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高速公路地質(zhì)勘察中常見的不良地質(zhì)

2015-10-21 19:30:08張冬仔
地球 2015年8期
關鍵詞:查明溶洞風化

張冬仔

[摘要]高速公路??缭讲煌刭|(zhì)和地貌單元,不可避免的遇到各種不良地質(zhì)作用,本文結(jié)合高速公路勘察實例,主要對常見的不良地質(zhì)及其工程處理措施作簡要分析、評價。

[關鍵詞]高速公路地質(zhì)勘察 不良地質(zhì) 滑坡 巖溶 地面沉降

[中圖分類號] P621 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2015)-8-184-1

1省內(nèi)高速公路勘察常見不良地質(zhì)

高速公路經(jīng)??缭缴降亍⑶鹆?、平原、河流、三角洲等地形地貌單元。地質(zhì)條件復雜,巖石類別多樣,風化強烈;區(qū)域構(gòu)造斷裂帶縱橫交錯;灰?guī)r、軟土分布范圍廣。高速公路地質(zhì)勘察常見不良地質(zhì)問題有滑坡、崩塌、巖溶、地基不均勻沉降、砂土液化、活動斷裂帶等。

2勘察手段、方法及分析評價

結(jié)合工程地質(zhì)勘察實例對滑坡、崩塌、地基不均勻沉降、巖溶不良地質(zhì)所采用的勘察方法及其產(chǎn)生因素等進行簡要分析說明。

2.1路塹邊坡滑坡、崩塌

佛清從高速公路沿線多剝蝕殘丘,兩側(cè)多開挖路塹,形成邊坡,對路塹邊坡段主要采用工程地質(zhì)測繪、鉆探和原位測試等勘察方法。查明邊坡查明了邊坡的地下水埋深多在10m以下,未見泉點出露;巖土結(jié)構(gòu)為風化殘積土和全、強風化巖為主,巖性有花崗巖、頁巖、粉砂巖,通過土工試驗查明巖土體的重度、C、Φ值等物理力學指標。風化巖土抗沖刷能力差,具遇水軟化、崩解特點,路塹邊坡開挖后,在降雨的誘發(fā)下,邊坡的安全系數(shù)達不到穩(wěn)定要求,坡體容易失穩(wěn),發(fā)生滑坡、崩塌,需對其進行治理。

2.2軟土地基不均勻沉降

汕湛高速公路汕頭平原段為海陸交互沉降地層,分布有多層淤泥、淤泥質(zhì)土等軟土層,其厚度大,分布廣,地表多有“硬殼層”的粉質(zhì)粘土,且與砂層多呈互層或夾層。針對工程地質(zhì)要點,采用鉆探、標貫試驗、十字板剪切、靜力觸探和室內(nèi)試驗相結(jié)合的勘察方法。查明了該區(qū)軟土的分布、厚度、埋深及其重度、C、Φ值、固結(jié)系數(shù)、壓縮系數(shù)、靈敏度等物理力學性質(zhì)。軟土孔隙率高、壓縮性高、承載力低,在基礎及車輛荷載的作用下發(fā)生壓縮固結(jié)變形,引起地基不均勻沉降導致路面開裂。

2.3巖溶

肇花高速公路路徑北江流域灰?guī)r區(qū),該區(qū)地下水活動性強,灰?guī)r巖溶很發(fā)育,形成大量地下溶蝕裂隙、溶洞,其對橋梁樁基施工影響大。大部分樁基礎持力層需選在灰?guī)r上,若樁下溶洞的巖石頂板厚度過小,難以承受樁基施工沖擊力和樁的壓力,從而發(fā)生溶洞垮塌,引發(fā)巖溶塌陷,嚴重影響施工安全及樁基質(zhì)量。在不同的勘察階段查明巖溶分布情況的勘察方法有所不同,前期勘察以電阻率法、高密度電法、地質(zhì)雷達等工程物探方法為主,輔以一定數(shù)量的鉆探,查明巖溶總體發(fā)育情況;施工階段可行且直接有效的方法是采用逐樁超前鉆探,探明樁下位置的灰?guī)r溶洞發(fā)育情況。經(jīng)查明,各橋樁位置溶洞洞高0.5-20m不等,多為半充填或無充填,個別樁位2-4個溶洞呈串珠狀垂直分布(如圖1)。

3工程措施建議

邊坡:巖土結(jié)構(gòu)由殘積土、全風化及強風化巖構(gòu)成,屬土質(zhì)、類土質(zhì)邊坡。對于小于10m的邊坡,直接采用放緩坡率+植草或砌石護面措施即可;對較高邊坡宜采用放坡+格梁+錨桿(錨索)+坡面植草聯(lián)合工程支護措施。通過穩(wěn)定計算,設置合理的坡率、錨桿長度及密度,坡腳設置重力式擋土墻,同時,在坡面及平臺設置截、排水系統(tǒng),建立邊坡穩(wěn)定監(jiān)測系統(tǒng)。

軟土地基:對于軟土埋深小于3m的地段,可采用置換墊層法,墊層材料宜采用砂石。在埋深及厚度較大地段,考慮到地表多有“硬殼層”且與砂層互層,可采用水泥土攪拌樁復合地基法,攪拌樁的長度應穿透軟弱土層到達承載力較高的土層。

巖溶:巖溶對樁基的穩(wěn)定性危害非常大,常用的方法是設計樁長必須穿過頂板較薄的溶洞,樁端嵌入連續(xù)穩(wěn)定基巖上,必要時需對溶洞進行注漿處理。

4結(jié)語

高速公路線路長,地質(zhì)勘察過程中應根據(jù)地形地貌單元特征,針對不同地段采用合適對的勘察方法、手段,查明不良地質(zhì)的分布及規(guī)模特征,判斷其對工程建設的影響,以更好指導設計及施工中采用相應的工程處理措施,保證公路工程建設的施工安全及施工質(zhì)量。

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