解贞先
身份证号码:372826197505053***山东潍坊
摘要:众所周知,高速公路是现代交通的标志,世界第一条高速公路诞生于德国的艾伏斯,而我国大陆的第一条高速公路是1984年的上海嘉定到城区的高速公路,经历了30年的发展,到了2015年,我国已经成功成为拥有全世界最大的高速公路系统的国家。随着社会经济的发展,不同地质对于高速公路的建设又提出了更高的要求,地质勘察工作也变成了高速公路工程建设的要点。为了最大限度地降低自然灾害可能对高速公路建设的威胁,提高高速公路项目施工的安全系数,在项目的初期阶段,工程方需要结合具体区域的地质特点,针对当地的实际环境,进行细致而全面的地质勘察工作。基于此,本文主要对高速公路工程中地质勘察工作要点进行分析。
关键词:高速公路工程;地质勘察;工作要点
引言
随着高速公路里程和规模的不断增大。在复杂的地质条件下进行高速公路工程建设,工程地质勘察工作非常重要。高速公路建设对工程地质勘察的要求更高,高速公路的工程地质勘察工作中还存在很多问题亟待解决。
1高速公路工程中地质勘察的意义
随着社会经济的发展,高速公路的连接交通和发展地区经济的优点愈发明显,高速公路的建设也逐渐成为各个国家和地区的建设重点。高速公路的选址和设计要求一直都是施工项目首先考虑的要素,为了降低旅程时间,减少运输的费用,实际施工时一般尽可能选取最短或者最直的路线,这样高速公路的走线就不可避免需要途经河流、高山、山谷、城区等,为了长远的经济效益和环境保护收益,相关技术人员需要结合具体的地质勘察结果,选出最佳的设计方案。当具体的线路通过山谷时,高速公路需要采用架桥跨越,而不是升降坡或者绕过山谷;当线路通过高段时,应该在山腰部的平行线上采用隧道穿过,来避免高深度的开山劈道导致司机视线被遮挡或者严重的白洞和黑洞效应;当线路通过人口稠密的居民区时,应该采用高架路或者设计多层立体交叉桥梁,来避免对城市交通造成影响。另外在实际的设计与施工时,需要结合具体的自然环境,尽量不破坏地质地貌,防止开山和大填、大挖等现象,多使用高架桥和跨山桥来美化公路环境。综上分析,为了交通发展规划,实际施工时,高速公路建设项目需要尽量对施工附近的地质地貌作详尽而细致的勘察工作,保证道路交通安全、经济效益的最大化以及人与自然的和谐共处。
2高速公路工程中地质勘察工作要点
2.1重力式挡土墙支护
在土体压力的作用下靠墙体的自重来保持墙体的稳定的挡土墙被称为重力式挡土墙。这种类型的挡土墙一般用的材料是砖、块石或素混凝土等。重力式挡土墙相较于其他类型的挡土墙而言,它的墙体抗弯能力较差,而且,由土压力产生的导致墙体失稳的因素是由挡土墙自身的重力产生的抗倾覆力和摩擦力来让挡土墙保持稳定的。所以,重力式挡土墙比其他的挡土墙的横断面积要大,这样就能够让挡土墙保持稳定性和强度。仰斜、俯斜、垂直三种类型是重力式挡土墙的3种主要存在形式。
2.2重力式挡土墙设计
首先是重力式挡土墙的选取。经过勘察,这段路基的边坡的斜率比较小,不属于较陡的类型,所以在这次的设计当中会考虑选用重力式挡土墙。因为重力式挡土墙是靠自身的重量维持其墙体稳定的,所以,在设计中会将它的体积和重量设计得比较大。由于这次的设计拟定的墙高是8m,所以在修筑当中会用到比较多的材料,重力式挡土墙的高度刚好在这个挡土墙的墙高范围之内,而且当地的交通便利,材料的运输也比较方便,石材充足,所以在这次的设计当中,优先考虑使用重力式挡土墙。其次是墙身尺寸的拟定。
从开挖的断层面来说,强风化的泥质粉砂岩的岩体是比较完整的,它的岩层产状中,倾角比较小,相对比较平缓,发生滑坡现象的概率较低,岩层的产状对它的稳定性影响不大,在开挖中,岩层自身能够保持一定的稳定性,所以,这次挡土墙的墙背要设计成垂直的,墙面设计成倾斜的。根据勘察报告的当地的地形地貌可知,能够维持墙体稳定性,使挡土墙不至于发生失稳现象的是垂直挡土墙,挡土墙设计的斜率为1∶0.4。通过现场勘查和查阅资料,将重力式挡土墙墙高设为8.0m,依据JTDD30—2004《公路路基设计》规范标准:墙顶宽度方面,当墙身为混凝土浇筑时,不该小于0.4m;当墙身为浆砌时,不该小于0.5m。因此,这次设计将墙顶的宽度设为1.6m,根据斜率的计算方法计算出地基基底宽度可以设为4.8m。
2.3切实做好事前规划,编制完善且详细的方案,确定勘察基本原则
山区高速公路的地质条件大多十分复杂,具有地貌单元较多、地层岩性复杂、基岩风化程度不一且顶部有明显起伏、地质构造多变、常见不良地质发育和地下水可能对工程建设与使用造成影响等特点,在实际勘察过程中,必须编制有针对性的实施方案并严格执行,查明所有需要查明的项目内容。勘察方案主要包含以下内容:地质调绘具体范围及比例、物探方法及主要对象、勘探点布置、测试范围等。另外,对特殊工点进行的勘察还要明确与之相关的特殊要求。现行勘察规范针对工程勘察阶段的基本内容,结合工程的规模与难易程度,对勘察方法提出了相应的要求,必须在实际工作中严格执行。
2.43S系统实施的技术路线
(1)资料准备:收集公路工程项目已有的图形资料,包括各类地图、影像资料以及文档报表等资料,由于这些资料存在格式多样、比例精度不一致等问题,在收集过程中应进行分析判别并归类,以便进行下一步工作。(2)数据处理:首先对纸质文档进行电子化录入,并对电子图件进行扫描及属性赋值;对矢量数据进行格式转换,投影变换,拓扑关系处理等。(3)信息提取:在野外进行地质调绘或者地质勘探时采用基于手持终端(手机、平板电脑等)的地质勘察数据采集系统获取勘测点的地质信息及钻孔进度,在室内对获取的资料信息进行整理、空间分析等操作。(4)数据入库:将各阶段获取的公路工程地质多源信息,利用一定的技术手段,基于GIS平台进行集成入库,建立公路工程地质数据库。(5)成果表达:对入库后的多类信息根据需求进行组合输出,可将地形地质要素与影像图同时输出,形成更形象的影像图,供地质选线和野外调查使用,同时也可以为工作汇报提供更生动的素材。(6)系统开发。基于先进的GIS技术,采用组件式开发手段建立集数据存储管理、空间分析、查询检索、决策支持于一体的公路工程地质勘察数据管理系统。
2.5高密度电法应用
高密度电法是一种工作效率较高的探测方法,通过调整电阻率,增加测量中的测点密度,并借助电场作用,分析不同岩层的电场异常现象,得出施工线路中岩层、地质构造等方面的问题。高密度电法的排列组合参数多种多样,电极转换灵活,可以实现地质纵向和横向的二维探测,收集目标区域的地质数据,为工程施工提供准确有效的地质信息。
结语
随着我国公路建设的不断发展,公路勘测技术不断进步,以便更好地解决实际问题。在具体施工时,需要勘察工作人员提高职业素养和综合素质,结合当地环境,设计合理线路,完善设计方案,微观上对于细节问题要细致完善,宏观上,对于施工要统筹规划协调部署,对于项目要考虑长久收益,不能只关注于眼前。最重要的是,要有创新意识,以人为本,全面提高高速公路建设的安全性和可靠性。
参考文献
[1]韩玉龙,曹延海.山区高速公路施工勘察中应注意的问题[J].工程技术研究,2020,5(09):245-246.
[2]杨斌.铁路与高速公路地质勘察对比分析[J].大众标准化,2020(06):98,100.