区域地质资料在公路工程地质勘察中的应用论文_郭耀林,钟帆

区域地质资料在公路工程地质勘察中的应用论文_郭耀林,钟帆

西安中交公路岩土工程有限责任公司 陕西西安 710075

摘要:近年来,我国经济发展迅速,同时也推动了我国公路工程建设的发展。但公路工程快速发展的同时,也使得沿线线路地质灾害频发,严重影响公路建设以及公路正常运营。因此,需要做好公路工程的地质勘察工作,保证勘察准确性。另外,由于公路工程地质多在沿线公路走廊带左右进行,存在一定的局限性,在勘察时容易产生片面认识。在进行地质勘察时,应该多利用区域地质资料对地质现场认识从宏观上进行解决,从而为公路线路的科学选择以及制定相应的勘察方式提供一定依据。

关键词:区域地质资料、、公路工程、地质勘察

在进行公路建设工程时,首先需要对线路两旁的走廊带进行科学选线,从而对线路方案进行确定。线路通过段地质条件如何将会影响公路建设的施工、营运及投资,因此,需要进行科学勘察,保证公路使用的安全性[1]。在进行地质勘察时,可充分应用区域地质资料,对公路施工处的断层破碎带、岩溶及软质岩石风化导致的可能出现的边坡稳定问题进行提前预估,为确定勘察方法提供必要依据,以便在勘察时采用更有效的手段,对工程地质问题进行查清,也为设计工作提供可靠准确的地质资料。

一、区域地质资料的应用

(一)线路地质调查中的实际应用

在进行线路工程地质调查时,主要对线路走廊带可能会出现的工程地质问题进行查清。并利用区域地质的相关资料,对线路走廊带构造单元进行确定,并大致了解公路出露地层、地层厚度以及岩性。并绘制相应的区域地质资料,根据实际情况绘制地层综合图,将地层之间的分界线绘制在大比例尺地形图上,实地修测地形图线,使得地质图精度得到进一步提高,也使得对公路线路走廊带的实际地质体分布有整体了解[2]。另外,还需要对线路按照标准进行分区,对地层不同的岩性组合开展针对性调查。区域地质资料可对各沉积相区岩石组合特征以及相应的构造带分布有整体全面反映,可依据岩性组合的相关特征对线路走廊带存在的岩溶、滑坡以及古崩塌体进行确定,并调查施工开挖容易出现崩塌、滑坡路段。尤其是对于大型或特大型错落体、崩塌体来说,由于线路调查中的局限性较大,很容易出现遗漏情况[3]。而因为调查范围内地层产状的稳定性,一般则认为它属于完整岩层,有时候进行钻探可取得完整芯体,因此对其很难进行判断。在实际施工时,发现土体不够稳定,从而导致设计方案出现变更,既使得施工成本增加,也可能导致公路在营运后出现开裂情况,公路处于不稳定体上,很容易出现损毁,导致公路营运中断,造成较大的经济损失。而通过利用区域地质资料,可以对公路施工段的内地层岩性进行宏观了解,分析地层突变带后,可作出正确判断。必要时可对地质调查范围进行扩大,对不良地质体在线状公路走廊带中的分布情况进行全面了解。并依据不良地质体所具有的特征,制定合理科学的勘察方式。

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(二)工点地质勘察中的应用

当公路工程选定线路后,一些地段上由于本身具有的覆盖层较厚,岩层露头差,或地段的岩性组合较为复杂,变化也较大,仅仅依靠地表地质绘制很难对设计要求进行满足。经设计要求提出相应的工点地质勘察,对工点内工程地质的特征进行进一步查明,对其中容易出现的地质问题进行相应评价[4]。还可以利用钻探开展地质揭露,有时可能出现钻探取芯情况与地表岩层露头的岩性有差异的现象。利用区域地质资料可确定施工段有无断层通过,或确定该区域是否存在岩相变化带、滑坡等,从而对已经揭露的地质体开展更合理的解释,进一步对下伏基岩是否在原生基岩范围内进行推测,也为设计工作提供必要依据。

(三)岩溶路基勘察中应用

岩溶主要是可溶性岩石溶蚀后出现的溶蚀裂隙、裂槽以及溶洞,将会对工程构造物产生较大危害。岩石成分、岩石组织结构以及岩石的成层条件等都会对岩溶的发育程度及岩溶速度产生直接影响。另外,岩溶发育与岩性组合、地下水动力条件及分布情况都有较大联系。利用区域地质资料,可以对水文地质单位进行确定,并对公路施工地段的地下水流向以及地下水分布有具体了解,以便综合分析岩溶分布段,这对科学选择岩溶勘察方法也提供指导[5]。

(四)软质岩石路堑边坡勘察中应用

由于软质岩石很容易出现风化,因此,地表露头较少,地表覆盖较严重。有时在路堑边坡的范围中,很难找到相应的岩层产状,钻孔揭露只能简单分析,很难判断岩层走向。而采用区域地质资料,可对岩层产状进行确定,并发现其中是否存在地质问题,可为评价边坡稳定性提供相应的指导依据。

(五)滑坡及崩塌体勘察中应用

在开展公路工程的地质勘察工作时,滑坡以及崩塌体一般都呈现带状分布。利用区域地质资料可以对滑坡、崩塌体成因进行分析,从而确定科学正确的勘察方式。

(六)泥石流勘察中的应用

泥石流多是上流岩性、地质作用不良以及地质构造松散堆积物组成、储量、分布造成的[6]。采用区域地质资料,可对公路施工上流的岩性状况、地质构造程度进行了解,并了解泥石流堆积区的形成历史进行了解,为科学判断分析泥石流形成条件提供指导。

(七)采空区勘察的应用

当地下矿层被开采后,上部岩层很可能会失去支撑,平衡条件也会被破坏,进而产生塌落或弯曲情况,任其发展可能会导致地表出现下沉变形,导致地表出现塌陷,地表稳定性变差,从而危害公路使用安全。利用区域地质资料可对矿层空间分布进行确定,并对开采范围进行预测,指导公路采空区的勘察,并提供采空区稳定性评价的依据。

二、工程实例分析

某特大桥工程,大桥横跨“V”型河谷,两岸坡度较陡,地层是白云岩,地层产状较稳定。在进行初步设计勘察时发现桥台及主墩在错落体上,沿着山体被夷平剥蚀,且无显著特征。经物探、坑探查明,发现桥台是古错落体。通过获得的区域地质资料展开分析,发现场区在中枢背斜核部,距桥位约一千米处存在鲁班断层,受到区域地质应力的影响,桥区内发育大型构造节理。由于桥区以及附件地段河谷影响,沿着河谷两岸都出现大小不同的错落体及崩塌体。另有一处特大桥,在进行施工图设计时采用逐墩钻探的方式。由于地表大多被覆盖层掩盖,对下伏岩层的完整性大多依靠钻孔取芯展开判断,桥位钻孔深度超70m还未见完整性岩石,加大地质调查范围后,分析区域地质资料,发现桥位中部是断层破碎带,随之调整桥跨,使之避开断层破碎带。某扩建深河大桥,施工图纸设计在勘察阶段时桥位主墩钻探后发现岩石上部多完整,但下部范围内出现岩石破碎,大桥两岸岩层产状较为稳定。加大地质调查范围后,并结合区域地质资料后发现,该桥墩下部有缓倾断层通过。

结语

综上所述,在进行公路工程地质勘察时,充分利用区域地质资料可为勘察工作提供指导,为公路科学选线,绕避不良地质体,选择勘察方法,解释相应的地质现象,推断地质体稳定性都有较大作用。

参考文献:

[1]孙孝于,蒋甫玉,常文凯,谢磊磊.基于高密度电法的水利工程枢纽区隐伏断层探测[J].河南科学,2017,09:1523-1528.

[2]高山.铁路遥感地质勘察技术体系研究[J].铁道工程学报,2014,04:6-10.

[3]贾文珏,况海涛,谈夭林,武建佳.基于地质资料目录数据的区域地质调查工作程度空间评价模型[J].计算机应用,2014,34S1:175-180+218.

[4]胥勤勉,袁桂邦,辛后田,潘桐.平原区1:5万区域地质调查在生态文明建设中的作用——以渤海湾北岸为例[J].地质调查与研究,2014,3702:85-89.

[5]朱建业.岩体工程地质力学在水电水利工程勘察中的应用[J].工程地质学报,2014,2204:667-676.

[6]孙孝于,蒋甫玉,常文凯,谢磊磊.基于高密度电法的水利工程枢纽区隐伏断层探测[J].河南科学,2017,09:1523-1528.

论文作者:郭耀林,钟帆

论文发表刊物:《基层建设》2017年第35期

论文发表时间:2018/4/20

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