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摘要:近年来我国大力推进山区公路建设,对与山区山高坡陡的的地形和复杂的地质情况,对山区公路的选线、勘察有很大的困难。本文对山区公路的工程地质勘察进行了简要概述,针对山区公路工程地质详细勘察工作中的要点进行探讨。希望对山区公路工程地质勘察有所帮助。
关键词:山区公路;工程地质;详细勘察
引言
随着社会的日益进步,现代化建设也日益推进,现代我国的高速公路建设已经不仅仅局限于平原地区了,而是已延伸至丘陵甚至山区,建构出了比较成熟的公路网体系,所形成的公路网极大地方便了人民生活和社会生产。我国山地面积较大,占总面积的70%,基于此现状可见,当前我国在山区建设高速公路的工作任务是任重而道远的。由于山区的复杂地形条件限制,导致路基需要频繁地填挖,特殊路段较多,如深挖高填路段等,因此工作量巨大。因山区地形条件复杂,所以地质勘察工作十分重要,如此方可保证工程顺利进行,提高施工效率。
1工程特点
因山区的不良地质现象较多,其岩石结构和种类也不尽相同,甚至部分地段具有一定的危险性。通常的特殊性岩土和不良地质有:泥石流、滑坡、崩塌、冻土、软土、红黏土等。其中涉及范围最广、破坏性最强的地质现象是滑坡和冻土,其严重地阻碍了山区高速公路建设的发展。除此之外,道路沿线的地貌也存在着很大的差异性,如地质条件和水文条件方面,其中的路埑高边坡、陡坡路和高路堤的路基物理性能有较大差异且变化性过大,极易造成路基的沉降,进而导致路基不稳定。在勘察山区公路工程地质条件时,主要应用工程地质调绘、工程地质物探等方法,必要时采取钻探验证,对采取的岩、土、水样分段、分类统计分析。
2公路工程地质勘察
2.1资料的搜集
充分搜集和研究已往国家及权威机构组织的相关地质勘察成果资料,尤其是对1:20万的地质图、水文地质图、水文地质报告等基础性资料的收集与分析,这在地质勘测的预可和工可阶段是重要的研究依据。需特别注意的是,应当根据已有的山区公路的工程特点(包括设计、施工特点),对搜集到的资料加以取舍和补充,并注意资料中研究成果的服务对象和研究重点于公路工程是否适用,严防地质分析和预测失误风险。
2.2工程沿线勘察
公路工程设计中的地质勘察工作应对项目沿线地质情况进行分析,以清晰掌握设计中所需的的工程地质条件、水文地质条件,进而为设计中公路线位的布设,构造物方案的的比选、设置提供可靠的地质依据。以高速公路工程工程地质勘察为例,路线地处山区,山高坡陡、地质构造复杂多变,沿线不良地质及特殊性岩土发育、种类繁多。因此要求相关人员勘察清楚沿线的工程地质、水文地质情况,提高公路工程建设质量与造价控制的平衡。此过程,对于地形条件多变、地质情况复杂、特殊,就要求勘察技术人员应徒步沿线路地质调绘,全面的了解掌握区内的地质情况,再通过之后的物探、钻探等详尽的获取数据并分析,为公路的设计工作提供可靠地质支撑。
2.3隧道的勘察
山区建设公路时,要对隧道进行重点勘察。山区隧道大多处在比较陡峻的山岭区,施工条件差。在进行隧道的开挖施工中,极易出现涌水、突泥、冒顶等情况,甚至存在软弱岩石夹层之类的危险结构。洞口是隧道的关键,洞口位置如果设置不当,会出现仰坡坍塌,排水不畅,甚至山体失稳滑坡等情况,对施工有严重的影响,所以在确定洞口位置时,应该根据当地的地形地貌来选择,以稳定性良好的自然边坡作为洞口位置为好。对洞口的地形、岩性等地质条件要做好调查,防止后期出现洞口变形、岩体坍塌等问题。
要避免在滑坡或岩体错落位置设置洞口;要避免在岩石稳定性比较差的地段集中建造多而短的隧道,在山体附近有大量有害气体的情况下,不宜建造长隧道,不利于通风和有害气体的排出。另外,由于隧道主体处在地下,难以预先查清,在施工时容易出现问题,所以隧道的建设应尽量建在情况良好的地段,尽量增加对于隧道的工程地质勘察。对隧道的勘察方法主要有:地质调绘、物探、钻探、水文试验、地应力测试等。勘察时应结合隧道方案综合的选用勘察手段,重点查明隧道的涌水情况、洞身稳定情况、有毒有害气体的存在情况,重点关注岩溶区的地下暗河通道,软弱夹层,主要构造的发育规律、活动类型。
2.4勘察路基、边坡
与平原地貌相比而言,山区地形较为复杂,建设公路存在很多特殊路段,如半填半挖式路段、高填深挖式路段。在实际勘察岩质边坡的过程中,工作人员最容易忽略的是节理裂隙、软弱岩层等结构面,在对边坡、路基稳定性进行分析时仅统计岩层的产状,不能全面的分析结构面的组合关系,定量分析的深度不够,部分地区边坡开挖过后,就会因结构面的影响出现失稳、变形等情况。针对土质的边坡,需要和工程地质类别法相结合,再对边坡的自然坡脚和边坡稳定性进行调查和计算,从而为设计提供出更为科学合理的参数指标。
2.5水文地质勘察
在山区公路工程地质详细勘察时,要重点对水文地质进行勘察,水文地质的勘察对工程的设计、施工、寿命以及安全都有非常大的影响。对水文地质的勘察,不仅仅要记录相关技术参数,还需要提供风险评价以及风险防范建议,提升工程的稳定性,为工程的设计提供可靠的依据,使后续工作顺利开展。如果没有做好水文地质的勘察,在不合适的地方进行施工,将会给工程带来隐患。如果山区的降雨量增加、地震异动等,都会导致地下水位上升,降低岩土体的附加应力,使地基的承载力变小,使路基不稳固,甚至导致坍塌事故。地下水位的降低也会对工程造成危害,例如塌方、沉降等。甚至地下水位的波动也会引起一些危害,山区长时间的干旱等都会导致地下水位的波动,可能产生岩石变形等不利于公路建设的危害。
2.6工程地质调绘
影响山区道路的工程质量有很多因素,源头来讲就是工程地质调绘,工程地质调绘工作是十分重要的,也是最基础的,它直接决定着能否快速落实地质选线工作、将来的设计构造物方案等。收集好相关地质调绘资料后,要结合实地对以往资料进行分析。当前一些工程中普遍存在的现象是轻视调绘工作、重视钻探工作,甚至一些施工单位将1∶20万区域的地质资料作为调绘最终成果,如此一来其中一部分高速公路在施工过程中都在对设计方案大幅度的调整,缺少了有效的地质调绘,很容易致使忽略了走廊滑坡,从而为后期的施工埋下安全隐患或不必要的麻烦。基于此,技术人员在工程地质调绘阶段就需要注意实践,认真查明地面坡度等接触面的形态,必须充分掌握不利于施工的特殊路段如软弱岩土层,评定好其稳定性,再熟知不良地质和特殊岩土性质以及其分布情况对与整个工程的影响。查清楚地下水的活动情况也是十分重要的,它严重影响着地基的稳定性。掌握好自然地质条件的真实面貌是施工的必要前提,通常来说可以把地貌单元边界、断层、地下水出露点以及特殊性岩土和不良地质体作为调绘点,宽度高路堤应当>2倍路基宽度,隧道两侧应该>200m,深路埑要高于边坡高度的3倍以上,桥梁两侧应该>100m。
结语
在山区公路建设中工程地质详细的勘察有着重要的作用和意义,但是由于山区的不利条件,给勘察工作造成了很多不便,勘察工作人员需要使用多种勘察方法和手段,结合现代科技设备,做好详细的勘察工作。相信通过对勘察手段和技术的不断完善,我国山区的交通建设将会越来越好。
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