目的,克服各種因素,正確利用公路工程地質(zhì)勘測方法對提高設(shè)計質(zhì)量,有效控制工程造價和工期有著無法替代的作用。公路工程地質(zhì)勘測作為公路建設(shè)中的重要手段,應(yīng)引起我們足夠的重視。
摘要:作為道路工程中比較重要的一種――高速公路,也是受到了各方面的重視。在高速公路工程的建設(shè)中,邊坡的分類關(guān)系到了整個高速公路工程的設(shè)計,因此,對于邊坡的分類應(yīng)該高度重視。現(xiàn)在的邊坡分類,大都是按照其破壞的形式進(jìn)行簡單的分類,對未變形邊坡并沒有分類。在結(jié)合了工程的實踐之后,提出了比較適合高速公路工程的邊坡地質(zhì)分類。本文便對這些邊坡的分類進(jìn)行深入淺出的探究和分析。
關(guān)鍵詞:基礎(chǔ)設(shè)施;高速公路;邊坡分類;地質(zhì)
根據(jù)工程的實踐以及對高速公路邊坡勘察結(jié)果的分析,對于未變形邊坡進(jìn)行大方向上的分類。一般分為巖質(zhì)邊坡、土質(zhì)邊坡和土石邊坡。對于變形邊坡就按照其變形的特性進(jìn)行分類。
一、 邊坡分類的現(xiàn)狀
目前,國內(nèi)外對于邊坡的研究都比較深入,對邊坡的分類也有自己的見解,這就造成了對邊坡的分類有很多種方法。其中依據(jù)的原則、標(biāo)準(zhǔn)及目的也都不相同。迄今為止也并有一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)來對邊坡進(jìn)行分類。在實際的勘測中,大都是按照各自確定的分類標(biāo)準(zhǔn)對邊坡的破壞形式進(jìn)行分類。對于未變形的邊坡,大都不去研究,對于專門為某項工程目的服務(wù)的邊坡分類更是匱乏
現(xiàn)在來說,常見的分類所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)是:邊坡的形成的原因、邊坡的結(jié)構(gòu)、邊坡的巖土特性、邊坡的變形破壞形式等等。對變形破壞形式的分類尤為復(fù)雜,有的根據(jù)變形的特征,有的根據(jù)變形的時間,有的則是根據(jù)變形的發(fā)育階段進(jìn)行分類。
總而言之,對于邊坡的分類,國內(nèi)外的研究人員提出了許多的方式方法,同樣的分類的目的也是不盡相同的。但是在這其中,這些分類的方法都有一個共同的特點(diǎn),那便是僅僅只是對變形形式的分類。對于邊坡并沒有進(jìn)行綜合的工程地質(zhì)分類,這樣對于我國的高速公路工程的勘測就帶來了不便。本文試著綜合工程的實際,提出一種比較適合應(yīng)用于高速公路工程邊坡的地質(zhì)分類。
二、 分類的目的和原則
(1)分類的目的
高速公路工程邊坡的地址分類是在結(jié)合了我國高速公路工程的勘測的結(jié)果之后,將各種不同地質(zhì)特性的邊坡加以區(qū)分和整理,不同的邊坡代表不同的工程地質(zhì)特性。各自之間對于工程的影響也是不盡相同的。因此,對于邊坡工程地質(zhì)分類的主要目的便是:
①結(jié)合實地的工程勘測,能夠根據(jù)分類的特征對邊坡屬于哪一種類進(jìn)行快速的辨認(rèn),從而能夠迅速的掌握其特性和主要應(yīng)用的工程。
②根據(jù)分類,能夠迅速的對邊坡的各種屬性做出判斷,比如對其的穩(wěn)定性進(jìn)行初步的分析和評價,從而能夠判斷出對整個工程的影響。
③根據(jù)分類,能夠結(jié)合理論的數(shù)據(jù)分析等,對在工程實施過程中可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行預(yù)測,同時也可以針對性的提出解決方案。
④根據(jù)分類,當(dāng)出現(xiàn)的邊坡問題比較復(fù)雜時,能夠為下一步的勘測工作提供有力的理論依據(jù)和工作方向指標(biāo)
(2)分類的原則
為了能夠在實際的工程應(yīng)用中比較方便,按照以下的原則進(jìn)行分類:
①分類以實踐為基礎(chǔ)。
②為了方便在實地的勘測中對邊坡進(jìn)行快速的辨認(rèn),并對其特性做出評價,在分類中,需要對邊坡的特性以及可能對工程出現(xiàn)的影響加以說明。
③對邊坡工程地質(zhì)的特質(zhì)進(jìn)行分析分類時,要說明其對工程的影響。
④分類依據(jù)為:結(jié)構(gòu)、巖土性、變形的特征。
三、 高速公路工程邊坡的工程地質(zhì)分類
根據(jù)上述的分類原則,結(jié)合了實際的高速公路工程中所遇到的邊坡,進(jìn)行了如下的分類。按照邊坡和工程之間的將邊坡分為了人為邊坡和自然邊坡兩種;按照人工邊坡的建筑方式分為填方路堤邊坡和挖方路塹邊坡兩種;按照邊坡便性情況的不同分為了變形邊坡和未變形邊坡兩種;按照邊坡的巖土性質(zhì)分為了巖質(zhì)邊坡、土質(zhì)邊坡以及土石邊坡三種。根據(jù)其結(jié)構(gòu)的不同還可以進(jìn)行更加細(xì)致的分類。按照邊坡的高度、坡腳等還做出了一般性質(zhì)的分類。
(1)巖質(zhì)邊坡的分類。
根據(jù)巖質(zhì)邊坡的巖土性質(zhì)的不同進(jìn)行以下分類。
①侵入巖邊坡。比如說花崗巖等性質(zhì)的邊坡,此類邊坡的巖土性質(zhì)比較單一,強(qiáng)度比較高,呈塊狀的結(jié)構(gòu),一般是形成陡坡,并且具有發(fā)育成卸荷裂縫的特性。
②噴出巖邊坡。比如說玄武巖以及流紋巖等等。這種邊坡的強(qiáng)度不同的巖質(zhì)之間的強(qiáng)度差距比較大,一般的具有層狀或者是類似層狀的結(jié)構(gòu),受到其形狀的影響,邊坡的形態(tài)不固定。
③碎屑沉積巖邊坡。比如說砂巖、頁巖等。強(qiáng)度的差別比較大,形成的邊坡呈現(xiàn)層狀結(jié)構(gòu)。邊坡的形狀收到其本身形狀的控制,不具備唯一性。
④碳酸巖類的邊坡。比如說石灰?guī)r等等。強(qiáng)度比較高,大都呈現(xiàn)層狀結(jié)構(gòu),邊坡常常形成懸崖狀。
按照邊坡的巖體結(jié)構(gòu)來進(jìn)行分類,可以分為:
①塊狀結(jié)構(gòu)的巖土質(zhì)邊坡。塊狀邊坡指的是由大塊的沉積巖或者是巖漿巖所構(gòu)成的邊皮,這類的邊坡沒有細(xì)致的層狀節(jié)理分布,并且不具備層狀邊坡的特性。
②碎裂結(jié)構(gòu)狀的巖土質(zhì)邊坡。碎裂狀的巖土邊坡指的是有強(qiáng)烈發(fā)育的不規(guī)則的節(jié)理的各種巖石邊坡。由于邊坡上面的節(jié)理比較復(fù)雜和混亂,所以邊坡的狀態(tài)大都是相互鑲嵌式的碎塊。
(2)土質(zhì)邊坡分類
①黃土邊坡。黃土邊坡一般稱棕黃色,并且具有多孔性。成分多以顆粒為主,質(zhì)地比較均勻,干燥的時候較為堅固,但是遇到水容易受到侵蝕而脫落,邊坡的形態(tài)一般為直立狀。
②砂土性邊坡。砂土邊坡指的是由結(jié)構(gòu)較為疏、粘聚力較為低的砂土構(gòu)成的,一般透水性比較大,在振動力比較大的時候,容易液化。
(3)土石邊坡
由土和質(zhì)地較為堅硬的巖石所組成的邊坡便稱之為土石邊坡,根據(jù)土和巖石在邊坡中的種類的不同,可以分為碎石土邊坡和巖土混合邊坡這兩類。
碎石土邊坡是指由比較堅硬的碎石塊和砂土的碎屑所組成的邊坡。而按照其形成的條件又可以分為堆積型和殘積型,這兩種的區(qū)別在于前者是經(jīng)過了砂土的遷移和搬運(yùn)形成,而后者并沒有經(jīng)過砂土的遷移和搬運(yùn),殘積所自然形成的。邊坡由巖石和砂土較為雜亂的混合而成,稱之為巖土混合邊坡。這種邊坡呈現(xiàn)疊狀結(jié)構(gòu),一般的上部為巖石,下部為砂土。
(4)按照邊坡的高度和邊坡的坡腳分類如下表:
(5)變形邊坡的分類
①滑動變形邊坡。這類的邊坡是由巖石的一部分沿著一定的角度和平面,受到某種力的作用下,相對于另一塊巖體進(jìn)行了滑動所產(chǎn)生邊坡。滑坡是滑動邊坡的常見形式。
②蠕動變形邊坡。蠕動變形邊坡指的是由于種種原因,巖體發(fā)生了長期的緩慢的變形的情況。這種變形可以是長期、連續(xù)性的,也可以是間接性的跳躍性的。
③崩塌變形邊坡。崩塌變形邊坡指的是,一部分巖體在受到某種力的作用下,突然性的從母體的巖體上脫離所形成的的半坡。崩塌邊坡一般的呈現(xiàn)堆積狀。
結(jié)語:
本文結(jié)合了高速公路工程勘測的實際,深入的對邊坡的分類進(jìn)行了分析和探究,對于邊坡的分類也進(jìn)行了詳細(xì)的敘述和分析,更是對高速公路工程邊坡的工程地質(zhì)分類也提出了相應(yīng)的見解。
摘要:目前,公路地質(zhì)勘查的方式繁多,且都有著各自的特點(diǎn)和作用,為了實現(xiàn)對不同方法的綜合使用,提高公路地質(zhì)勘查工作的水平。本文結(jié)合工程實例,對不同的勘查方法及應(yīng)用進(jìn)行了簡要的闡述。
關(guān)鍵詞:公路;地質(zhì)勘查;方法;綜合運(yùn)用
1 工程概況
某公路工程全長約140km,是貴州省公路網(wǎng)的重要組成部分,也是所在地區(qū)前往其他省份的唯一快速汽車通道。公路穿越的地形包括丘陵區(qū)、低山區(qū)、山間盆地區(qū)等。其中,低山丘陵區(qū)在公路全長中所占比例約為85%,高差相對較大,地形坡度在25°~45°之間,尤其是某一路段需要穿過山脈,地形條件極其復(fù)雜。由于這段路線地形陡峭,且以隧道和橋梁為主,因此給勘察工作帶來了極大的挑戰(zhàn)。
2 地質(zhì)情況
2.1 地質(zhì)特征
區(qū)域內(nèi)的構(gòu)造活動較為強(qiáng)烈,巖漿侵入面積較大,次級構(gòu)造極為發(fā)育。同時,線路的中段區(qū)域表現(xiàn)為背、向斜相接合部位。區(qū)域性構(gòu)造方向與構(gòu)造發(fā)育形跡基本相同,以北東向為主,北西向網(wǎng)絡(luò)狀構(gòu)造體系少量存在,巖石破碎、斷層發(fā)育、風(fēng)化強(qiáng)烈。路線穿越的地層較多,巖性復(fù)雜,依次為寒武系、志留系、中上泥盆統(tǒng)、白堊系與第四系。中段燕山期和花崗巖大面積出露,西段變質(zhì)巖廣泛分布,東段沉積巖廣泛分布。巖性包括砂巖、片巖、板巖、泥灰?guī)r、粉砂巖等多種類型。
2.2 水文地質(zhì)
沿線地下水主要包括基巖風(fēng)化層孔隙裂隙水、第四系沖洪積砂- 卵礫石層孔隙潛水、灰?guī)r巖溶水、基巖裂隙水等。地層、地形等因素對地下水的排泄條件和補(bǔ)給影響較大,其中,巖溶發(fā)育、斷層破碎地段是本次勘察工作的重點(diǎn)和難點(diǎn),也是整個線路中的重點(diǎn)地段。
3 勘查方式
針對線路所在區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、地形條件交叉、地形單元多、水文地質(zhì)條件復(fù)雜、地層巖性多變、植被發(fā)育等特點(diǎn),除了常規(guī)的勘察方式外,工作人員還針對性地選擇了勘察方法。
3.1 遙感技術(shù)
在線路的對比和選擇階段,對遙感技術(shù)(即RS技術(shù))進(jìn)行綜合應(yīng)用,可以收到非常理想的效果。該技術(shù)的圖像具有全面性、真實性、宏觀性等特點(diǎn),能夠為不良地質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造、地形的有效識別提供依據(jù),且能夠消除覆蓋層、植被、地形等帶來的不利影響,通過對圖片的分析即可獲得區(qū)域內(nèi)的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)、地層、地質(zhì)構(gòu)造等多方面資料,避免在項目實施過程中遭遇特殊性巖土或不良地質(zhì),不僅為安全、優(yōu)質(zhì)的施工奠定了堅實的基礎(chǔ),也讓工作人員的選線得到了有效的數(shù)據(jù)支持。
通過對RS圖像資料的分析,可以對沿線的不良地質(zhì)現(xiàn)象、地質(zhì)構(gòu)造、地層巖性等位置進(jìn)行區(qū)分,為地質(zhì)測繪人員提供工作靶區(qū)。例如在K65+400~980段,RS圖像表現(xiàn)為塊狀灰色調(diào)夾平直灰黑色調(diào),寬度較大,高差較小,因此,將其判定為寬度較大的斷層,這一結(jié)論在隨后的現(xiàn)場操作中得到了證實。在花崗巖分布區(qū),RS圖像則表現(xiàn)為大片姜狀圖形,色調(diào)為淺灰~灰白,高差較小,地形較緩;在變質(zhì)巖區(qū),圖像表現(xiàn)為大片塊狀的灰黑和灰色,高差較大,地形較陡;在花崗巖分布區(qū),滑坡區(qū)圖像表現(xiàn)為灰白色,局部存在灰黑色調(diào);在變質(zhì)巖區(qū),滑坡區(qū)圖像表現(xiàn)為灰色加局部灰白色。
3.2 GSP技術(shù)
GSP定位的優(yōu)勢在于全天候、高精度、高效率、操作簡單、功能較多,通過GSP進(jìn)行不良地質(zhì)點(diǎn)的定位、構(gòu)造點(diǎn)的追索延伸、地質(zhì)點(diǎn)測量定位等具有較高的應(yīng)用價值,能夠使定位精度得到進(jìn)一步的提升。
在實際工作中,K65+400~980段為斷層分布,后期巖漿侵入,巖性多變。斷裂破碎帶的寬度約為200m,原巖為砂巖和砂礫巖,裂隙發(fā)育,白色石英脈大量,構(gòu)造巖破損,裂隙中常見填充的石英,整體性較差。通過GSP定位,將野外的實際情況直接反映在平面圖當(dāng)中,不僅速度快,而且精確度高,對于勘查工作的指導(dǎo)具有重要意義。
4 物探測試的相互補(bǔ)充
4.1 GPR的應(yīng)用
GPR也就是我們常說的探底雷達(dá),主要用于地下介質(zhì)分布的確定。該技術(shù)主要采用雷達(dá)天線將無載波電磁脈沖發(fā)往地下,并接收由不同介質(zhì)界面反射的回?fù)堋S捎陔姶挪ㄔ诮橘|(zhì)傳播的過程中,電磁場強(qiáng)度、波形和路徑會因為介質(zhì)的幾何形態(tài)與電性質(zhì)的差異而發(fā)生變化,因此,通過回波旅行時間、波形和幅度即可探知地下介質(zhì)的埋藏目的體和地層結(jié)構(gòu)。不同介質(zhì)內(nèi)部的電磁波傳播特點(diǎn)會使其發(fā)生折射、透射、反射等現(xiàn)象,GPR的工作原理也在于此。電磁波被反射后,會被接收天線接收,并由主機(jī)對電磁波的運(yùn)動特征進(jìn)行記錄,處理后形成斷面的掃描圖。工作人員通過對圖像的讀取即可了解地下目標(biāo)物結(jié)構(gòu)的實際情況。線路處于山區(qū),林密山高,勘察工作較難開展,而GPR技術(shù)的應(yīng)用則有效解決了這一難題。在K65+400~980斷層分布地
段,斷層部位的縱波速度為513~822 m/s,較正常的1 210~3 930 m/s出現(xiàn)了大幅度的下降。物探曲線的分析結(jié)果為土層較厚,實際為斷層具有向下延伸的趨勢,不過界限并不明顯。在巖土層正常分布的地段,GPR結(jié)合鉆孔資料能夠?qū)r土分層情況
進(jìn)行全面反映,有利于地層分層評價的順利進(jìn)行,對隧道圍巖的分級具有重要的指導(dǎo)意義。
4.2 高密度電阻率法的應(yīng)用
該方法是常規(guī)電法的進(jìn)一步發(fā)展,工作原理與之類似,即借助巖土介質(zhì)的導(dǎo)電性差異,通過分析和研究構(gòu)建地下穩(wěn)定電流場的分布規(guī)律,從而解決相應(yīng)的地質(zhì)問題。與傳統(tǒng)的工作方式相比,高密度電阻率法能夠自動進(jìn)行測量電極的轉(zhuǎn)換,測量次數(shù)因此大幅降低,具有高精度、高分辨率、直觀等特點(diǎn)。地下介質(zhì)的電性變化可通過人工建立的穩(wěn)定電流場的變化進(jìn)行測定,分析后即可得出地下障礙物的形狀、性質(zhì)、埋深等內(nèi)容,因此在滑坡體、斷層破碎帶、巖溶等的探測中得到了非常廣泛的應(yīng)用。在K65+400~980斷層的分布地段,受地形高差大、土層較厚、植被發(fā)育、難以鉆孔等因素的影響,井探、槽探無法達(dá)到測量要求,因此換用高密度電阻率法。通過野外地質(zhì)測繪隊大致走向進(jìn)行判斷,并按照垂直走向進(jìn)行無探險的設(shè)置。
4.3 基礎(chǔ)地質(zhì)成果的應(yīng)用
在公路地質(zhì)勘查工作中,鉆探是了解地面下巖土層的最為基本的方式,而工程地質(zhì)測繪則是對地面巖土層分布情況進(jìn)行掌握的最直觀方法,如果能夠使用物探進(jìn)行補(bǔ)充,就可以收到更為顯著的效果。在采用物探、遙感等勘查方式的同時,工作人員對基礎(chǔ)地質(zhì)十分重視,將物探、鉆探、地質(zhì)工作有機(jī)地結(jié)合到一起。例如在對K66+500的邊坡進(jìn)行測繪時,設(shè)計邊坡與石英砂巖同向,列席組合為順坡向。鉆探資料表明,基巖埋藏較淺,且硬度較大,在進(jìn)行邊坡的開采后非常容易導(dǎo)致順層滑動的問題。因此建議將路線向南移動,或采用錨索、放坡等方式進(jìn)行加固處理,但是這兩種方法不僅造價較高,而且在日后的使用中還會引起一些不必要的麻煩。設(shè)計部門對這些結(jié)論進(jìn)行了分析,在充分結(jié)合相關(guān)地質(zhì)勘查資料的基礎(chǔ)上,對線路進(jìn)行了相應(yīng)的調(diào)整。
5 結(jié)語
1)在進(jìn)行山區(qū)公路勘查時,綜合采用鉆探、物探、遙感、地質(zhì)等方法,將會收到更為顯著的勘查效果。
2)在山區(qū)勘探工作中,RS技術(shù)無疑是先行者之一,能夠有效地將各類地質(zhì)內(nèi)容總結(jié)歸納為“靶區(qū)”,對于其他地質(zhì)工作的開展具有重要的指導(dǎo)意義。
3)GPR、高密度電阻率法等物探方式的應(yīng)用,能夠提前預(yù)報下伏地層的相關(guān)情況,為提升鉆探工作的針對性提供依據(jù)。
4)基礎(chǔ)地質(zhì)工作的有效開展,能夠為山區(qū)公路路線的合理選擇提供借鑒和指導(dǎo)。
5)山區(qū)公路地質(zhì)勘查工作的有效開展,離不開GSP的路線導(dǎo)向作用和現(xiàn)場定位功能,對其進(jìn)行合理使用,將會在很大程度上提高工作的精確度和效率。
【摘 要】隨著經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展和公路工程項目建設(shè)的持續(xù)發(fā)展和進(jìn)步,高速公路工程項目建設(shè)也逐漸受到了重視,公路工程項目的建設(shè)推動了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及國家的進(jìn)步。而高速公路工程邊坡的工程地質(zhì)的分析和研究的增多,對高速公路的建設(shè)有著十分重要的意義,通過對告訴公路邊坡工程地質(zhì)的分析,為高速公路的建設(shè)奠定了基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】高速公路;工程邊坡;工程地質(zhì);分類
江西地貌以山地、丘陵為主,約占全省總面積的78%;地勢周高中低,省境邊緣群山環(huán)繞,中南部丘陵起伏,山體多由變質(zhì)巖和花崗巖組成。江西省是我國地質(zhì)災(zāi)害比較嚴(yán)重的省份之一,屬于地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度較高的地區(qū)。省內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育,因地質(zhì)災(zāi)害造成的人員傷亡、財產(chǎn)損失情況嚴(yán)重。據(jù)不完全統(tǒng)計,全省共有地質(zhì)災(zāi)點(diǎn)25712,規(guī)模較大、損失較嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)1209個,共造成869人傷亡,直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)32669.73萬元。特別是近幾年來,降雨誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的頻率、強(qiáng)度越來越高,造成的損失和危害越來越嚴(yán)重。由此,對于相關(guān)地區(qū)工程邊坡的工程地質(zhì)的分析有著十分重要的現(xiàn)實作用和意義。
1 按照巖性進(jìn)行分類
(1)侵入巖邊坡。例如花崗巖邊坡,巖性相對單一,具有較高的強(qiáng)度并呈塊狀結(jié)構(gòu)分布,呈陡坡發(fā)育卸荷裂隙。
(2)碎屑沉積巖邊坡,例如砂巖、頁巖、礫巖邊坡,不同類型的沉積巖的強(qiáng)度不同,往往呈層狀結(jié)構(gòu)進(jìn)行分布,邊坡的形態(tài)受到巖層的產(chǎn)出狀況的影響,頁巖的透水性相對較弱。
(3)噴出巖邊坡,例如玄武巖凝灰?guī)r、凝灰角礫巖、流紋巖邊坡等等。不同類型的噴出巖邊坡的強(qiáng)度差異也較大,并且呈裂隙發(fā)育,有時具有層狀或者類似層狀的結(jié)構(gòu),孔隙性較大,邊坡的形態(tài)收到其結(jié)構(gòu)形態(tài)的控制。
(4)碳酸巖類邊坡,例如石灰?guī)r、白云巖邊坡等等,邊坡的形態(tài)受到巖層產(chǎn)出狀況的影響,往往形成懸崖,部分巖溶發(fā)育。
(5)軟弱巖層邊坡,例如泥巖、頁巖、泥灰?guī)r、河湖相砂頁巖、半成巖等,強(qiáng)度較低,容易分化。
(6)夾有軟弱夾層的沉積巖邊坡,例如帶有泥化夾層或者坡碎夾泥層的砂巖、石灰?guī)r、頁巖等等,具有層狀結(jié)構(gòu)。
(7)變質(zhì)巖類邊坡,例如片巖、片麻巖、千枚巖、石英巖邊坡。大多呈現(xiàn)片狀或者層狀結(jié)構(gòu)分布,巖體不夠完整。
(8)特殊巖類邊坡,例如帶有石膏、鹽等易溶巖層,強(qiáng)度較低。
2 按照巖體結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類
2.1 碎裂結(jié)構(gòu)巖石邊坡
是指帶有強(qiáng)烈發(fā)育的不規(guī)則節(jié)理裂隙的巖石邊坡,在沉積巖、巖漿巖或者變質(zhì)巖等地區(qū)都可能出現(xiàn),尤其是在斷層交匯部位以及嚴(yán)重構(gòu)造擠壓部位較為常見,由于邊坡上節(jié)理裂隙較為密集且方向凌亂,有時難以劃分出巖石的層狀結(jié)構(gòu),邊坡巖性多為相互鑲嵌的碎塊結(jié)構(gòu),然而從宏觀上可將該種邊坡形式視為散體,邊坡的形態(tài)與節(jié)理裂隙的切割程度以及組合形態(tài)密切相關(guān)。
2.2 塊狀結(jié)構(gòu)巖石邊坡
一般由塊狀巖漿巖或者巨厚層沉積巖所構(gòu)成的邊坡,該種邊坡就局部地段而言并沒有層狀節(jié)理分布,并不具備各種層狀巖石邊坡的特性,根據(jù)其物質(zhì)組成分析可將其視為相對均質(zhì)體。
2.3 層狀同向緩傾巖石邊坡
大部分是由堅硬層狀巖石夠構(gòu)成的邊坡,巖層的傾向與邊坡傾向保持一致,但其傾角比邊坡的坡腳要小,坡面切斷了巖層的層面。由于其具有該項特征,由此在坡腳以上的巖層具有路面方向活動的空間,而當(dāng)層面之間的抗剪強(qiáng)度較低之時,將沿著層面產(chǎn)生滑動。
邊坡穩(wěn)定性主要受到巖層傾角、層面抗剪強(qiáng)度以及邊坡巖體的節(jié)理裂隙切割狀況的影響。層狀同向緩傾邊坡較為常見,這是由于施工開外對邊坡坡腳進(jìn)行人為改動,從而導(dǎo)致邊坡由緩變陡,從而切斷了層面,尤其邊坡巖層被坡面切斷之后,最為常見的是順層滑動,尤其是沿著軟弱夾層進(jìn)行滑動。若是節(jié)理裂隙的切割便于坡體的切割,下伏設(shè)有軟弱夾層之時,在雨后更容易產(chǎn)生滑動。
2.4 層狀反向結(jié)構(gòu)巖石邊坡
該種類型的巖石邊坡,巖層的走向與邊坡的走向基本保持一致,而傾向則與坡面的傾向相反,也可稱為逆向邊坡,該種邊坡由于沿著層面缺少滑動變形的空間,由此無論巖層傾角的大小,一般狀態(tài)下基本能保持穩(wěn)定。
2.5 層狀斜向結(jié)構(gòu)巖石邊坡
是指巖層與坡面走向呈現(xiàn)一定的夾角的層狀巖石所構(gòu)成的邊坡,也可稱為切向邊坡,是高速公路當(dāng)中較常見的一種邊坡的類型。
2.6 層狀同向陡傾巖石邊坡
是指巖層的走向與邊坡的走向基本保持一致,然而巖層傾角比邊坡坡腳的巖石邊坡要大,同時由于坡面未將巖層的層面切斷,由此,并未給巖層層面下滑的空間,一般狀況下能保持穩(wěn)定。
3 按照土質(zhì)進(jìn)行分析
3.1 砂性土質(zhì)邊坡
主要由砂或者砂型土所構(gòu)成的邊坡,其結(jié)構(gòu)較為稀疏,年距離較低,一般而言透水性較強(qiáng),飽和含水的均質(zhì)砂土邊坡,容易在振動力的作用下液化產(chǎn)生液化邊坡。
3.2 粘性土質(zhì)邊坡
顆粒細(xì)密,而由于不同邊坡的生長環(huán)境不一致,不同粘土的組織結(jié)構(gòu)、物理力學(xué)特征等具有較大的差別,同時對邊坡的穩(wěn)定性影響也不一致,然而一般具有干時堅硬開裂,遇水膨脹分解等軟塑性特征。
3.3 黃土質(zhì)邊坡
一般呈淡黃色或者棕黃色,呈現(xiàn)多孔性特征孔隙比例一般為40~50%,以粉粒為主,質(zhì)地均一,無層理發(fā)育,無柱狀節(jié)理以及垂直節(jié)理發(fā)育,天然狀況下含水量較少,干燥時較為堅固,呈現(xiàn)豎直狀,然而遇水容易剝落或者受到侵蝕。
3.4 脹縮土質(zhì)邊坡
呈現(xiàn)特殊的物理力學(xué)特征,這是由于土質(zhì)當(dāng)中包含蒙脫石等容易膨脹的礦物,具有明顯的干濕效應(yīng)。
3.5 軟土質(zhì)邊坡
是由泥變、淤化、淤泥實土以及其他類型的抗剪強(qiáng)度較低的土質(zhì)所構(gòu)成的邊坡類型。粘土由于其抗剪強(qiáng)度極低,其流變性特征十分顯著,由此并不利于邊坡的穩(wěn)定性。
4 土石混合邊坡
該種邊坡形式是由土以及堅硬巖石混合而成,可分為碎石土邊坡以及巖土混合邊坡兩種類型。
碎石土邊坡是由堅硬的巖石碎塊以及砂土碎屑細(xì)顆粒物質(zhì)所混合構(gòu)成的土石邊坡形式,具體還可細(xì)分為碎石土邊坡以及巖土混合邊坡兩種類型。
碎石土邊坡是指由堅硬的巖石碎塊以及砂土所混合構(gòu)成的邊坡,按照相應(yīng)的形成條件,可分為堆積型以及殘積型碎石土邊坡。堆積型碎石土邊坡是由于土石碎屑經(jīng)過搬運(yùn)位移或者土石混雜,例如坡積體以及變形邊坡的殘留體等等;而殘積型的土石邊坡則是由于擠眼原位風(fēng)化而成,巖土并未經(jīng)過搬運(yùn)和位移。按照其結(jié)構(gòu)形態(tài)又可分為土石混合機(jī)構(gòu)以及土石疊置結(jié)構(gòu)。
【摘 要】近年來,山區(qū)高等級公路建設(shè)發(fā)展迅速,如何降低公路工程造價,已引起公路建設(shè)在決策、設(shè)計、施工、管理等各環(huán)節(jié)的高度重視。
【關(guān)鍵詞】高等級公路;工程地質(zhì)選線;工程造價
0 概述
隨著公路建設(shè)的高速發(fā)展,對交通的要求開始向“快速、方便、舒適、安全”方面轉(zhuǎn)變。高等級公路逐步向山區(qū)延伸,對于山區(qū)高等級公路的勘察設(shè)計、施工運(yùn)營等方面的環(huán)保要求也越來越高。山區(qū)公路環(huán)境主要是自然環(huán)境,也是地質(zhì)環(huán)境。我市嵩縣、欒川地處山區(qū),地形地貌復(fù)雜,地勢崎嶇坎坷,工程地質(zhì)條件差異較大,巖土種類繁多,公路穿行于山嶺之間,建設(shè)難度高,土石方工程量大,投資多,成本高,而這些縣經(jīng)濟(jì)條件卻相對較差,資金能力有限,就如何降低公路工程造價,已引起公路部門的重視。因此,工程地質(zhì)條件對評價路線設(shè)計方案的優(yōu)劣和決定造價的高低起著至關(guān)重要的作用。處理不好還會誘發(fā)和加劇各種地質(zhì)災(zāi)害,增加公路建設(shè)投資,影響工期,甚至給運(yùn)營階段帶來嚴(yán)重的安全隱患。因此山區(qū)高等級公路的環(huán)保主要是地質(zhì)環(huán)境的保護(hù)和地質(zhì)災(zāi)害的防治。
1 重視山區(qū)公路工程地質(zhì)選線
影響公路工程造價的因素很多,主要有設(shè)計、施工、管理和建設(shè)環(huán)境影響等方面,但是,從控制整個工程造價上來說,起決定作用的還是設(shè)計因素,如果沒有好的設(shè)計,就不可能有優(yōu)良的工程產(chǎn)生,沒有經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計方案,就不可能使整個工程的造價降下來,而工程地質(zhì)選線工作的重視程序、專業(yè)技術(shù)人員水平的高低和工作程度的深淺恰恰是決定設(shè)計質(zhì)量優(yōu)劣的關(guān)鍵,又是合理降低工程造價最有效的途徑。所以除了詳細(xì)的地質(zhì)勘察工作之外,還要貫徹綜合設(shè)計原則,在路線設(shè)計的各個階段,對工程地質(zhì)條件要有充分的了解,保證路線方案的科學(xué)性。
對于平原區(qū)的公路工程而言,工程地質(zhì)條件和地形地貌都比較簡單,大部分以填方路基為主,不良地質(zhì)只有一些軟土地基,地質(zhì)病害比較簡單。而對山區(qū)來說,工程地質(zhì)條件比較惡劣,高等級公路與一般低等級公路相比,由于其指標(biāo)高、路基寬,不可能隨地形地勢布設(shè)線形,為滿足高等級公路的技術(shù)要求,高填深挖在所難免,必然導(dǎo)致原有自然地貌狀態(tài)的破壞,對于存在不良地質(zhì)的地段,極易誘發(fā)滑坡等地質(zhì)病害,而且產(chǎn)生了大量的人工邊坡,增大了環(huán)境保護(hù)、邊坡防護(hù)工程量,毫無疑問,將進(jìn)一步導(dǎo)致工程造價的上升。同時,還給施工和養(yǎng)護(hù)帶來很多麻煩,使后期養(yǎng)護(hù)管理費(fèi)用加大,即便如此,有些病害還得不到徹底根治。因此,山區(qū)高等級公路選線,工程地質(zhì)條件是首要的制約因素。
2 工程地質(zhì)選線對山區(qū)公路工程造價的影響
就拿洛欒快速通道來說吧!嵩縣至欒川段,相對高差較大,地質(zhì)條件比較復(fù)雜,地質(zhì)病害較多,有滑坡、崩塌、軟土、斷層等。從初步設(shè)計階段起就十分重視工程地質(zhì)選線工作,外業(yè)歷經(jīng)1個多月,得到比較方案3個,最后確定的方案造價最低,在施工圖設(shè)計階段也認(rèn)為是最優(yōu)方案而被采用。但在進(jìn)入施工階段后仍在進(jìn)行變動,其根本原因仍然是由地質(zhì)問題引起的,由于治理邊坡,從而導(dǎo)致了工程投資的追加。
實踐證明,山區(qū)公路工程建設(shè)設(shè)計變更的絕大多數(shù)都是由地質(zhì)原因引起的,而且無一例外地都要追加工程投資!如果項目開工前期能重視、加強(qiáng)地質(zhì)選線工作,加大工程地質(zhì)工作力度和深度,有效地避開或者預(yù)見這些病害地段,都比方案確定、工程開工、甚至施工完成后再采取處治措施要好得多。因為,只要工程到了要另外采取處治措施這一步,與早期發(fā)現(xiàn)采用避讓或盡可能少挖等方案相比,任何再優(yōu)秀、經(jīng)濟(jì)的處理方案這時都是很不優(yōu)秀、經(jīng)濟(jì)的,由于治理的不徹底性,工程隱患和風(fēng)險始終難以消除。作為公路工程勘察設(shè)計人員,我們應(yīng)該總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)。
3 把握公路工程地質(zhì)選線要點(diǎn)
公路工程的線型主要受地形、地物和工程地質(zhì)條件控制,地形和地物比較直接客觀,易被選擇和利用,而工程地質(zhì)條件則具有很強(qiáng)的隱蔽性,不易被直接把握和認(rèn)識,因此,工程地質(zhì)因素就成了路線方案比選的難點(diǎn)和主要控制因素。對地質(zhì)較為復(fù)雜地段還應(yīng)注意在確定路線線型后誘發(fā)并加劇地質(zhì)病害的可能性,謹(jǐn)慎的確定路線的線位和采取的工程措施。公路工程地質(zhì)選線是一個循序漸進(jìn)、由淺入深、由表及里的過程,需要豐富的經(jīng)驗和較長的時間,所以,要在正常的測量工作之前進(jìn)行大量細(xì)致而繁瑣的工作。除了收集研究已有的區(qū)域地質(zhì)資料、還要在1:10000地形圖上確定初步方案進(jìn)行實地調(diào)查,發(fā)現(xiàn)重大不良地質(zhì)地段或預(yù)測以后會出現(xiàn)難以治理的地質(zhì)病害的路段要及時反饋信息,以便盡快調(diào)整路線線位。對明顯的不良地質(zhì)進(jìn)行篩選,對那些病害規(guī)模大、治理困難且費(fèi)用高的病害地段應(yīng)加以避讓,剔除明顯無可比的方案,再進(jìn)行現(xiàn)場踏勘,繼續(xù)選擇可比方案。通過鉆探等各種勘察手段獲得的資料做進(jìn)一步優(yōu)化,最終選出既經(jīng)濟(jì)又合理的理想方案。因此,搞好公路工程地質(zhì)選線,一是需要足夠的重視,二是需要較長的周期,三是需要一定人力物力的投入。
4 各種方案的綜合考慮
工程地質(zhì)條件對高等級公路工程造價的影響很大,除重大工程地質(zhì)選線以確定大的路線走向外,對于局部高填方與橋梁跨徑、深路塹與隧道穿越、拆遷與避讓等小方案也應(yīng)進(jìn)行比較,綜合考慮。只有這樣,才有充分保證工程質(zhì)量,降低工程造價。對于是采用填筑路堤還是架橋跨越,要根據(jù)填方高度、土基地質(zhì)條件、溝底縱坡、筑路材料料場和棄方利用的經(jīng)濟(jì)合理性等因素進(jìn)行綜合考慮。通常情況下,如果自然地面工程地質(zhì)條件好、溝內(nèi)不需設(shè)置其它通道、溝底自然縱坡對設(shè)涵排水有利、有足夠的棄方可利用的條件下,填方高度在20米以內(nèi),采用路堤是較為經(jīng)濟(jì)的方案,否則就使用橋梁,至于采用何種橋型,除從經(jīng)濟(jì)的角度考慮外,還要結(jié)合地質(zhì)、環(huán)境景觀等條件而定。對于那些大挖方地段究竟是采用深路塹還是隧道穿越,要結(jié)合工程地質(zhì)條件、棄方運(yùn)距、邊坡防護(hù)工程量及防護(hù)型式、環(huán)境保護(hù)等因素進(jìn)行綜合考慮,它既是降低公路工程造價的有效途徑,又是環(huán)境保護(hù)所必須考慮的因素。通過多年來山區(qū)公路建設(shè)的實踐證明,如果最大挖深在30米以內(nèi),在工程地質(zhì)條件好的情況下,以深路塹通過較為經(jīng)濟(jì),其最大問題是對生態(tài)環(huán)境的破壞和誘發(fā)滑坡病害,后期隱患較多,增大滑坡治理和養(yǎng)護(hù)管理費(fèi)用。因此,如果挖深在30米以上、長度在200米以內(nèi),則用隧道進(jìn)行詳細(xì)比較,一般來說使用隧道較為有利。關(guān)于建筑物,至于是拆遷還是避讓,則要看實際情況,具體問題具體分析,要結(jié)合可持續(xù)發(fā)展降低工程造價等進(jìn)行綜合考慮。
5 結(jié)束語
公路工程選線對地質(zhì)現(xiàn)象和規(guī)律的認(rèn)識是由面到線、由線到點(diǎn)、由表及里、由粗到細(xì)、由宏觀到微觀,逐步深入的,根據(jù)不同階段應(yīng)采取不同的方法和手段。
公路工程選線工程地質(zhì)資料不僅是公路工程設(shè)計、建設(shè)、養(yǎng)護(hù)的依據(jù),而且是方案決策的基礎(chǔ),在高等級公路選線過程中,只有重視并加強(qiáng)地質(zhì)選線工作,充分發(fā)揮可持續(xù)性發(fā)展的思路,才能達(dá)到公路工程建設(shè)風(fēng)險小,可預(yù)見性強(qiáng),潛在問題少的目的,公路工程才能控制潛在的投資和風(fēng)險,從而獲得潛在風(fēng)險和投資最小的最優(yōu)方案,從根本上降低工程造價,以保證設(shè)計質(zhì)量和工程質(zhì)量達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。
[摘要]近年來,國家不斷加大交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)力度,公路交通條件日益改善,伴隨而來的地質(zhì)災(zāi)害問題也顯著增加。公路的修建常常需要跨越不同的地貌單元、地層巖性,會遇到多種地質(zhì)環(huán)境問題,地質(zhì)災(zāi)害類型較多,常見的地質(zhì)災(zāi)害主要有崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、凍土凍融。本文對公路工程施工中常見地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行了分析,詳細(xì)闡述了相應(yīng)的防護(hù)措施,并對地質(zhì)災(zāi)害的防治工作提出了一些策略。
[關(guān)鍵詞]公路工程 地質(zhì)災(zāi)害類型 防治策略
1公路工程建設(shè)項目常見的地質(zhì)災(zāi)害類型
1.1崩塌、滑坡
崩塌是指陡峻斜坡上的塊狀巖土體高速傾倒、翻滾、墜落于坡腳現(xiàn)象,崩塌的特點(diǎn)是垂直位移分量大于水平位移分量。滑坡是指斜坡上的巖土體主要在重力和地下水作用下,沿著一定軟弱面或軟弱帶以水平位移為主的整體向下滑動的作用和現(xiàn)象。崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害是山區(qū)公路工程常見的地質(zhì)災(zāi)害之一,主要是由地質(zhì)原因或人為開挖坡腳造成的。由于山坡或路基邊坡發(fā)生崩塌、滑坡,常使交通中斷,影響公路的正常運(yùn)輸。大規(guī)模的滑坡可以堵塞河道,摧毀公路,砸壞路基及公路橋,中斷交通,破壞廠礦,淹沒村莊,造成行車事故,甚至引起人身傷亡。
1.2泥石流
泥石流是指發(fā)生在山區(qū)的一種含有大量泥砂、石塊的暫時性急水流。泥石流具有強(qiáng)大的破壞力,它往往在很短時間內(nèi)摧毀一切工程設(shè)施和奪取千百人、甚至上萬人的生命財產(chǎn),是嚴(yán)重威脅山區(qū)人民和工程建設(shè)的地質(zhì)災(zāi)害。泥石流是公路,尤其是山區(qū)公路建設(shè)過程中普遍存在且破壞作用及其強(qiáng)烈的公路水毀類型,是毀壞穿越泥石流溝的公路路基、路面及相應(yīng)防治結(jié)構(gòu)物的重要外在機(jī)制,危害方式只要是淤積、掩埋、堵塞、沖擊及沖刷公路,我國公路每年因泥石流造成的經(jīng)濟(jì)損失數(shù)億至數(shù)十億。
1.3地面塌陷
地面塌陷是指地表巖、土體在自然或人為因素作用下,向下陷落,并在地面形成塌陷坑(洞)的一種地質(zhì)現(xiàn)象。有巖溶塌陷、礦山采空塌陷、黃土濕陷等類型,公路工程若在上述塌陷地區(qū)通過,經(jīng)常會造成路面開裂、路基及路面變形、沉降甚至塌陷,影響公路正常通行,甚至威脅人身生命、財產(chǎn)安全。
1.4凍土凍融
凍土凍融是指在季節(jié)性凍土區(qū),地基土冬季凍脹,夏季融化沉陷的一種現(xiàn)象。此種災(zāi)害是東北地區(qū)等高緯度或高海拔地區(qū)特有的地質(zhì)災(zāi)害,常會造成道路翻漿、凍脹、融陷及路面凍裂,影響道路正常通行。
2地質(zhì)災(zāi)害的防治措施
(1)崩塌、滑坡具體措施主要包括①掌握崩塌活動分布規(guī)律,公路要盡可能避開崩塌、滑坡危險區(qū)及可能的危害區(qū);②加強(qiáng)對危巖體監(jiān)測、預(yù)測、預(yù)報工作,臨崩、滑前及時疏散人員和重要財產(chǎn);③實施必要的工程措施,加固斜坡或防護(hù)受威脅的工程設(shè)施。主要工程措施有:護(hù)墻或護(hù)坡,防止斜坡巖土剝落;鑲補(bǔ)、填堵坡體巖石縫洞;削坡,人工消除小型危巖體或減緩陡峭高坡;錨固,加固危巖體,提高其穩(wěn)定程度,防止崩落、滑坡;排水、疏通地表水和地下水,減緩對危巖陡坡的沖刷和潛蝕;攔截、修筑擋石墻、落石平臺、攔石柵欄等,阻止崩滑物對公路設(shè)施的破壞。
(2)泥石流。泥石流防治是一項由多種措施組成的系統(tǒng)工程。它主要由四方面措施組成:①防止和削弱泥石流活動的防治體系--通過生物措施和工程措施,保護(hù)和治理流域環(huán)境,消除或削弱泥石流發(fā)生條件;②控制泥石流運(yùn)動的防治體系-采用攔擋壩、谷坊、排導(dǎo)溝、停淤場等工程措施,調(diào)整和疏導(dǎo)泥石流流通途徑和淤積場地,減少災(zāi)害破壞損失;③預(yù)防泥石流危害的防護(hù)工程體系~一修建渡槽、涵洞、隧道、明硐、護(hù)坡、擋墻、順壩、丁壩等工程,對重要危害對象進(jìn)行保護(hù);④預(yù)測、預(yù)報及救災(zāi)體系一一對于遭受泥石流嚴(yán)重威脅的居民、企業(yè)和重要工程設(shè)施,及時搬遷、疏散,受災(zāi)時有效地?fù)岆U救災(zāi),減少災(zāi)害破壞損失。
(3)地面塌陷。預(yù)防和治理地面塌陷的工作有多方面內(nèi)容,首先,為避免或減少地面塌陷災(zāi)害,必須十分重視公路場地的地質(zhì)環(huán)境,查明建設(shè)區(qū)地面塌陷的危險程度和形成條件,對地面塌陷進(jìn)行預(yù)測,盡可能布設(shè)在塌陷危險性小的安全地帶;對于無法避讓路段,則應(yīng)根據(jù)具體情況,在設(shè)計和施工中采取鉆孔灌漿、旋噴加固等必要的防塌措施。除上述預(yù)防途徑外,在地面塌陷危險區(qū)進(jìn)行抽水、排水、蓄水、爆破等活動時,要采用適當(dāng)方法,防止誘發(fā)地面塌陷活動。為了減輕礦區(qū)采空塌陷災(zāi)害,限制采空區(qū)范圍,或者增多、加大保安柱,減小塌陷規(guī)模。對于已經(jīng)發(fā)生的塌陷災(zāi)害,要在查明地面塌陷發(fā)育狀況和形成原因的基礎(chǔ)上,因地制宜地采取針對性措施加以治理。其方法除了消除促使地面塌陷發(fā)展的各種動力活動外,還可采用填堵法、跨越法、強(qiáng)夯法、灌注法、深基礎(chǔ)加固法、控制抽水(或排水)強(qiáng)度法、疏導(dǎo)水流法、地下水氣調(diào)壓法等充填加固地面塌陷坑和地下孔洞,堵截水流,強(qiáng)化土層及洞穴沉積物強(qiáng)度,削弱地面塌陷活動能力,保證工程設(shè)施安全。
(4)凍土凍融。①工程應(yīng)根據(jù)巖土工程勘察報告所確定的地基土凍脹級別,采取相應(yīng)的防凍脹融沉措施。②在擬建工程施工時,一是回填粗顆粒抗凍材料,并在地面做好防水工作,防治凍脹產(chǎn)生的凍切力破壞基礎(chǔ);二是采取清基換填砂礫或粗砂等透水性好的填筑材料等措施處理基礎(chǔ)。
3防治地質(zhì)災(zāi)害的策略
地質(zhì)災(zāi)害不僅對公路工程施工造成了極大的影響,而且由于其成災(zāi)的緩變性還將對公路造成持續(xù)的影響,需要公路工程施工中防治相結(jié)合,進(jìn)行規(guī)劃治理。對防治地質(zhì)災(zāi)害的主要建議如下:(1)注重地質(zhì)勘察,做好工程規(guī)劃。公路工程施工前要進(jìn)行細(xì)致、全面的地質(zhì)勘察工作,根據(jù)施工區(qū)域的具體地質(zhì)情況敲定工程規(guī)劃,兼顧工程的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。(2)環(huán)保工作與工程施工同時進(jìn)行。公路環(huán)保工作包括設(shè)立各種防護(hù)林帶等針對地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)域的綠化防護(hù)工程,確保在公路工程施工的過程中同時完成相關(guān)的環(huán)境保護(hù)工作,從根本上防治地質(zhì)災(zāi)害。(3)建立公路地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)測和保障體系。通過高科技技術(shù)手段健立健全防治公路地質(zhì)災(zāi)害的相關(guān)體系,提高公路系統(tǒng)預(yù)測、防護(hù)和控制地質(zhì)災(zāi)害的能力。(4)提高公路工程施工人員對地質(zhì)災(zāi)害防治工作的重視和工作能力。通過地質(zhì)災(zāi)害相關(guān)知識的培訓(xùn)教育來提高相關(guān)人員對地質(zhì)災(zāi)害的重視,提高其防范地質(zhì)災(zāi)害工作的能力。建立責(zé)任制度并完善獎懲制度來保障公路工程施工中地質(zhì)災(zāi)害防治工作的執(zhí)行力度。
4結(jié)束語
綜上所述,公路工程施工對地質(zhì)災(zāi)害的具體防治工作中深入研究災(zāi)害產(chǎn)生的機(jī)理和有效防治措施,盡量減少公路工程施工期間造成的災(zāi)害隱患,對突發(fā)災(zāi)害情況先做好應(yīng)急措施,并隨后做好防治災(zāi)害的長久性工作。
[摘要]鑒于不同的邊坡對高速公路工程的施工會有著不同的影響,需要對高速公路邊坡的工程地質(zhì)情況進(jìn)行分析和研究,進(jìn)而為高速公路的合理施工提供參考和依據(jù)。本文筆者從對邊坡分類的概述著手,分析了影響邊坡分類的因素,重點(diǎn)探討了高速公路工程邊坡的地質(zhì)分類和特征,目的是為高速公路工程邊坡的工程地質(zhì)分類分析提供借鑒。
[關(guān)鍵詞]高速公路 邊坡 地質(zhì)分類 影響因素 變形
一般而言,高速公路的工期要求緊張,需要能夠快速準(zhǔn)確的對邊坡的穩(wěn)定性作出評價,進(jìn)而為公路建設(shè)創(chuàng)造良好的條件,這就需要對高速公路的邊坡工程地質(zhì)分類進(jìn)行研究。
1邊坡分類的概述
越來越多的學(xué)者開展關(guān)注邊坡的分類問題,涌現(xiàn)出較多的邊坡分類方法,對進(jìn)行工程的施工起到了一定的促進(jìn)作用。
1.1邊坡分類的目的
邊坡的特征不同,其穩(wěn)定性就存在著較大的差異,進(jìn)而對工程的施工產(chǎn)生了不同程度的影響,因此對邊坡分類的研究是為了通過野外的調(diào)查,較快的對邊坡進(jìn)行辨認(rèn),進(jìn)而明確工程的地質(zhì)特征。其次,通過對邊坡分類進(jìn)行分析,可以對其穩(wěn)定性形成初步的評價,并總結(jié)出邊坡對工程施工的影響,進(jìn)而對工程施工的地質(zhì)問題的處理提出合理化的建議。此外,對邊坡進(jìn)行分類還可以為了勘察試驗工作提供參考和依據(jù)。
1.2邊坡分類的原則
為了更好是為工程施工創(chuàng)造有利的條件,在對邊坡進(jìn)行分類時需要堅持一定的原則。首先,邊坡分類必須是建立在實踐的基礎(chǔ)上,并以巖性、結(jié)構(gòu)和變形特征為主要的分類依據(jù);其次,在進(jìn)行邊坡分類的過程中,要分析邊坡的特征以及主要的形式和可能出現(xiàn)的問題;再次,在對邊坡進(jìn)行分類描述時,要闡述邊坡與工程的關(guān)系;同時,在分類時,需要對其穩(wěn)定性進(jìn)行分析和評價,目的是為了對工程施工起到指導(dǎo)作用。就高速公路工程邊坡的地質(zhì)分類而言,為了提高論述的規(guī)范化和使用方便,需要根據(jù)邊坡的高度、坡度以及人工改造情況進(jìn)行一般性的分類。
1.3影響邊坡穩(wěn)定性的因素
邊坡的穩(wěn)定性對高速公路的工程施工起著至關(guān)重要的影響,而影響邊坡穩(wěn)定性的因素也是多種多樣的,主要包括巖石風(fēng)化、結(jié)構(gòu)面以及地表水和地下水等諸多因素。因此在對邊坡的穩(wěn)定性分析時,需要綜合考慮上述多種因素的綜合作用,力求收集到精準(zhǔn)的數(shù)據(jù),為工程的施工提供參考和依據(jù)。
2高速公路工程邊坡的工程地質(zhì)分類
在對高速公路工程邊坡的工程地質(zhì)分類中,依據(jù)不同的分類依據(jù),會有不同的地質(zhì)分類。按邊坡與工程的關(guān)系可以將邊坡分為人工邊坡和自然邊坡,前者按照形成方式可以分為填方路堤邊坡和挖方路塹邊坡;根據(jù)巖性不同,可以將邊坡分為巖質(zhì)邊坡和土質(zhì)邊坡。
2.1巖質(zhì)邊坡分類
首先,按照巖質(zhì)邊坡的巖性分類,主要分為侵入巖邊坡、噴出巖邊坡、碎屑沉積巖邊坡、碳酸巖類邊坡、夾雜軟弱夾層的沉積巖邊坡、軟弱巖層邊坡以及特殊巖類邊坡以及變質(zhì)巖類邊坡等,并且每種巖質(zhì)邊坡都舉具備自身的特性。其中侵入巖邊坡的巖性單一且強(qiáng)度較高,其結(jié)構(gòu)呈塊狀;噴出巖邊坡屬于裂隙發(fā)育,強(qiáng)度差異大,且形狀會嚴(yán)重影響著邊坡的形態(tài);碎屑沉積巖邊坡多是層狀結(jié)構(gòu),且不同巖石在強(qiáng)度方面存在著較大的差異,其中頁巖具有較強(qiáng)的透水性;碳酸巖類邊坡具有較高的強(qiáng)度,多形成懸崖或者是巖溶;夾雜軟弱夾層的沉積巖邊坡呈層狀結(jié)構(gòu),如砂巖、頁巖等;軟弱巖層邊坡的強(qiáng)度很低,容易被風(fēng)化或者是崩解;特殊巖類邊坡多易溶于水;變質(zhì)巖類邊坡多呈片狀或者是層狀結(jié)構(gòu),其巖體的完整性和強(qiáng)度較差。其次,按照巖質(zhì)邊坡的巖體結(jié)構(gòu)分類,主要分為塊狀結(jié)構(gòu)的巖石邊坡、碎裂結(jié)構(gòu)巖石邊坡、層狀同向緩傾巖石邊坡、層狀反向結(jié)構(gòu)巖石邊坡、層狀斜向結(jié)構(gòu)巖石邊坡等多種。
2.2土質(zhì)邊坡分類
在土質(zhì)邊坡分類中也包含著多種巖石邊坡,且結(jié)構(gòu)各不相同。其中黃土邊坡具有多孔性,且含水量較少,相對來說比較堅固。但是黃土邊坡多是直立邊坡,這樣就容易出現(xiàn)脫落或者是受到侵蝕;砂性土邊坡的結(jié)構(gòu)較為松散且粘聚力較低,具有較好的透水性,但是在振動力的作用下,容易產(chǎn)生液化邊坡;粘性土邊坡的顆粒細(xì)密,但是容易出現(xiàn)堅硬開裂以及遇水分解的現(xiàn)象,呈現(xiàn)出軟塑性狀的特點(diǎn);軟土邊坡主要特征為抗剪強(qiáng)度較低,特別是其流變性明顯,嚴(yán)重的影響了邊坡的穩(wěn)定性;脹縮土邊坡的主要特征為富含膨脹礦物,因此干濕效應(yīng)顯著。
2.3土石邊坡
土石邊坡主要是由土和堅硬的巖石混合而成的,主要包括碎石土邊坡和巖土混合邊坡兩種。碎石土邊坡主要是有堅硬的巖石和砂土構(gòu)成,按照形成條件分為堆積型和殘積型,按照結(jié)構(gòu)形態(tài)可以分為土石混合結(jié)構(gòu)和土石疊置結(jié)構(gòu)。
2.4高度和坡度不同的邊坡
根據(jù)高度的不同可以將邊坡分為超高邊坡、高邊坡、中邊坡和低邊坡,同時根據(jù)坡度的不同可以將邊坡分為平緩邊坡、陡坡邊坡、急坡邊坡以及懸坡。
2.5變形邊坡分類
變形邊坡中的滑動變形邊坡主要是巖土體在大量的巖土體的重力作用下,容易出現(xiàn)滑坡現(xiàn)象;蠕動變形邊坡是在巖體的長期緩慢變形中出現(xiàn)的,并且蠕動變形是多樣性的,既可以是連續(xù)的、也可以是間歇性的和跳躍式的;張裂變形邊坡主要是由于巖體在多種原因下產(chǎn)生的微量變位,并且經(jīng)常發(fā)生在坡度較為陡峭的塊狀結(jié)構(gòu)巖石;崩塌變形邊坡,主要是巖土突然脫離母體產(chǎn)生的急劇變形,進(jìn)而堆積成為巖土堆積體;塌滑變形邊坡是一種復(fù)合型的變形,會出現(xiàn)著整體或者是局部的滑動,并產(chǎn)生一些綜合性的變形;剝落變形邊坡主要是受到外界因素的影響出現(xiàn)的巖層碎裂解體的現(xiàn)象,并且多發(fā)生在高寒地區(qū)。
3結(jié)束語
對于邊坡分類,大多是按分類原則就邊坡的破壞形式進(jìn)行分類,對于未變形邊坡則很少進(jìn)行分類,為高速公路工程服務(wù)的邊坡分類還沒有。在總結(jié)高速公路工程邊坡勘察成果的基礎(chǔ)上,結(jié)合工程實踐,提出了適合高速公路工程的邊坡工程地質(zhì)分類,并將未變形邊坡統(tǒng)分為巖質(zhì)邊坡、土質(zhì)邊坡和土石邊坡,對巖質(zhì)邊坡按邊坡體巖性和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了細(xì)致分類,而對變形邊坡則按其變形特征進(jìn)行簡要分類。
【摘 要】本文著重介紹了鐵嶺至本溪高速公路在可研階段的工程地質(zhì)分區(qū)情況及區(qū)段內(nèi)的主要工程地質(zhì)問題,為線路的比選及初步設(shè)計提供了可靠的地質(zhì)資料。
【關(guān)鍵詞】可研;工程地質(zhì)分區(qū);地質(zhì)問題
1 工程概況及自然地理情況
遼寧中部環(huán)線高速公路鐵嶺至本溪段,位于遼寧中部地區(qū),行政區(qū)劃隸屬于沈陽市與本溪市。起點(diǎn)與新民至鐵嶺段對接,經(jīng)撫順市區(qū),終點(diǎn)在本溪高臺子與丹東至阜新高速公路連接,采用設(shè)計速度80km/h的四車道標(biāo)準(zhǔn)。
設(shè)計線位北部鐵嶺地區(qū)屬中溫帶亞濕潤區(qū)季風(fēng)型大陸性氣候,熱量充足,四季分明,氣候溫和。南部本溪地區(qū)屬中溫帶濕潤氣候區(qū),春天風(fēng)和日麗,夏季稍熱多雨,秋季天高氣爽。設(shè)計線路流經(jīng)的河流主要有:渾河、東洲河、古城河、太子河。
設(shè)計路線區(qū)內(nèi)地貌成因、形態(tài)受地質(zhì)構(gòu)造、巖性及內(nèi)外營力的控制。地貌類型以構(gòu)造剝蝕低山、丘陵為主,其次是剝蝕堆積地形,包括山前傾斜平原及坡洪積扇、山間谷地、河谷平原等。
2 工程地質(zhì)分區(qū)
設(shè)計帶地貌以低山、丘陵為主,根據(jù)設(shè)計帶地形、地貌、巖土體類型及工程地質(zhì)特征、水文地質(zhì)條件、筑路材料等諸多因素影響,將設(shè)計帶劃分為兩大工程地質(zhì)區(qū),即第四系松散土體工程地質(zhì)區(qū)和低山丘陵巖體工程地質(zhì)區(qū)。各工程地質(zhì)區(qū)又可細(xì)分為次級區(qū)。現(xiàn)據(jù)各區(qū)工程地質(zhì)性質(zhì)的差異及對高等級公路工程建設(shè)的影響,將其特征分述如下:
2.1 第四系松散土體工程地質(zhì)區(qū)(I)
位于線路設(shè)計帶的渾河、太子河及其支流平緩階地、漫灘,山間溝谷、山前地段。屬河流沖積、沖洪積階地和山間河谷平原地貌。可進(jìn)一步劃分為階地、河床、漫灘松散碎屑巖類工程地質(zhì)亞區(qū)(I1)、坡洪積松散碎屑巖類工程地質(zhì)亞區(qū)(I2)。
2.1.1 階地、河床、漫灘松散碎屑巖類工程地質(zhì)亞區(qū)(I1)
該亞區(qū)以條帶狀分布于渾河、太子河兩岸,主要由第四系沖積-沖洪積砂、礫、卵石、粉土、粉質(zhì)粘土組成,區(qū)內(nèi)地下水較為豐富,水位埋深一般1~3m,屬松散巖類一般天然地基,該亞區(qū)未發(fā)現(xiàn)不良地質(zhì)現(xiàn)象,總體適宜高速公路建設(shè)。但局部低洼地段,見有小面積的湖沼堆積的黑色草炭夾微薄層粉質(zhì)粘土,該類土體長期處于飽水狀態(tài),具高壓縮性、流動性較大等特征,對工程建設(shè)不利。
2.1.2 坡洪積松散碎屑巖類工程地質(zhì)亞區(qū)(I2)
帶狀分布于山間溝谷地帶,屬河流沖積、沖洪積及坡洪積山間谷地地貌。巖性主要為沖洪積、坡洪積粉質(zhì)粘土、粉土,砂礫石、礫卵石、粉土含礫(碎)石或粉質(zhì)粘土含礫(碎)石等,該類土體由上至下,固結(jié)度逐漸增強(qiáng),屬較穩(wěn)定土類。區(qū)內(nèi)地下水水量中等,屬第四系孔隙潛水,地下水埋藏深度1~2m,水質(zhì)較好。屬松散巖類一般~較好天然地基,總體適宜高速公路建設(shè)。
主要工程地質(zhì)問題有:
1)黃土狀粉土具輕微濕陷性,路基稍作處理可保安全;
2)季節(jié)性河流,在洪水季節(jié),水深流急,對路基具沖刷作用;
3)土質(zhì)邊坡在雨季有坍塌現(xiàn)象,山前地段土體飽水后可能產(chǎn)生滑坡。以上問題對公路路基及橋基穩(wěn)定性可造成一定的影響,下一步公路勘察中應(yīng)作為重點(diǎn)查清對象。
2.2 低山、丘陵巖體工程地質(zhì)區(qū)(Ⅱ)
位于線路區(qū)兩側(cè),工程地質(zhì)條件屬基本穩(wěn)定地區(qū),工程地質(zhì)特征如下:
1)山體多為圓頂、尖頂狀,坡角一般20―50°,局部地段大于50°,巖層傾角一般大于30°,存在滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生、發(fā)展的條件。
2)區(qū)內(nèi)大部分為堅硬、較堅硬巖石,一般可滿足公路建設(shè)對工程地質(zhì)條件的要求;
3)區(qū)內(nèi)斷層發(fā)育,是構(gòu)成本區(qū)不穩(wěn)定的主要因素,在斷裂帶附近,路基應(yīng)采取相應(yīng)的抗震措施;
4)區(qū)內(nèi)碎屑巖、火山碎屑巖夾有凝灰?guī)r、頁巖等軟弱地層,浸水后強(qiáng)度降低,容易產(chǎn)生順層滑坡、崩塌等不良工程地質(zhì)問題。
進(jìn)一步劃分為堅硬塊狀火成巖工程地質(zhì)亞區(qū)(Ⅱ1)、堅硬塊狀變質(zhì)巖工程地質(zhì)亞區(qū)(Ⅱ2)、堅硬層狀碳酸鹽巖工程地質(zhì)亞區(qū)(Ⅱ3)、較堅硬層狀碎屑巖工程地質(zhì)亞區(qū)(Ⅱ4)。
3 結(jié)論建議
通過對鐵嶺至本溪高速公路可研階段工程地質(zhì)分區(qū)的論述,我們得到了以下結(jié)論:
1)設(shè)計線路帶可劃分為兩大工程地質(zhì)區(qū),即第四系松散土體工程地質(zhì)區(qū)和低山丘陵巖體工程地質(zhì)區(qū)。
2)第四系松散土體工程地質(zhì)區(qū)存在的主要問題為:黃土狀粉土具輕微濕陷性,路基稍作處理可保安全;季節(jié)性河流,在洪水季節(jié),水深流急,對路基具沖刷作用;土質(zhì)邊坡在雨季有坍塌現(xiàn)象,山前地段土體飽水后可能產(chǎn)生滑坡。
3)低山丘陵巖體工程地質(zhì)區(qū)存在的主要問題為存在滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生、發(fā)展的條件。
摘 要:結(jié)合多年參加的地勘監(jiān)理項目的經(jīng)驗,提出了工程地質(zhì)勘察監(jiān)理的方法和內(nèi)容以及推行地勘及地勘監(jiān)理標(biāo)準(zhǔn)化工作的建議。
關(guān)鍵詞:公路工程 地質(zhì)勘察 監(jiān)理 標(biāo)準(zhǔn)化
近年來,由于勘察設(shè)計原因造成的工程變更及工程事故頻頻發(fā)生,造成了一定的經(jīng)濟(jì)損失。為了保證設(shè)計參數(shù)的準(zhǔn)確、可靠、真實,那就首先要保證工程地質(zhì)勘察質(zhì)量,所以在公路工程地質(zhì)勘察項目中引入地勘監(jiān)理十分重要。目前,我國公路工程地勘監(jiān)理正處于初期階段,相對國外較晚,且往往是業(yè)主自己監(jiān)理或直接委托其他單位監(jiān)理。這種模式流于形式現(xiàn)象比較普遍,以至于原始資料失真、工程質(zhì)量差、地質(zhì)成果可信度不高。而通過專項項目監(jiān)理,則能嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),對不符合設(shè)計、規(guī)范要求的工作提出整改意見,并可以下令停工整頓。這在以往是做不到的。
1 監(jiān)理依據(jù)和程序
1.1 監(jiān)理依據(jù)
國家、行業(yè)等相關(guān)部門法律法規(guī),工程地質(zhì)勘察規(guī)程、規(guī)范,及相關(guān)巖土工程勘察工具書,建設(shè)單位的暫行規(guī)定及監(jiān)理與業(yè)主簽訂的合同書。
1.2 監(jiān)理程序
2 監(jiān)理方法和內(nèi)容
2.1 監(jiān)理方法
(1)現(xiàn)場檢查、旁站、巡視相結(jié)合,以現(xiàn)場檢查為主;重大工程的關(guān)鍵部位和重要環(huán)節(jié)進(jìn)行必要的旁站監(jiān)控。
(2)對試驗室進(jìn)行檢查,對試驗過程進(jìn)行旁站,對試驗資料進(jìn)行抽查。
(3)定期召開監(jiān)理工地例會。
(4)出現(xiàn)一般質(zhì)量問題或隱患時,監(jiān)理單位項目經(jīng)理及時填寫《工程勘測勘察質(zhì)量問題通知單》,以書面形式通知勘察設(shè)計人改正,并要求設(shè)計人將整改情況以《工程勘測勘察監(jiān)理工程師通知回復(fù)單》書面回復(fù)。
(5)出現(xiàn)重大質(zhì)量問題或隱患時,監(jiān)理單位項目經(jīng)理及時填寫《工程勘測勘察質(zhì)量問題通知單》或《工程勘測勘察暫停通知單》,以書面形式分別通知設(shè)計人,并報建設(shè)單位。重大質(zhì)量問題處理完畢,監(jiān)理單位向業(yè)主書面報告處理經(jīng)過及結(jié)果。
2.2 監(jiān)理內(nèi)容
負(fù)責(zé)本項目設(shè)計合同段范圍內(nèi)初步設(shè)計階段初勘和施工圖設(shè)計階段詳勘的監(jiān)理工作,對勘察單位的勘察質(zhì)量、進(jìn)度、中間性資料檢查和初勘、詳勘外業(yè)工作驗收,提出審查意見并編寫監(jiān)理報告。根據(jù)合同主要完成以下檢查和審查。
(1)勘察大綱;
(2)勘察設(shè)備、人員的配備;
(3)勘察手段、方法和程序;
(4)調(diào)查測繪范圍、內(nèi)容和精度;
(5)勘探點(diǎn)數(shù)量、深度及勘探工藝;
(6)水、土、石試樣的數(shù)量,取樣、運(yùn)輸和保管方法,試驗內(nèi)容和方法;
(7)原位測試和水文地質(zhì)試驗的內(nèi)容、數(shù)量和方法;
(8)原始資料(包括地質(zhì)調(diào)繪觀測點(diǎn)卡片、鉆探日志、物探記錄、原位測試記錄、水文地質(zhì)實驗記錄、水土石試驗報告等)、勘探報告及圖件。
3 地質(zhì)勘察及地勘監(jiān)理存在的問題
3.1 勘察項目比較
通過自己參加的幾條高速公路的地勘監(jiān)理工作將部分勘察項目進(jìn)行對照如下表1。
3.2 存在問題
由于公路工程地質(zhì)勘察監(jiān)理開展較晚,尚處于初步發(fā)展時期,必然存在一些問題。通過對自己參加的幾條高速公路地質(zhì)勘察勘測項目的對照,自認(rèn)為存在以下幾點(diǎn)問題。
(1)人們對公路工程地質(zhì)勘察監(jiān)理還存在認(rèn)識上的不足和輕視,認(rèn)為公路工程地質(zhì)勘察監(jiān)理主要是地質(zhì)鉆探的監(jiān)理,往往忽略或輕視地質(zhì)調(diào)查、調(diào)繪、勘探方法、勘探工作量布置、勘測方法的監(jiān)理。
(2)勘察單位對勘察監(jiān)理的引入尚處于適應(yīng)階段。
(3)勘察單位的成果大多是自查自審體系,監(jiān)理對其成果資料無須簽字,只是提出意見和建議,沒有實際約束力。
(4)勘察單位的組織結(jié)構(gòu)和職責(zé)、外包管理、質(zhì)量控制和驗收等等,形式各異,各不相同。
(5)勘察單位的勘察方法、勘測方法、試驗?zāi)芰Χ即嬖谝欢ǖ牟町悺?
(6)勘察單位的報告格式各異,部分參數(shù)和術(shù)語引用不統(tǒng)一。
(7)地勘監(jiān)理尚未形成一套完整的體系,缺少相關(guān)的規(guī)范、規(guī)程,勘察監(jiān)理人員的專業(yè)素質(zhì)相對不高。
(8)勘察監(jiān)理的監(jiān)理費(fèi)用偏低,沒有統(tǒng)一的地質(zhì)勘察監(jiān)理收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn),不利于地勘監(jiān)理市場的可持續(xù)發(fā)展。
鑒于以上問題,應(yīng)制訂地勘管理標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)定并推行。
4 推行地勘管理標(biāo)準(zhǔn)化的建議
4.1 地勘工作組織機(jī)構(gòu)及其管控體系的標(biāo)準(zhǔn)化
(1)各標(biāo)段建立起健全、有效的地勘質(zhì)量管理組織機(jī)構(gòu)、編制統(tǒng)一的《標(biāo)段巖土分層表》、沿線地層分布說明、安全作業(yè)指導(dǎo)書、現(xiàn)場地質(zhì)技術(shù)人員及編錄員崗位培訓(xùn)資料匯編。
(2)公路工程巖土分類標(biāo)準(zhǔn)
標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗、動力觸探、主要巖土承載力基本容許值、摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值參考表的標(biāo)準(zhǔn)化。
(3)各類工點(diǎn)勘察方法和技術(shù)要求的標(biāo)準(zhǔn)化
(4)土工試驗要求標(biāo)準(zhǔn)化
4.2 野外地勘(鉆探)作業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化
(1)鉆探質(zhì)量關(guān)鍵工序流程圖的標(biāo)準(zhǔn)化
(2)鉆探工作中的人員及對應(yīng)崗位職責(zé)
(3)下達(dá)鉆探任務(wù)單和技術(shù)交底標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)表
(4)地質(zhì)技術(shù)人員對編錄員及現(xiàn)場機(jī)組的質(zhì)量管理和指導(dǎo)
(5)機(jī)組準(zhǔn)備工作標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)
人員配置及文件資料的準(zhǔn)備、鉆探設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化。
4.3 鉆探工藝選擇的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)
硬質(zhì)合金鉆進(jìn)、鋼粒鉆進(jìn)、金剛石鉆進(jìn)、干鉆及無泵反循環(huán)鉆進(jìn)、活套閉水接頭單管鉆進(jìn)、不同地層與特殊場地鉆探、沖洗液和護(hù)壁堵漏。
4.4 取芯鉆進(jìn)及孔內(nèi)測試的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)
巖芯采取、巖土樣的采取、原位測試。
4.5 樣品采取、保管、運(yùn)輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)作業(yè)
基本要求、取樣質(zhì)量要求、土樣封裝、土樣的運(yùn)輸、巖樣采取和儲存、鉆探記錄的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)、檢查與驗收標(biāo)準(zhǔn)。
4.6 室內(nèi)工作(內(nèi)業(yè))的標(biāo)準(zhǔn)化
(1)一般性的技術(shù)報告和圖件的標(biāo)準(zhǔn)化要求
(2)工程地質(zhì)勘察報告編制要求.
總體要求、報告格式統(tǒng)一、各類報告格式。
4.7 工地實驗室標(biāo)準(zhǔn)化
(1)工地試驗室的設(shè)立、建設(shè)(基地建設(shè)、儀器設(shè)備、試驗人員)以及工地試驗室的管理。
(2)試驗室能力認(rèn)定
認(rèn)定流程、認(rèn)定資料、委托試驗室認(rèn)定。
(3)試驗項目
原位測試、室內(nèi)試驗、土工試驗、巖石試驗、水質(zhì)分析、集料試驗、試驗項目說明。
(4)試驗方案
工地試驗、母體試驗、委托試驗。
[摘要]雅安至康定高速公路(以下簡稱雅康路)位于四川盆地西部,成都西南部,走廊帶地理坐標(biāo):東經(jīng)103°00′48″~102°14′05″,北緯29°58′50″~29°54′51″,呈近東西向條帶狀展布。通過路線工程地質(zhì)調(diào)繪及必要的實驗與觀測,查明此路段走廊范圍內(nèi)的地形地貌、地質(zhì)條件,并結(jié)合區(qū)域地質(zhì)資料,對路基、橋梁、隧道及其它結(jié)構(gòu)物的穩(wěn)定性、適宜性作出評價,并為其勘察設(shè)計提供地質(zhì)依據(jù)。
[關(guān)鍵字]雅康路 地質(zhì)地貌 地層巖性 不良地質(zhì)地貌
雅康路段位于瀘定縣境內(nèi),沿線經(jīng)過咱里,沙灣,烹壩,嵐安鄉(xiāng),冷竹關(guān)進(jìn)入康定境內(nèi)。沿線主要道路為國道318線,其余為鄉(xiāng)村道路。
1雅康路地形地貌
雅康路項目區(qū)屬四川盆地西緣山地,為盆地到青藏高原的過渡地帶。由海拔平均4000多米的世界屋脊向東傾斜,降至海拔500多米的四川盆地西角。西部抬升幅度大,東部小,形成由西向東傾斜地勢。工作區(qū)山脈絕大多數(shù)為背斜山,與地質(zhì)構(gòu)造帶走向一致。沿線山脈縱橫,地表崎嶇,地貌類型復(fù)雜多樣。雅康路段地貌類型按成因主要有以下2種類型:(1)侵蝕堆積類型(2)構(gòu)造、侵蝕類型。
2雅康路地層巖性
雅康路段內(nèi)分布巖層主要為元古界巖漿巖,屬于花崗巖、閃長巖類堅硬巖工程地質(zhì)巖組。元古界早期巖漿巖以火山巖為主,在元古界咱里期主要有海相噴發(fā)的基性火山巖,可以見到變余杏仁狀玄武巖,變余枕狀體,在冷竹關(guān)期為酸性火山熔巖等,這些巖石已混合巖化。元古界晚期巖漿巖,包括超基性-酸性侵入巖和火山巖。其中:基性—超基性巖:包括超基性巖和基性巖,二者相伴產(chǎn)出,其時代為早震旦世,流紋巖石多分布于東部邊緣及南部得妥境內(nèi)。酸性侵入巖:元古界酸性侵入巖分布廣泛,其巖石可分為:鉀長花崗巖,見于杵坭、得妥、德威等地,單個巖體面積從不足1平方公里到5平方公里,巖石為肉紅色,以中粒(2-5毫米)結(jié)構(gòu)為主;堿質(zhì)鉀長花崗巖分布于五里溝、盤頂上——二郎山火夾溝埡口——冷磧這一范圍內(nèi);普通花崗巖,零散分布于加郡、化林坪、得妥等地;普通花崗巖——花崗閃長巖類巖石其中普通花崗巖見于大壩、杵坭等地,為灰白色、淺紅色、肉紅色,花崗閃長巖見于小板廠等地;雅康路段內(nèi)第四紀(jì)地層主要有以砂礫、卵石、碎石為主的松散巖組和以碎石、砂土為主的松散-半膠結(jié)巖組。
3雅康路斷裂構(gòu)造
雅康路段的斷裂構(gòu)造主要為瀘定斷裂(帶)。瀘定斷裂(帶)是發(fā)育于康滇南北構(gòu)造帶北部元古代康定群變質(zhì)火山巖和澄江期巖漿巖體之中的一條斷裂,因該斷裂在瀘定縣一帶沿大渡河流域呈南北向分布而將其稱為大渡河斷裂帶。該斷裂在瀘定縣一帶寬約500~1000m,其西界稱西支斷層,東界稱東支斷層,瀘定斷裂東、西支斷層之間所夾持的是一套強(qiáng)烈韌性變形而形成的碎裂巖、糜棱巖,它們?nèi)吖餐瑯?gòu)成瀘定斷裂帶或韌性剪切帶。
瀘定斷裂(帶)總體上呈南北走向沿大渡河流域延伸,在走向上呈波狀彎曲變化,其北段康定縣嵐安鄉(xiāng)-瀘定縣五里溝基本上呈南北走向;中段瀘定縣城北四灣向南至瀘定縣灣東走向呈北北東向;其南段從瀘定縣灣東-石棉縣田灣走向又轉(zhuǎn)為近南北向延伸;從田灣以南至斷裂帶的終點(diǎn)大石包,走向又呈北北西向。
瀘定斷裂(帶)向西傾斜,傾向變化范圍在255°~320°之間;斷裂帶傾角普遍較陡,變化范圍在50°~85°之間。
據(jù)2001年版1/400萬GB18306-2001《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》及GB18306-2001《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》國家標(biāo)準(zhǔn)第1號修改單,瀘定縣一帶地震動峰值加速度為0.20g,對應(yīng)地震基本烈度為Ⅷ度。
4對路線影響較大的工程地質(zhì)問題
雅康路段區(qū)內(nèi)由于新構(gòu)造運(yùn)動強(qiáng)烈,降水較為充沛,內(nèi)外地質(zhì)作用強(qiáng)烈,地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)。主要有泥石流、危巖崩塌、滑坡和不穩(wěn)定斜坡四種。
4.1泥石流
由于線路所處段斷裂發(fā)育,地質(zhì)歷史構(gòu)造強(qiáng)烈切割巖體,導(dǎo)致區(qū)內(nèi)的巖體的完整性、堅固性和穩(wěn)定性遭到嚴(yán)重破壞,易于風(fēng)化破碎呈為泥石流的物源;再者頻繁而強(qiáng)烈的地震活動使已有松散堆積物的結(jié)構(gòu)遭受破壞,使巖土體的物理力學(xué)強(qiáng)度降低,從而產(chǎn)生大量的松散物,為泥石流發(fā)生提供了豐富的物質(zhì)來源。區(qū)內(nèi)線路所經(jīng)區(qū)域山高溝深,地形起伏極大,陡峻的地形為泥石流發(fā)生提供了良好的勢能和動能條件,主要表現(xiàn)在溝谷流域高差一般較大,從數(shù)百米到數(shù)千米不等,溝谷形態(tài)以V型谷為主,這都使得溝道內(nèi)或兩岸松散堆積物具有較大勢能,有利于向動能轉(zhuǎn)化并進(jìn)而引發(fā)泥石流。段內(nèi)有泥石流溝四條,規(guī)模小,主要分布在五里溝二郎山隧道出口處、沙灣南北兩側(cè)沖溝和螞蜂溝,對線路影響不大。
4.2危巖(崩塌)
雅康路段大部分屬強(qiáng)烈切割中高山地形,層巒疊峰,巍峨險峻,坡陡谷深; 構(gòu)造強(qiáng)烈,斷裂發(fā)育,巖石節(jié)理、裂隙發(fā)育,巖石多呈碎裂、碎裂鑲嵌結(jié)構(gòu),巖體穩(wěn)定性差。在地震、降雨、人工開挖影響下極易產(chǎn)生(危巖)崩塌。另外山體坡面覆蓋的第四系松散-半膠結(jié)松散層在同樣外在觸發(fā)因素作用下,也易發(fā)生崩塌。本段落內(nèi)(危巖)崩塌較多,主要發(fā)育在隧道出入口,路基挖方段、橋梁墩臺架設(shè)處。
4.3滑坡和不穩(wěn)定斜坡
雅康路段大部分屬割中高山地形,在緩坡地帶往往分布較厚的第四系砂礫、卵石、碎石為主的松散層,該層結(jié)構(gòu)松散,透水性好,穩(wěn)定性差。在地震、降雨影響下易沿內(nèi)部軟弱夾層或基巖面產(chǎn)生滑坡。段內(nèi)不穩(wěn)定斜坡有2處。
通過本次對擬建線路的工程地質(zhì)調(diào)繪,初步了解了沿線工程地質(zhì)條件。在“5.12”汶川8.0級強(qiáng)烈地震中和“4.20”雅安蘆山7.0級強(qiáng)烈地震,場區(qū)受到強(qiáng)烈的波及和影響,局部房屋墻體開裂、倒塌,山體崩塌。建議加強(qiáng)對沿線危及線路的不良地質(zhì)體的勘察。
摘 要:一條公路的修建常常需要跨越不同的地貌單元,會遇到各種各樣復(fù)雜的地質(zhì)問題,如崩塌、滑坡、泥石流、巖溶等特殊的地質(zhì)災(zāi)害。隨著我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,為滿足經(jīng)濟(jì)建設(shè)的要求,就要及時預(yù)防。
關(guān)鍵詞:公路地質(zhì)災(zāi)害評價、環(huán)境地質(zhì)、巖土工程
今年來中央為進(jìn)一步擴(kuò)大內(nèi)需、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長的投資中,加快鐵路、公路和機(jī)場等重大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投資約占整體投資的45%,隨著國家對基礎(chǔ)建設(shè)投入的不斷加大,我國鐵路和高速公路建設(shè)必將迎來一個新的黃金期。這些交通基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),為地域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展起到了積極推動作用,然而由于這些工程具有“一重二大一多”的特點(diǎn),如不加強(qiáng)對日常施工過程中的地質(zhì)環(huán)境監(jiān)管,有可能會引發(fā)一些新的地質(zhì)災(zāi)害隱患,如果把地質(zhì)問題處理的妥當(dāng),不僅可以提高公路測設(shè)質(zhì)量、減少道路病害,而且可以有效的避免事故的發(fā)生。相反,如果地質(zhì)問題處理得不好,不僅會增加工程費(fèi)用、延長工期,而且會增加公路病害,甚至?xí)斐刹槐匾娜藛T傷亡。因此,我們應(yīng)該以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度對待工程地質(zhì)學(xué)這門學(xué)科,掌握常見的地質(zhì)問題和處理方法。
1 公路工程中常見地質(zhì)災(zāi)害概述
無論是公路工程、橋梁工程、鐵路工程還是地下工程、隧道工程、水利工程,在建設(shè)初期都要重點(diǎn)考慮地質(zhì)問題,比如常見的崩塌、滑坡、泥石流、地基塌陷等。
1.1滑坡。斜坡上的巖體由于某種原因在重力的作用下沿著一定的軟弱面或軟弱帶整體向下滑動的現(xiàn)象。
1.2崩塌。發(fā)生在較陡的斜坡上的巖土體在重力的作用下突然脫離母體崩落、滾動堆積在坡腳的地質(zhì)現(xiàn)象。
1.3地面塌陷。地表巖、土體在自然或人為因素作用下向下陷落,并在地面形成塌陷坑的自然現(xiàn)象。
1.4泥石流。在山區(qū)由于降水而形成的一種帶大量泥沙、石塊等固體物質(zhì)條件的特殊洪流。主要在中游溝身長不對稱,參差不齊;溝槽中構(gòu)成跌水;形成多級階地等。
2地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀評估
誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的因素主要是由于采掘礦產(chǎn)資源不規(guī)范,預(yù)留礦柱少,造成采空坍塌,山體開裂,繼而發(fā)生滑坡。現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)主要通過在國土、勘察設(shè)計、水利水電、氣象等相關(guān)部門資料的收集,初步了解當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)環(huán)境條件,掌握評估區(qū)范圍內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害類型特征,然后逐一調(diào)查,分析其形成機(jī)理及危害程度。
1.1主要從地質(zhì)環(huán)境條件進(jìn)行分析。地形地貌先劃分區(qū)域地貌類型,然后確定微地貌形態(tài),通過訪問原地貌形態(tài),查明不同地質(zhì)災(zāi)害類型與地形坡度、溝谷形態(tài)、坡降及植被發(fā)育程度之間關(guān)系。地層巖性重點(diǎn)應(yīng)調(diào)查第四系松散層成因類型,土質(zhì)滑坡、厚度等,基巖巖性、產(chǎn)狀、結(jié)構(gòu)面特征,特別是軟弱夾層、軟弱面和順坡向結(jié)構(gòu)面的分布特征,地層巖性是引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害內(nèi)在因素。基巖裂隙水出露部位往往是斷裂構(gòu)造帶或是裂隙密集帶,地下水的流動降低了巖土體的粘聚力,形成薄弱面或軟弱帶。平原區(qū)或軟土地區(qū)地面沉降與地下水集中開采密切相關(guān),既要了解區(qū)域地面沉降量,又要調(diào)查沉降速率與地下水開采量之關(guān)系。
1.2現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害危險性評估是根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)的規(guī)模和對公路工程可能遭受危害程度的評價。人類工程活動是引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害最主要原因,隨著人類工程活動日益加劇,破壞了邊坡體的自然平衡,特別是在坡腳形成許多陡立邊坡,呈臨空狀,從而引發(fā)崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。據(jù)現(xiàn)場分析,由構(gòu)造帶和基巖風(fēng)化引發(fā)的崩塌時間久遠(yuǎn),穩(wěn)定性較好,公路邊坡或平基建房等人類工程活動引發(fā)的崩塌,穩(wěn)定性差,但規(guī)模小,地質(zhì)災(zāi)害危害性小。廢土、棄渣無序堆放,成為引發(fā)泥石流的物質(zhì)來源,滑坡主要從滑坡體規(guī)模大小、穩(wěn)定性及滑坡前緣與擬建公路之間的距離確定遭受地質(zhì)災(zāi)害危險性大小。
3地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)測勘查
3.1 工程建設(shè)可能誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害危險性評估根據(jù)建設(shè)項目的特點(diǎn)、不同地貌部位、不同路基形式及構(gòu)筑物,確定地質(zhì)災(zāi)害危險性預(yù)測評估體系和方法,公路工程常用的評估方法有:地質(zhì)條件分析法、工程地質(zhì)類比法和半定量估算法。
3.2 工程建設(shè)可能遭受地質(zhì)災(zāi)害危險性評估。根據(jù)已發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀和工程建設(shè)可能引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的危險隱患進(jìn)行預(yù)測,概述地質(zhì)災(zāi)害危險性中等(大)區(qū)段的地質(zhì)環(huán)境條件,根據(jù)不同地質(zhì)災(zāi)害的類型、特征、規(guī)模,對工程建設(shè)可能遭受的危害程度作出綜合評估。
3.3公路的地質(zhì)災(zāi)害有很多,影響也較大,在公路工程中長借助簡單的測量工具、儀器裝置和量測方法,監(jiān)測災(zāi)害體、房屋或構(gòu)筑物裂縫位移變化的監(jiān)測方法。一般常用監(jiān)測方法主要有埋樁法、埋釘法、貼片法。
3.4充分認(rèn)識災(zāi)害體的地質(zhì)結(jié)構(gòu),從其結(jié)構(gòu)出發(fā)研究其穩(wěn)定性,重視變形原因的分析,并把它與外界誘發(fā)因素相聯(lián)系,研究主要誘發(fā)因素的作用特點(diǎn)與強(qiáng)度(靈敏度)。
3.5勘查階段結(jié)束不等于勘查工作結(jié)束,后續(xù)的工作如監(jiān)測或施工開挖常常能補(bǔ)充、修改勘查階段的認(rèn)識,甚至完全改變以前的結(jié)論。
3.6地質(zhì)災(zāi)害勘查方法選擇是強(qiáng)讕應(yīng)用經(jīng)驗與技巧,尋求以最少的工作量和最低的投資,獲得最佳的勘查效果,勘查工作量確定的最基本原則是能夠查明地質(zhì)體的形態(tài)結(jié)構(gòu)特征和變形破壞的作用,滿足穩(wěn)定性評價對有關(guān)參數(shù)的需求。
4 公路地質(zhì)災(zāi)害防治方法及特點(diǎn)
4.1崩塌災(zāi)害防治的措施主要有削坡、清除危石、排水、控制爆破、擋土墻支擋、支頂、嵌補(bǔ)等。
4.1.1削坡。在較穩(wěn)定的巖體斜坡上,將危險斜坡巖體按照一定的設(shè)計坡度進(jìn)行爆破開挖,目的是為了減小斜坡體的重量,同時也是為了清除表面較松散的巖體,使斜坡坡度達(dá)到理想的穩(wěn)定坡度。但削坡不宜在巖體破碎強(qiáng)烈,開挖影響較大的巖體上進(jìn)行,開挖工程量也較大。
4.1.2清除危石。與爆破方法結(jié)合,采用人工或機(jī)械清除。該方法主要適合于近于完全脫離基巖的危石和孤石、浮石。在一定條件下,危石清除方法是最為經(jīng)濟(jì)的措施,但是它通常是難以實現(xiàn)徹底清除的,且隨著風(fēng)化或侵蝕過程的繼續(xù),必將產(chǎn)生新的危石,必須根據(jù)情況進(jìn)行周期性清除。
4.1.3排水。排水的主要目的在于提高邊坡的穩(wěn)定性,特別是對侵蝕作用比較敏感的邊坡,其效果尤為明顯。因此,通常作為一種輔助措施予以考慮。
4.1.4控制爆破。通過控制來最大限度地實現(xiàn)巖體原有平衡結(jié)構(gòu)及其整體強(qiáng)度的保護(hù)或最低程度的破壞,一般在較陡的邊坡采用,減少了開挖量,弱化了對邊坡防護(hù)的要求,減少了長期維護(hù)工作量。但對爆破的質(zhì)量要求較高。
5.1.5擋土墻支擋。擋土墻是治理坡腳應(yīng)力集中、低矮邊坡或較高邊坡坡腳溜坍、塌落甚至小規(guī)模滑坡等極為有效的常見措施,包括混凝土、加筋土、漿砌石、石籠等擋土墻形式,其主要目的是提高抵抗邊坡運(yùn)動的阻力。但是,擋土墻的修建需要具備良好的承力基礎(chǔ),較大的橫向空間需要也將增大開挖量,在邊坡較高時,對上部坡面上可能發(fā)生的變形破壞不起作用。
4.1.6支頂。該方法技術(shù)簡單適用,其主要作用在于利用支頂結(jié)構(gòu)的支撐作用來平衡危巖的墜落、錯落或傾倒趨勢,提高危巖的穩(wěn)定性。支頂結(jié)構(gòu)自身體積和重量一般較大,需要有很好的基礎(chǔ),否則其自身穩(wěn)定性將存在問題,施工難度和風(fēng)險等較大。
4.1.7嵌補(bǔ)。對外懸或坡面凹腔形成的危石采用漿砌片石、混凝土或水泥砂漿填筑,以提高危石穩(wěn)定性的一種方法。嵌補(bǔ)結(jié)構(gòu)也必須要有穩(wěn)定的基礎(chǔ),且必須與坡面緊密結(jié)合。
4.1.8漿砌片石護(hù)面。用以封閉邊坡,防止坡面風(fēng)化剝落和水土流失等各種坡面地質(zhì)災(zāi)害。該方法技術(shù)簡單,經(jīng)濟(jì)實用,較為美觀,將繼續(xù)作為低矮邊坡和第一級邊坡的一種重要護(hù)坡手段。但該方法對坡面條件要求高,因結(jié)構(gòu)抗力低,存在自身穩(wěn)定性問題。為此要求邊坡不能太陡,單級高度不能過高,對高度較大的邊坡,需分級開挖后分級砌筑, 開挖量較大。
4.1.9噴射混凝土。該方法技術(shù)成熟,機(jī)械化程度高,施工速度快,對地形適應(yīng)能力強(qiáng),也比較經(jīng)濟(jì)。同時該方法本身能通過添加纖維來提高強(qiáng)度和韌性,并常與錨桿、鋼筋網(wǎng)或鋼絲格柵結(jié)合使用,從力學(xué)性能上人們通常把它當(dāng)作鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),具有很高的承載能力。此外,噴射混凝土對坡面的封閉作用,非常好地隔絕了地表水下滲,提高了邊坡的穩(wěn)定性。
4.1.10落石槽。公路修建于坡腳附近時,應(yīng)在坡腳留置或設(shè)置具有一定寬度和深度的溝槽來承接落石,落石槽的設(shè)置要保證落石不致直接落到需要保護(hù)的區(qū)域,但是當(dāng)場地條件受限,需要通過增加開挖來提供滿足寬度要求的落石槽區(qū)域時,則會增大開挖量,由此帶來的投資增加可能超過采用其他工程措施的費(fèi)用,且會帶來較大的環(huán)境破壞。
4.2滑坡災(zāi)害防治措施。根據(jù)公路沿線滑坡地質(zhì)災(zāi)害的類型及特點(diǎn),防治措施的選用一定要結(jié)合滑坡的類型、規(guī)模、地形地貌等具體工程條件,有針對性地實施。
4.2.1清除或減少滑坡形成的因素。對小型淺層滑坡可全部或部分挖除;修建導(dǎo)滑工程,改變滑坡滑動方向;修建截水溝、排水溝、疏通自然溝以排出地表水;修建盲溝、盲硐、滲溝、垂直鉆孔群、水平鉆孔群等以排除地下水;修建防沖擋水墻、砌石護(hù)坡、拋石護(hù)坡等工程防止水的沖刷;削坡、護(hù)坡、整平、修梯級臺階、填實裂縫等進(jìn)行邊坡面的整理。
4.2.2修建排水設(shè)施及鋪設(shè)防滲層。治理初期,地面起伏變化時,可采用造價較低的臨時排水設(shè)施,并對滑體后緣裂縫進(jìn)行防滲處理,一般用粘土或水泥漿充填裂隙,并用聚乙烯布覆蓋;當(dāng)修建永久排水設(shè)施時,根據(jù)滑坡的形狀特點(diǎn),若在滑體上設(shè)置縱橫交錯的排水溝是比較困難的,一般只需布設(shè)在滑坡周界外圍,防止區(qū)域外的地表水流入滑坡區(qū)既可,斷面尺寸要按最大降雨量設(shè)計,溝內(nèi)結(jié)合土質(zhì)、流速鋪設(shè)防滲層,同時要整平地表,盡量減少植被壞。
4.2.3攔石墻。一種修建于落石路徑上(坡腳或坡面上)的攔擋結(jié)構(gòu),通常由漿砌片石或澆筑混凝土構(gòu)成。結(jié)構(gòu)的剛性特征決定了它的抗沖擊效果較差,因此,受經(jīng)濟(jì)、場地條件和結(jié)構(gòu)自身穩(wěn)定性等因素限制,其修建尺寸通常是有限的,抗沖擊能力也是有限的,故需要有穩(wěn)定而龐大的基礎(chǔ)。
4.2.4避讓。對于潛在規(guī)模和頻率極大,特別是可能伴有其他邊坡地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的現(xiàn)場,避讓可能是一種有效而最為安全可靠的措施,其根本目的是將建筑物修建在潛在災(zāi)害所威脅的范圍以外,做到一勞永逸,但其缺陷通常也是明顯的,首先是必然會需要更大的投資,其次是可能會喪失部分使用功能或提高其功能使用的成本。
4.3修建導(dǎo)流堤和設(shè)置截?fù)踅ㄖ铩D嗍魇巧絽^(qū)的主要地質(zhì)災(zāi)害,泥石流多分布在斷裂或褶皺發(fā)育、新構(gòu)造運(yùn)動強(qiáng)烈,地震頻率高、烈度強(qiáng),巖體風(fēng)化破碎,植被不良、水土流失嚴(yán)重的山區(qū)。在干旱多年的暴雨季節(jié),或高山冰川與積雪強(qiáng)烈消融時期最易發(fā)生。現(xiàn)在,泥石流防治主要采取封山育林,以保護(hù)匯水區(qū)和可能形成泥石流的地帶;調(diào)節(jié)地表徑流,沿坡修建導(dǎo)流堤;設(shè)置截?fù)踅ㄖ铮绲獭蔚龋部稍O(shè)置排洪道等。
4.4巖溶防治措施。巖溶與工程建設(shè)的關(guān)系密切,在建設(shè)中巖溶造成的庫水滲漏是建設(shè)中主要的工程地質(zhì)問題。在巖溶地區(qū)修建公路,應(yīng)該深刻了解巖溶發(fā)育的程度和巖溶形態(tài)的空間分布規(guī)律,以便充分利用某些可以利用的巖溶形態(tài),避免或防治巖溶病害對路線布局和路基穩(wěn)定造成的不良影響。對基礎(chǔ)下有溶溝、溶槽、漏斗等溶洞現(xiàn)象時,首先在建(構(gòu))基礎(chǔ)施工時,應(yīng)挖去其中的充填物,回填碎石或毛石混凝土;若出現(xiàn)溶層頂板不穩(wěn)定時,可炸開頂板,挖除充填物,回填碎石的方法;對基礎(chǔ)下的溶洞埋藏較深的情況,可通過鉆孔向溶洞內(nèi)灌注水泥砂漿、混凝土、瀝清等填充物,以堵填溶洞。同時并加固坍塌體,防止坍方擴(kuò)大,然后施做套拱和超前大管棚,保證正洞開挖施工安全;管棚施做完成后挖除坍塌體,進(jìn)入隧道正常開挖、支護(hù)工序,并對隧道基底進(jìn)行注漿加固處理,增強(qiáng)隧底承載力;溶洞段通過后,進(jìn)行拱部坍腔回填處理。
5結(jié)束語
在公路建設(shè)中,應(yīng)堅持在查明評估區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件的基礎(chǔ)上,通過對已有地質(zhì)災(zāi)害和對工程建設(shè)可能遭受或加劇地質(zhì)災(zāi)害危險性評估,劃分地質(zhì)災(zāi)害危險性區(qū)段,及時提出災(zāi)害防治措施,避免地質(zhì)災(zāi)害隱患。