《道路和橋梁工程地質(zhì)勘察》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《道路和橋梁工程地質(zhì)勘察（31頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,*,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級,,第三級,,第四級,,第五級,,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,,第二節(jié)　道路和橋梁工程地質(zhì)勘察,,,,道路是陸地交通運(yùn)輸?shù)母删€，由公路和鐵路共同組成運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)，其中鐵道運(yùn)輸量占首位，是國民經(jīng)濟(jì)的動脈，在我國的政治、經(jīng)濟(jì)、國防上發(fā)揮著巨大作用。,,橋梁是道路跨越河流、山谷或不良地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育地段而修建的構(gòu)筑物，是線路的重要組成部份，隨著線路地質(zhì)復(fù)雜程度的增加，橋梁的數(shù)量與規(guī)模在線路中的比重越來越大，它是道路選線時考慮的重要因素之一。,,,,一 道路(路基)工程地質(zhì)勘察,,(一)、概述,,,公路與鐵

2、路在結(jié)構(gòu)上雖各有其特點(diǎn)，但二者卻有,,許多相似之處：,,(1)它們都是線型工程，往往要穿過許多地質(zhì)條件復(fù),,雜的地區(qū)和不同的地貌單元，使道路的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,,化；,,(2)在山區(qū)線路中，塌方，滑波，泥石流等不良地質(zhì),,現(xiàn)象都是它們的主要威脅，而地形條件又是制約線,,路的縱向坡度和曲率半徑的重要因素。,,,(3)兩種線路的結(jié)構(gòu)部是由三類建筑物所組成：,,,第一類為路基工程，它是線路的主體建筑物(包括路,,堤和路塹)；,,,第二類為橋隧工程(如橋梁，隧道，涵洞等)，它們,,是為了使線路跨越河流，深谷，不良的地質(zhì)和水又,,地質(zhì)地段，穿越高山峻嶺或使線路從河、湖、海底,,以下通過等；,,,第三類是防護(hù)建筑

3、物(如明硐，擋土墻，護(hù)坡，排水,,盲溝等)。,,(二)、路基主要工程地質(zhì)問題,,,鐵路路基包括路堤、路塹和半路堤半路塹式等。,,在平原地區(qū)修建鐵路路基比較簡單工程地質(zhì)問題較,,少，但在丘陵區(qū)，尤其是在地形起伏較大的山區(qū)修,,建鐵路時，路基工程量較大，往往需要通過高填或,,深挖才能滿足線路最大縱向坡度的要求。因此，路,,基的主要工程地質(zhì)問題是：路基邊坡穩(wěn)定性問題，,,路基基底穩(wěn)定性問題，道路凍害問題以及天然建筑,,材料問題等。,,,1、路基邊坡穩(wěn)定性問題,,,路基邊坡包括天然邊坡，旁山線路的半填半挖路,,基邊坡以及深路塹的人工邊坡等。,,,任何邊坡都具有一定坡度和高度，在重力作用,,下，邊坡巖土

4、體均處于一定的應(yīng)力狀態(tài)，在河流的,,沖刷或工程的影響下，隨著邊坡高度的增長和坡度,,的加大，其中應(yīng)力狀態(tài)也不斷增強(qiáng)。當(dāng)剪應(yīng)力大于,,巖土體的強(qiáng)度時，邊坡即發(fā)生不同形式的變形與做,,壞。其破壞形式主要表現(xiàn)為滑坡，崩塌和錯落。,,土質(zhì)邊坡,,,土質(zhì)邊坡的變形主要決定于土的礦物成份，特,,別是親水性強(qiáng)的粘土礦物及其含量，在地下水的作,,用下，粘土的膨脹使土體的強(qiáng)度顯著降低，加速邊,,坡的變形。影響土質(zhì)邊坡穩(wěn)定性的因素，除受地質(zhì),,(成份，結(jié)構(gòu)和成因類型)，水文地質(zhì)和自然因素,,外，施工方法是否正確也有很大關(guān)系。如違反開挖,,順序，或在坡體上存土加載，修建水池及其它建筑,,物，不合理地開挖便道以及爆破

5、等都能引起滑坡的,,發(fā)生和發(fā)展。,,,巖質(zhì)邊坡,,,巖質(zhì)邊坡的變形主要決定于巖體中各種軟弱結(jié),,構(gòu)面的性狀及其組合關(guān)系，它對邊坡的變形起著控,,制作用。,,在人工邊坡形成臨空面的條件下，必須具體分,,析被切割的山體中各種軟弱結(jié)構(gòu)面可能起滑動和切,,割巖體的作用，只有同時具備臨空面、滑動面和切,,割面三個基本條件，巖質(zhì)邊坡的變形才有發(fā)生的可,,能。,,由于開挖路塹而形成人工邊坡，改變了天然山,,坡的穩(wěn)定條件，加大了山坡的陡度和高度，使山坡,,的邊界條件發(fā)生變化。,,邊坡穩(wěn)定性分析,,,邊坡穩(wěn)定性分析必須建立在正確的地質(zhì)分析基,,礎(chǔ)上，首先要求對地質(zhì)環(huán)境充分了解，找出滑坡發(fā),,生演變的主導(dǎo)因素，確

6、定滑坡的邊界條件，正確選,,取計算參數(shù)；然后選擇適用的計算公式，按力學(xué)分,,析法進(jìn)行計算，評定邊坡的穩(wěn)定性。,,,在一定條件下，也可采用工程地質(zhì)類比法進(jìn)行,,邊坡穩(wěn)定性分析，此法主要是把已有邊坡的設(shè)計經(jīng),,驗(yàn)應(yīng)用于工程地質(zhì)條件、斜坡類型及其模式等相似,,的新邊坡，通過類比，對邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行評價，,,最終確定其坡角和坡高。,,不穩(wěn)定邊坡的治理,,原則是以防為主，及時根治。,,防的含義包括線路繞避規(guī)模較大而難以整治的斜,,坡地段；消除或改變促使邊坡穩(wěn)定性惡化的主導(dǎo)因,,素，防止發(fā)生危害性較大的破壞。,,常用的治理措施有：,,(1)修筑錨桿擋墻，成排設(shè)置抗滑樁，抗滑明洞等支擋性建筑物；,,(2)對

7、于規(guī)模小的滑體或不良的地質(zhì)體可全部清除，但對規(guī)模大的滑坡，則主要采用上部刷方、下部填方(所謂“削頭補(bǔ)足”的辦法)來減緩坡度、增加斜坡的穩(wěn)定性，或者改變邊坡結(jié)構(gòu)，降低坡高；,,,(3)修筑天溝，側(cè)溝，盲溝，支撐滲溝及堵塞滑坡裂,,縫等，防止地表水和地下水滲入滑體內(nèi)，避免巖土,,因受濕而抗滑力進(jìn)一步降低；,,,(4)有時在邊坡表面上，局部或全部片用灰漿或?yàn)r青,,進(jìn)行抹面，噴射水泥砂漿，修筑漿砌片石或混凝土,,護(hù)坡，采用骨架支撐式護(hù)坡及種植草皮等，以防止,,大氣降水對邊坡面的沖刷和巖石風(fēng)化；,,,(5)有些情況下可采用摻砂翻夯，硅化法，焙燒法等,,土質(zhì)改良方法，提高土體的力學(xué)強(qiáng)度，使邊坡達(dá)到,,穩(wěn)定

8、。,,2、路基基底穩(wěn)定性問題,,路基基底穩(wěn)定性多發(fā)生于填方路堤地段，其主,,要表現(xiàn)形式為滑移，擠出和塌陷。,,,一般路堤和高填路堤對路基基底的要求是要有足,,夠的承載力。,,,基底土的變形性質(zhì)和變形量的大小主要決定于基,,底土的力學(xué)性質(zhì)、基底面的傾斜程度，軟層或軟弱,,結(jié)構(gòu)面的性質(zhì)與產(chǎn)狀等。此外，水文地質(zhì)條件也是,,促進(jìn)基底不穩(wěn)定的因素，它往往使基底發(fā)生巨大的,,塑性變形而造成路基的破壞。,,路基基底處理,,,路基基底若為軟粘土、淤泥、泥炭、粉砂、風(fēng)化,,泥巖或軟弱夾層所組成，應(yīng)結(jié)合巖土體的地質(zhì)特征,,和水文地質(zhì)條件進(jìn)行穩(wěn)定性分析，若不穩(wěn)定時．可,,選用下列措施進(jìn)行處理：,,,(1)放緩路堤邊

9、坡，擴(kuò)大基底面積，使基底壓力小于巖土體的容許承載力；,,(2)在通過淤泥軟土地區(qū)時路堤兩側(cè)修筑反壓護(hù)道,,(3)把基底軟弱土層部份換填或在其上加墊層；,,(4)采用砂井(樁)排除軟土中的水份，提高其強(qiáng)度；,,(5)架橋通過或改線繞避等。,,,,3 道路凍害問題,,,道路凍害包括冬季路基土體因凍結(jié)作用而,,引起路面凍脹和春季因融化作用而使路基翻,,漿。結(jié)果都會使路基產(chǎn)生變形破壞，甚至形,,成顯著的不均勻凍脹和路基土強(qiáng)度發(fā)生極大,,改變，危害道路的安全和正常使用,,,4、建筑材料問題,,,路基工程需要天然建筑材料的種類較多，包括道,,渣，土料，片石，砂和碎石等。,,在數(shù)量上需要量較大，而且要求各種

10、建材產(chǎn)地沿,,線兩側(cè)零散分布，但在山區(qū)修筑高路堤時常遇土料,,缺乏；,,在平原區(qū)和軟巖山區(qū)，常常找不到強(qiáng)度符合要求,,的護(hù)坡片石和道渣等，,,尋找符合要求的天然建材有時成為鐵路選線的關(guān),,鍵性問題，常常被迫采用高橋代替高路堤的設(shè)計方,,案，甚至“移線就土”，提高線路的造價。,,（三）、鐵路選線的工程地質(zhì)論證,,鐵道線路是線狀工程，在數(shù)百甚至數(shù)千公,,里的線路上常遇到各式各樣的工程地質(zhì)問,,題，如成昆路沿線山高谷深，川大流急，地,,質(zhì)復(fù)雜，不良物理地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育，有地質(zhì)“博,,物館”之稱。,,,在選線中重視工程地質(zhì)條件是非常重要和,,必要的，只有根據(jù)地質(zhì)環(huán)境的具體條件才能,,選出技術(shù)可能而又經(jīng)濟(jì)合

11、理的線路。,,在選線中工程地質(zhì)的主要任務(wù)是查明各比,,較線路方案沿線的工程地質(zhì)條件，在滿足國,,家規(guī)定的必經(jīng)控制點(diǎn)和鐵道工程設(shè)計規(guī)范要,,求標(biāo)準(zhǔn)的前提下，經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，選出,,最優(yōu)方案。,,,線路一經(jīng)選定，對今后的運(yùn)營則帶來長期,,而深遠(yuǎn)的影響，一旦發(fā)現(xiàn)問題而改線，即使,,局部改線，都會造成很大的浪費(fèi)，因此，選,,線的任務(wù)是繁重的，技術(shù)上是復(fù)雜的，必需,,全面而慎重地考慮。,,工程地質(zhì)工作的具體任務(wù)是：,,,(1)查清地質(zhì)、地貌條件及動力地質(zhì)現(xiàn)象等，闡明其,,演變規(guī)律，為各方案的比較提供依據(jù)；,,(2)對嚴(yán)重影響線路安全而數(shù)量多、整治困難的各種,,工程地質(zhì)問題，如發(fā)展中的暗河巖溶區(qū)，深層滑

12、坡,,地段，深層沼澤，有沉陷的深源凍脹地段等，一般,,均以繞避為原則。但對技術(shù)落實(shí)可行，可徹底整治,,而費(fèi)用不高，對今后運(yùn)營無后患的地段，應(yīng)合理通,,過，絕不盲目繞避；,,(3)沿線各種天然建筑材料的質(zhì)量符合要求，儲量充,,足，開采和運(yùn)輸條件合適，滿足就地取材的要求；,,(4)水源豐富，分布適宜，能符合機(jī)車用水的要求。,,,,線路的基本類型及其特點(diǎn)：,,,(1)河谷線，其優(yōu)點(diǎn)是坡度緩，線路順直，工程簡易，挖方少，施工方便，取水易。但在平原河谷選線常遇有低地沼澤，洪水為害；而丘陵河谷，坡度大，階地常不連續(xù)，河流沖刷路基、泥石流淹埋線路，遇支流時需修較大橋梁。,,,(2)山脊線，其優(yōu)點(diǎn)是地形平坦，

13、尤其是高原面和古夷平面最適宜，挖方量少，無洪水，橋隧工程量少。但山脊寬度小，不便于工程布置和施工，有時地形不平，地質(zhì)復(fù)雜，若山脊全為土體組成，則需外運(yùn)道渣，更嚴(yán)重的是取水困難。,,(3)山坡線，其最大優(yōu)點(diǎn)是可以選任意線路坡度，路基多采用半填半挖，但線路曲折，土石方量大，物理地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育，橋隧工程多，配車站困難。,,,(4)越嶺線，其最大優(yōu)點(diǎn)是能通過巨大山脈，降低線路坡度和縮短距離，但地形崎嶇，展線復(fù)雜，橋隧相連，物理地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育，要選擇適宜的埡口通過。,,,(5)跨谷線，需造橋跨過河谷或山谷，其優(yōu)點(diǎn)是縮短線路和降低坡度，但工程量大，費(fèi)用高，需選擇河面窄，河道順直，兩常巖體穩(wěn)定的地方通過。,,工

14、程地質(zhì)選線實(shí)冽略圖,,1,一滑境群,2,一崩塌區(qū),3,一泥石流堆積區(qū),4,一沼澤帶,5,一線路方案,1,、,2,,,,線路A。B兩點(diǎn)問共有三個基本選線方案；“1”方案需修,,兩座橋梁和一座長隧洞方案，線路雖短，但隧洞施工困難，,,不經(jīng)濟(jì)；“2”方案需修一座短隧洞，但西段為不良物理地質(zhì)現(xiàn),,象發(fā)育地區(qū)，整治困難，維修費(fèi)用大，也不經(jīng)濟(jì)；3”方案為,,跨河走對岸線，需修兩座橋梁，比修一座隧洞容易，但也不,,經(jīng)濟(jì)。綜合上述三個方案的優(yōu)點(diǎn)，從工程地質(zhì)觀點(diǎn)提出較,,優(yōu)的第“4”方案：把河灣過于彎曲地段取直，改移河道，取消,,西段兩座橋梁而改用路堤通過，使線路既平直，又避開不良,,物理地質(zhì)發(fā)育地段，而東段則

15、聯(lián)接“2”方案的沿河路線,,,,此方案的路線雖稍長，但工程地質(zhì)條件較好，維修費(fèi)用,,少，施工方便，長遠(yuǎn)來看還是經(jīng)濟(jì)的，故為最優(yōu)方案。,,,,（四）、地質(zhì)條件不良地段的選線原則及防護(hù)措施,,1、泥石流地區(qū)選線原則是：,,(1)對泥石流集中地區(qū)特別是嚴(yán)重的地段，應(yīng)盡量繞避；,,(2)當(dāng)受其它條件限制而必須跨越時，應(yīng)根據(jù)泥石流的特性，選擇受影響較小的部位(如泥石流上游的搬運(yùn)帶或搬運(yùn)帶與沉積帶交界處)，以大跨高橋、明洞或隧道通過。,,,泥石流的防護(hù)措施,,最好是植樹造林，加強(qiáng)水土保持，減少水士流失，但此法需經(jīng)一定時期后才能見效，故常配以修建多級攔擋沖積物的壩(壩高一般小于5 m)，以降低泥石流的速度，

16、使其所攜帶的大量固體物質(zhì)在壩前沉積下來，以免沖毀或淹埋鐵道線路,,2、巖溶地區(qū),,巖溶給鐵路建設(shè)帶來的工程地質(zhì)問題主要是巖溶,,水大量涌入隧道或橋墩基坑和浸泡路基；巖溶洞穴,,常造成路基塌陷和影響隧道圍巖及基坑邊坡的穩(wěn)定,,性。,,,巖溶區(qū)的選線原則：,,(1)盡可能將線路選擇在較難溶解的巖層(如泥灰?guī)r，矽質(zhì)灰?guī)r等)上通過；,,(2)在無難溶巖的巖溶發(fā)育區(qū)，盡量選擇地表覆蓋厚度大，巖溶洞穴已被充填或巖溶發(fā)育比較微弱的地段，以最短線路通過。,,。,(3)盡可能避開構(gòu)造破碎帶，斷層，強(qiáng)烈發(fā)育的裂隙,,密集帶，巖溶水交替條件良好而巖溶強(qiáng)烈發(fā)育地,,帶。否則，應(yīng)使線路與主要構(gòu)造線呈大角度相交；,,或在

17、斷層的下盤、巖層傾向與河谷斜坡方向相反的,,地帶通過；,,(4)應(yīng)避開可溶巖層與非可溶巖層的接觸帶，特別是,,與不透水層的接觸帶，以及低地，盆地和低臺地等,,巖溶易發(fā)育地帶，應(yīng)把線路選在陷穴極少而小的分,,水嶺和高臺地上,,(5)當(dāng)線路跨越暗河，而線路標(biāo)高低于暗河標(biāo)高,,時，最好用高橋跨越暗河出口處。當(dāng)線路標(biāo)高高于,,暗河標(biāo)高時，線路可在暗河上面通過。當(dāng)線路標(biāo)高,,接近暗河標(biāo)高時，應(yīng)從暗河出口處下游選擇穩(wěn)定地,,區(qū)通過；或?qū)岛禹敯逭ㄩ_設(shè)橋涵通過。,,3、沼澤地區(qū),,沼澤地區(qū)淤泥類土的地基承載力較小，路堤通常,,修建在高壓縮性的淤泥或泥炭之上這些軟弱土層在,,路堤的自重壓力和機(jī)車動荷載共同作用

18、下，必然產(chǎn),,生強(qiáng)烈壓縮，甚至向路堤兩側(cè)流動，出現(xiàn)被擠出和,,隆起現(xiàn)象，其結(jié)果導(dǎo)致路堤下沉甚至沉沒于泥沼之,,中。,,沼澤地區(qū)鐵路選線的原則：,,首先在保證安全的條件下，通過經(jīng)濟(jì)比較，然后,,決定線路是否采用穿越或繞避方案。當(dāng)堆積物由含,,水高而厚度大的松軟淤泥組成，或是堅(jiān)硬底板坡度,,較大的沼澤時以繞避為宜。,,4、風(fēng)沙地區(qū),,風(fēng)沙地區(qū)鐵道建筑的主要工程地質(zhì)問題是流動,,沙丘掩埋道路和路堤的鳳蝕問題。,,風(fēng)沙地區(qū)鐵道選線原則：,,（1）.應(yīng)盡量繞避流動砂丘，把線路選在固定和,,半固定的沙丘地區(qū)；,,（2）．線路方向應(yīng)與該地區(qū)主導(dǎo)風(fēng)向平行或交,,角盡可能小，避免垂直。線路應(yīng)少彎；,,（3）．線

19、路應(yīng)以填方為主，減少挖方，避免不,,填不挖。而且線路應(yīng)接近防風(fēng)砂材料產(chǎn)地。,,(4)．路堤的風(fēng)蝕量與路堤高度，填料和夯實(shí)程度,,以及風(fēng)力．(風(fēng)速、風(fēng)向)等條件有關(guān)。,,(5).大風(fēng)口不設(shè)站，車站應(yīng)布置在風(fēng)沙較輕地,,區(qū)，站房與住宅均設(shè)在背風(fēng)一側(cè)；以防積沙。,,,,五、道路工程地質(zhì)勘察要點(diǎn),,,道路工程地質(zhì)勘察階段與其工程設(shè)計階段,,是相配合的，相應(yīng)地可以分為草測，初測，,,定測三個階段。一般缺少施工階段的工程地,,質(zhì)勘察工作，主要決定于線路所通過該地區(qū),,工程地質(zhì)條件的復(fù)雜程度。在地形地質(zhì)復(fù)雜,,的山區(qū)，施工階段尚有工程地質(zhì)勘察工作；,,反之，則勘察階段可適當(dāng)減少,,,,(一)草測階段工程地質(zhì)

20、勘察要點(diǎn),,草測階段的工程地質(zhì)勘察目的是根據(jù)國家指定興,,建鐵路的起訖點(diǎn)和必經(jīng)地區(qū)，配合規(guī)劃設(shè)計，解決,,大的線路方案的選擇問題。,,工程地質(zhì)勘察的基本任務(wù)是充分利用已收集的地,,質(zhì)資料，進(jìn)行工程地質(zhì)測繪工作，其測繪面積為沿,,各可能方案線路兩側(cè)2.5—5km的狹長范圍內(nèi)進(jìn)行，比例尺一般為l：50000一l：100000。,,重點(diǎn)研究跨越大分水嶺處，長隧道，跨越大河和,,大規(guī)模不良地質(zhì)現(xiàn)象等各關(guān)鍵性地段的工程地質(zhì)條,,件，并提供有關(guān)地震，天然建筑材料和供水水源等,,戰(zhàn)略性地質(zhì)資料.,,最終從工程地質(zhì)觀點(diǎn)選出幾個較好的比較方案,,線，為編寫設(shè)計意見書提供地質(zhì)資料,,,2、初測階段工程地質(zhì)勘察要點(diǎn)

21、,,,,初測階段工程地質(zhì)勘察的目的與設(shè)計部門共同,,選出一條技術(shù)可能而經(jīng)濟(jì)合理的最優(yōu)線路方案、為,,線路的初步設(shè)計提供可靠的地質(zhì)依據(jù)。,,,本勘察階段的基本任務(wù)主要是對已確定線路范,,圍內(nèi)所有線路方案進(jìn)行勘察對比，確定線路在不同,,地段的基本走法，并以線路為中心，全面查明線路,,最優(yōu)方案中沿線工程地質(zhì)情況，對線路方案起控制,,作用的重大而復(fù)雜工點(diǎn)或地段，進(jìn)行較詳細(xì)的工程,,地質(zhì)勘察，提供編制初步設(shè)計所需的全部工程地質(zhì),,資料,,,3、定測階段工程地質(zhì)勘察要點(diǎn),,定測階段工程地質(zhì)勘察的目的是根據(jù)已批準(zhǔn)的初,,步設(shè)計，對各種類型的工程建筑物(橋，隧，站場等),,位置進(jìn)行詳細(xì)的工程地質(zhì)勘察，為編制鐵

22、路施工技,,術(shù)設(shè)計提供工程地質(zhì)依據(jù)。,,主要任務(wù)是查明與各類建筑物有關(guān)的工程地質(zhì)條,,件及存在的主要工程地質(zhì)問題。從而提供建筑物定,,型設(shè)計所需的工程地質(zhì)資料及有關(guān)數(shù)據(jù)和參數(shù)。此,,外，對線路局部改善地段，亦需要查明其工程地質(zhì),,條件和提供相應(yīng)的工程地質(zhì)資料。,,4、施工階段的工程地質(zhì)勘察要點(diǎn),,施工階段工程地質(zhì)勘察的目的是解決鐵路施工中,,所遇到的工程地質(zhì)問題，從地質(zhì)方面保證施工順利,,進(jìn)行。檢驗(yàn)和修改定測階段的地質(zhì)資料。,,施工地質(zhì)工作的具體任務(wù)是：及時查明地質(zhì)問題,,發(fā)生原因，發(fā)展趨勢，以及對工程建筑的危害程,,度，提出處理意見；搜集因施工困難或其它特殊原,,因而改變設(shè)計方案或增加建筑物所需要的工程地質(zhì),,資料，根據(jù)施工實(shí)際開挖情況，核對定測階段地質(zhì),,資料的準(zhǔn)確性，修改補(bǔ)充原有設(shè)計圖件的工程地質(zhì),,內(nèi)容；為各類工程編制竣工圖件提供所需要的地質(zhì),,資料；對存在疑難問題的病害工點(diǎn)做好工程地質(zhì)預(yù),,測，或布置長期觀測等。,,,