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關鍵詞:輸水工程 駝峰管段 負壓 調節池
1 工程概況
廬山位于江西省北部,長江、鄱陽湖之畔,是國家重點風景名勝區,其主要水源是地處特級 保護區內的蘆林湖。由于廬山旅游業的快速發展,生活用水量急劇增加,用水需求已超過了蘆林湖的正常供水能力。據測算,至2010年,蘆林湖的平均年缺水量將達到97×104 m3 。為保護蘆林湖的水質和湖面景觀,并滿足供水要求,特興建了蓮花臺水庫供水工程,主要包括一座取水水庫、一座取水泵站和一條DN400、長約4.6 km的輸水管道。工程設計供水能力為1.22×104 m3/d,流量為0.16 m3/s,將蓮花臺水庫的蓄水輸送到蘆林湖,以增加蘆林湖的蓄水量,提高蘆林湖的供水能力。
工程采用2臺水泵并聯供水(另有1臺備用),水泵設計揚程為1 225 kPa(122.5 m), 流量為288 m3/h,安裝高程為881.6m。取水水庫的正常蓄水位為912 m,死水 位為887 m。輸水管道進口(即水泵出口)的樁號:-78.5 m,管中心高程:882.3 m,輸水管道出口的樁號:4476.33 m,管中心高程:993.02 m,按自由出流設計。整個輸水管道系統的總水頭損失系數∑R=1 042.773(這里R=Δh/Q2,Δh 、Q分別是對應的水頭損失和過流量),其中管道出口附近約600 m管段(含駝峰管段)內 的主要節點參數如表1所示。
表1 輸水管道出口附近管段主要節點的有關參數 節點
樁號
(m) 節點管
中心
高程
(m) 管段
長度
(m) 原輸水管道布置情況 增設調節池后情況 工況1 工況2 工況1 工況2 壓力
水頭
(kPa) 內水
壓力
(kPa) 壓力
水頭
(kPa) 內水
壓力
(kPa) 壓力
水頭
(kPa) 內水
壓力
(kPa) 壓力
水頭
(kPa ) 內水
【關鍵詞】水電站庫區低等級復建公路 橋梁設計選型
1 概述
在水電站庫區低等級公路復建中,通常不可避免的需要建設一些橋梁。水電站庫區公路復建一般是因水庫淹沒,順岸坡抬高復建,路線走廊帶所處的地形復雜,地面起伏大,變化頻繁,橫坡較陡等,局部需穿越陡崖、崩塌或深切支溝等地形。拘于這樣的地形地質條件,公路路線布設時通常是平曲線多,平面半徑小,縱坡大,橫坡陡,高擋墻多,甚至局部采用半邊橋或者高架橋穿越,橋梁比例高。而且對于水電站庫區公路,路線跨越深切支流較多,常常會遇到彎坡橋,高墩大跨橋和需采取多樣的墩臺形式適應地形地質條件。比如某水電站庫區某公路復建工程,橋梁工程投資約占公路總投資的2/5。盡管是低等級公路,但如何做好橋梁的選型及設計對庫區復建公路的設計就顯得非常重要。
橋梁選型屬于概念設計范疇,是橋梁結構設計里具有創造性的領銜設計。合理的橋型會使得公路橋梁工程結構本身安全、可靠、經濟、耐久滿足其正常使用功能外,還能和周邊環境協調,提高人文景觀效應。橋梁設計選型是指選用一種單一的結構力學體系(包括梁、拱和索結構)或者是由兩種簡單體系組合而成的結構力學體系(如系桿拱,斜拉懸吊結構和斜拉拱橋等方面)作為橋梁結構的主體空間結構形式,從而確定橋型結構。
2 水電站庫區低等級復建公路常用橋型
2.1鋼筋混凝土梁橋。
鋼筋混凝土結構的一種有非常好的耐久性,并且還有非常強的可塑性,能夠按照設計意圖做成各種形狀的結構,因此在橋梁設計中被廣泛應用。鋼筋混凝土梁橋就是鋼筋混凝土的結構的一種,以簡支梁、連續梁等結構形式被應用,而且由于其較強的可塑性,尤其在低等級公路越溝彎道段,被廣泛使用。在低等級庫區復建公路中,常會遇到跨徑L≤16 m 的橋梁形式,一般情況下,根據橋位特點、周邊環境和建設環境,橋梁跨徑L≤6 m 時,采用實心板結構; 在橋梁跨徑6 m≤L≤16 m 時,可采用空心板或連續的實心現澆板。
2.2預應力混凝土梁橋。
預應力混凝土梁橋根據跨度大小,在使用情況上是不一樣的。L≤20 m 時采用后張法空心比較經濟合理,因其建筑高度小、受力合理、施工工期短等優點被廣泛采用。在25 m≤L≤50 m 時更多采用組合小箱梁或者T梁,小箱梁相比同跨徑的T 梁有的諸多優點,被廣泛使用。具體的優點主要有:一是梁高較小。二是梁穩定性優于T 梁抗扭性好,三是張拉預應力鋼束時,較大跨徑的T 梁易發生側彎,而小箱梁基本不會出現側彎。預應力筋能夠使受拉區預先儲備一定的壓應力,在外力作用下混凝土可不出現拉應力或者是出現超過某一限值的拉應力。
2.3連續剛構橋和拱橋。
連續剛構橋是墩梁固結的連續梁橋,該種體系利用主墩的柔性來適應橋梁的縱向變形,適用于大跨、高墩的橋位修建,是庫區跨越較大支流切溝的重要橋型之一。連續剛構橋分主跨為連續梁的多跨剛構橋和多跨連續-剛構橋,均采用預應力混凝土結構,梁墩固結點可將鉸設置在大跨、高墩的橋墩上,利用高墩的柔度適應結構由預加力、混凝土收縮徐變和溫度變化所引起的縱向位移。該橋型整體性能好,掛籃等施工方法成熟,結構剛度大,抗震性能好,被廣泛應用于各級公路及鐵路橋梁中。對庫區的深切地形尤為適應。
拱橋在我國大江南北到處可以看見,起初的拱橋多采用用天然石料作為建筑材料。拱橋以其跨度大,造價低廉為高山峽谷中廣泛采用。水電站庫區的深切地形,往往兩岸基巖完整,承載能力較好,適合修建拱橋。其古樸大方、受力合理、構造簡單、無需高墩、造價低等特點均為其他橋型不可相比。
3 橋型方案比選原則
橋梁方案設計是初步設計階段的重要設計內容,根據路橋配合選擇的橋位、公路的技術標準、荷載等級、橋梁的各項設計要求,按照技術可行,經濟合理,因地制宜、就地取材、便于施養、適用美觀與自然環境協調一致的設計原則進行橋梁橋型方案設計。根據地形地質水文擬選三種進行比較分析,從安全、功能、經濟、美觀、標準化施工、占地和工期多方面比選,最終確定橋梁形式。
3.1適用性原則
所謂適用性原則就是符合公路總體設計要求,綜合考慮水文,地質,地形,施工等因素,滿足在車輛和人群的安全暢通及未來交通量增長的需要。在橋下應滿足泄洪、安全通航或通車等要求。結構上保證使用年限和易維護,易保養。
3.2舒適與安全性原則。
所謂舒適與安全性原則就是要控制橋梁的豎向與橫向振幅,避免車輛在橋上振動與沖擊。整個橋跨結構及各部分構件,在制造、運輸、安裝和使用過程中應具有足夠的強度、剛度、穩定性和耐久性。
3.3經濟性原則 。
所謂經濟性原則就是設計的經濟性,符合長遠發展遠景及將來的養護與維修等費用。 同時還要先進性原則,體現出現代橋梁建設的新技術及造型美觀原則。一座橋梁應與周圍的景致相協調。合理的結構布局和輪廓是美觀的主要點,尤其是在水電站庫區低等級復建道橋梁的設計中。
4 水電站庫區低等級復建道路橋梁設計選型
4.1橋型上部結構的比選
橋梁上部結構形式的選擇合理與否對工程的經濟性、結構新穎、施工方便、美觀性及施工速度有較大的影響,是整個橋梁設計過程中非常重要的一個環節。同時還要以不破壞或少破壞地區原有風貌為原則,最大限度減小施工對水流的污染,較好地與周圍環境相協調。在水電站庫區低等級復建道路橋梁設計中,主要采用鋼筋混凝土、預應力混凝土簡支梁。簡支梁橋是梁式橋中應用最早、使用最廣泛的一種橋型。具有受力簡單、節省材料、架設安裝方便等優點。簡支梁常用的經濟合理跨徑在20 m 以下,且采用空心板較多。隨著近年來施工工藝的改進,應用較多的是寬幅式空心板和小箱梁,其經濟技術指標較其他結構優勢明顯。對于跨徑25 m 的簡支梁,在庫區橋梁中較少見,如需采用時,推薦T 梁。對于跨徑30 m 的簡支梁,組合小箱梁和T梁應用一樣,各項指標也相差不大,各有優缺點。對于跨徑35 m和40 m 的簡支梁橋,采用組合小箱梁的結構形式,橋梁整體性好,施工張拉時不易出現側彎,且更為節約材料。特別在曲線上的橋梁,組合小箱梁抗扭性能好于T 梁,且T 梁施工難度較大。所以跨徑35 m 與40 m 上部結構推薦采用組合小箱梁。
4.2橋型下部結構比選
橋梁方案比選中,上部結構是首要考慮的,下部是從屬的,但是也是不容忽視的。
庫區低等級復建道路橋梁在山區,由于地勢起伏都非常大,對自然環境的破壞應該以最小為目的。為了使橋墩臺自身穩定性,需要將基礎嵌入巖層或穩定的地基中。一般橋臺填土高度宜控制在8 m 以下,橋臺形式主要采用輕型橋臺和重力式U 形橋臺,輕型橋臺采用樁基為宜。橋墩除特殊結構外一般采用雙樁柱式橋墩,樁徑1. 5 m,柱徑1. 2 m,橋墩高度小于45 m 時,采用圓柱式墩較為經濟,因其施工工藝成熟,提升滑模施工快。對于墩高大于45m的橋墩,為保證結構 有足夠的剛度,同時兼顧外形美觀,設置工藝較為成熟的空心薄壁墩。
5 結語
隨著我國基礎設施不斷完善,邊遠山區的通村通鄉公路建設項目越來越多,不至在水電站的庫區低等級復建道路中,在一般的鄉村道路建設中同樣會有較多的橋梁建設,做好做優低等級公路建設中橋梁設計選型工作,對公路建設項目,乃至社會經濟發展具有較大的意義和價值。
參考文獻
(甘肅省蘭州公路管理局榆中公路管理段,甘肅 蘭州 730100)
【摘要】通常,路面受到破壞的一個重要原因即路基出現意外狀況。首先對公路路基常見的病害作出了具體的分析與歸類,此外對每種病害出現的原因進行了總結。與此同時,提出了相應的解決公路路基常見病害的防護措施,以供同仁參考!
關鍵詞 公路路基;常見病害;防范措施
路基是公路的重要組成部分,是路面的基礎。其質量的好壞,將直接影響到路而的使用品質。據調查,我國路面產生的早期損壞因路基而造成的占60%以上。路面的損壞往往與路基排水不暢、壓實度不夠、強度低等有直接關系,而且修復難度大、費用高。
1常見病害及原因
因為不同的工程在其施工過程中,地形與地質之間存在差別,再加上一些自然因素的影響,比如水文、天氣等等,都會導致公路路基產生一定的病害。根據筆者的調查,可以發現常見的公路路基病害有沉陷、坍塌、邊坡滑坡等等,這會威脅到交通的安全。
1.1路面不平
作為公路工程舒適程度的一個重要參數,路面平整度對于整個公路路基質量的控制有著重要作用。一旦工程的質量受到影響,路面也會出現不平整的狀態。這導致的最終結果是,路面的平整度嚴重降低,使得車輛不得不降低行駛的速度。與此同時,沖擊力也在明顯增加,形成的安全性以及舒適性都會受到影響。長此以往,公路工程將會無法實現預期的社會以及經濟效益。通過研究發現,路面的平整度受到影響主要存在以下原因:沒有控制好基層的平整度,最為嚴重的一種情況是波浪式起伏;對于路面的施工質量沒有較好地把握;攤鋪機及壓路機的工作人員專業性不強;沒有正確地把握好基準線或滑靴。
1.2路基不均勻沉降
導致公路路基產生沉降的原因是多方面的,舉一個簡單的例子,例如路基的荷載力太小,或者是土的應力作用以及地下水的作用力等等。很多的資料都顯示,這種路基病害的產生是受多方面因素影響而形成的。通常來講,路基產生不均勻沉降的具體原因表現為:填方路基的土體不具備足夠的壓實度;在地基中具有飽和軟土層;公路路基的剛度不一致,這樣容易導致路基受車輛荷載力的影響,其結構出現附加應力,并且這種力偏高,使得公路路基出現病害;同時,地下水狀態發生改變,也會導致土體以及水壓力發生變化,進而使得附加應力出現。這種附加應力會加強填土的附加沉降;此外路基的側向變形,也是導致路基發生病害的一個因素,不容忽視。
1.3坡面破壞與滑坡
公路路基會出現滑坡的原因是多方面的,其中,最為關鍵的一個因素則是受地基的強度影響。由于地基的強度不斷降低,破壞了土體穩定性的平衡,最終使得路基產生災害。加上路堤的邊坡坡度較大,或者是另外一種情況,邊坡的坡腳已經被沖走,都會使得路基出現滑坡災害。通常而言,較為嚴重的滑坡主要是在松散結構,或者是黃色濕陷性黃土層中出現的。至于滑坡的具置,主要是在一些無法整合的接觸面處。這是因為接觸面部位的黃土的穩定性不強,受到外力影響,比如水,或者是地震等等的作用力,都極容易出現土體滑移和崩坍。
1.4路基沿山坡滑動
在水庫庫區、沿河的高路堤路段,水庫蓄水前路基比較穩定,但隨著水庫不斷蓄水,水位不斷提高,沿庫區路段路基底部被水浸濕,強度降低,從而使上層土體失去支掌,形成滑動面,坡腳又未進行必要的加固處理,當路基土體自重和行車荷載產生的向下滑動的力大于路基底層與原地面之間的摩阻力時,路基就可能沿基底向下滑動,路基整體失去穩定。
2防治措施
2.1路基的勘察與設計
勘察設計工作人員的業務水平的提高,對于我們在設計路段的工程地質狀況進行了深刻透徹,仔細而全面的調查,軟基處勘察水平的提高,全面真實無誤地綜合反映當地地質的情況,對影響路基病害的因素進行全面的調查分析,這給我們提供了大量詳細的設計資料信息。于是,再通過設計部門借鑒、參考我國及其他國家相關部門,對路基勘察與設計的資料,根據路面實際勘察、路面實際地理環境等情況,給我們制作出一個科學而準確的設計方案。監理單位要不定期的對控制路基施工的測量放樣進行抽查。
2.2強化施工現場監督與管理
嚴格把握好公路路基的施工質量,第一,需要制定出一個具體的施工計劃。這個計劃的制定不應帶有隨意性,需要尊重工程的實際情況制定。在完成路基填筑時,必須在事先做出一定的準備工作,觀察路基的清理工作是否符合要求,有沒有雜質,或者是軟土地基。其次還需注意路基的排水設施,應盡量地保持公路路基的干燥,以及壓實度等等。施工必須保持一定的秩序,嚴格按照施工計劃執行。
2.3路基路面的排水
對于公路路基施工建設中雨水沖刷強、排水措施不完善的路段,應該參考雨水的沖刷力度、雨量大小建設排水管道,從而減小雨水對公路路基路面的傷害。對于公路路面的排水措施也應該根據路基的具體情況,目的是減小雨水下滲到路基中去。對公路路基的排水工作應該嚴謹合理,對具體路段采取具體的措施,采用管道排水施工建設時也可以根據路基的情況使用不同的管道施工,以適應路基排水的需要。
3結束語
綜上所述,由于公路建設時間短,建設完成速度快,為了對公路路基常見病害進行有效處理,需要對公路路基進行有效的防護措施,以保護公路路基的安全。對于公路路面進行施工建設時,暴露出來的公路路基問題尤其需要引起重視,并且我們應該通過提高公路施工的技術和能力,定期對公路路基的養護等措施解決公路路基病害問題,實現公路行車安全和公路路基質量安全。總之,公路路基建設需要對施工工作、技術工作、管理工作、監督工作等各個工作環節進行有效的安排,以實現公路路基的養護和公路路基的質量安全。
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孤山子水庫從1976年10月竣工至今已運行30余年,由于該水庫為“”時期單純依靠民工修建,工程質量標準較低,目前,工程已出現嚴重老化。通過對水庫運行的各項資料以及地質勘查的綜合考慮,孤子山水庫工程的主要建筑物還存在以下一些問題:副壩下游壩腳滲水,且形成明流,威脅副壩壩體穩定性。溢洪道左導墻基礎被掏空。溢洪道末端出現沖坎。輸水洞進口啟閉機啟閉困難,閘門漏水。輸水洞出口沒有消力池,沖坑越來越深,沖坑面積越來越大。輸水洞泄洪渠沒有保護措施,不斷吞噬耕地,且威脅左側居民。由此可見,為了使得孤山子水庫符合國家防洪標準,對其實施除險險加固工程是非常有必要的。孤山子水庫除險加固工程建成后,將會給該地區帶來明顯的社會效益、經濟效益和環境效益。首先,水庫保護了下游的28個自然屯、0.28萬人口和700hm耕地,同時,水庫與灌區配套后可使其灌溉面積增加到1226hm2。其次,待水庫工程正常運行后,周邊地區可以不斷發展水產養殖產業,從而增加農民的經濟收入。最后,水庫的除險加固工程完工后,它將會不斷的改善水庫周邊的自然環境,營造更好的生態環境,水庫的環境效益會更加突出。
2建筑物加固設計方案
針對目前孤山子水庫主要建筑物存在的問題,本次除險加固工程主要對主壩、副壩、溢洪道和輸水洞進行相應的加固處理設計。
2.1主壩除險加固設計
主壩壩頂長168m,寬4.3m,本次設計將壩頂清基0.1m,清基后修建0.35m厚的碎石路面,該路面由10cm砂礫石墊層、15cm石灰、爐渣、土基層和10cm的碎石修筑而成。主壩壩頂道路長度為170m,路寬4.3m,平整路面后鋪設0.35m厚的碎石路面,路面坡度為1.5%,路基材料組成與主壩相同。背水坡用C20混凝土修筑4條混凝土排水溝,間距為50m,并在背水坡種植草皮護坡。主壩迎水坡護坡石風化嚴重,現將原來的干砌護坡石拆除,新建0.1m厚的碎石反濾和0.3m厚的干砌石護石坡。主壩背水坡干砌石排水體風化也比較嚴重,先將拆除重新修筑干砌石排水體。
2.2副壩除險加固設計
副壩背水坡局部斷面較陡,本次加固需要通過填筑土方恢復背水坡設計坡度1∶2。其中,副壩0+030~0+080段背水坡平均坡度調整為為1∶1.85,副壩0+160~0+200段背水坡平均坡度調整為1∶1.94,副壩0+200~0+270段背水坡平均坡度調整為1∶1.86,副壩0+270~0+294段背水坡平均坡度為1∶1.70。副壩壩頂清基0.1m后修建0.35m厚的碎石路面,路面由10cm砂礫石墊層、15cm石灰、爐渣、土基層和10cm的碎石組成。背水坡用C20混凝土修建6條混凝土排水溝,間距為60m。背水坡種植草皮護坡。副壩迎水坡護坡石風化比較嚴重,現將原來的干砌護坡石拆除新建0.1m厚的細沙反濾和0.3m厚的干砌石護坡。副壩背水坡排水體風化嚴重,全部拆除并重新修筑干砌石排水體。此次設計依據孤子山水庫壩基、地質情況及相關地層的防滲漏處理經驗,擬通過高壓噴射灌漿方式對壩基進行防滲漏處理。高壓噴射灌漿施工采用單排擺噴套接技術形式,二管法施工工藝,孔間距1.4m。考慮壩基繞滲的影響,灌漿范圍為樁號0+000~0+294,水平灌漿長度為294m。高壓噴射灌漿施工孔軸線布置在迎水坡堤腳,孔間距為1.4m,單孔灌漿深度為0.3m。
2.3溢洪道加固設計
原溢洪道已開挖形成堰體,為了減少工程量和節約工程投資,本次對溢洪道的加固主要在原有基礎上進行。溢洪道的全部加固工程主要包括在左側堰體修建擋土墻和對兩岸不穩定山體削坡兩部分內容。考慮到溢洪道堰體左側沖刷比較嚴重,已嚴重威脅到水庫下游的居民和農田,本次加固將堰體左側原漿砌石擋土墻拆除,采用鋼筋混凝土修筑高4.7m、長106m的擋土墻。擋土墻基礎為寬1.4m、深0.5m的鋼筋混凝土結構。此外,溢洪道堰體兩側山體風化嚴重存在許多不穩定因素,現將兩側山體進行削坡處理,其中左側削坡處理后坡比為1∶1.03,而右側削坡處理后坡比為1∶1.08。
2.4輸水洞加固設計
關鍵詞:工程地質勘察;工程建設;客觀問題;勘察方法;分析研究
中圖分類號:P62文獻標識碼: A
一、工程地質問題存在的客觀性
工程地質問題是指工程地質條件與建筑物之間所存在的矛盾。
優良的工程地質條件能適應建筑物的安全、經濟和正常使用的要求,其矛盾不會激化到對建筑物造成危害;而工程地質條件往往有一定的缺陷,而對建筑物產生嚴重的,甚至是災難性的危害。由于工程建筑的類型、結構形式和規模不同,對地質環境的要求不同,所以工程地質問題復雜多樣。例如,工業與民用建筑的主要地質問題是地基承載力和沉降問題;地下洞室的主要工程地質問題是圍巖穩定性和突水涌水問題;露天采礦場的主要工程地質問題是采坑邊坡穩定性問題;水利水電工程中,土石壩最需注意的是壩基滲透變形和滲漏問題。
由于工程地質問題而導致的建筑事故不乏其例。美國加利福尼亞州圣弗朗西斯壩為一高70m的混凝土壩,修成蓄水后兩年,于1928年被沖垮。原因是壩基部分存在泥質膠結,并含有石膏脈的礫巖,遇水受溶蝕崩解,成為壩基巖體的軟弱部位。如果做好地質工作,查清隱患,工程地質問題是能夠予以妥善處理的。
意大利瓦伊昂水庫總庫容1.69億立方米,壩高265.5m,為混凝土雙曲拱壩。水庫左岸為潛在滑移區,施工中已發現邊坡不穩定,并做好一定穩定性研究工作,發現有蠕變現象,蓄水后又出現了局部崩塌,滑坡征兆明顯。但研究人員認識不足,而且做了錯誤的判斷,未能及時采取有效措施。水庫蓄水三年后的1963年0月,左岸2.7億―3.0億立方米巖體突然下滑,巨大的滑體速度極快,沖擊力大,落入水庫擊起的涌浪超過壩頂100m,水流溢過壩面沖毀了下游的5個村莊,死亡近3000人,釀成了震驚世界的地質災害。水庫被滑坡體填滿,成為石庫,水庫完全失效報廢。究其原因還是由于工程地質工作沒有做好。
二、勘察方法的選擇
2.1 勘察方法的選擇
勘察方法的選擇應依據勘察階段,地形、地質條件和勘察對象而定,大致分兩種類型:
宏觀控制。一般采用遙感技術,從宏觀上觀察全貌,對區域地質條件進行大致了解,可發現大型地質構造和地質災害。根據不同時期的資料,還可以掌握不良地質發展趨勢,進行地質單元的劃分。山區公路中最重要的一點就是首先進行地質單元的劃分。地貌就是從地質的角度去論述地表形態,不同地貌的地質成因和歷史不同。
微觀分析。通常采用地質調繪、物理勘探、鉆探、挖探、取樣、試驗及原位測試等方法,其中地質調繪及物理勘探可以定性或半定量地判定地質條件;而鉆探、挖探、取樣、試驗及原位測試則可以對地質條件及其對工程的影響程度進行定量分析。
2.2 路段勘察
一般路基。一般路基工程勘察主要按沿線微地貌特征分段,查明各段的地質結構,巖土類別、土的密度和含水狀態,基巖風化情況,地下水埋深、變化規律和地表水活動情況;確定路基基底的穩定性,邊坡結構形式及坡度;確定設置支擋構造物和排水工程的位置,劃分土石工程等級。
高路堤。高路堤作為陡坡路堤的一種特例,也屬于重點路基工程(即地形起伏大、路基填挖量大、工程地質條件差的路段),高路堤邊坡必須進行穩定性驗算,其參數的選擇是穩定性驗算的關鍵,需要對地基土及路堤填土提出準確的物理力學參數,因此要針對高路堤做專門的工程地質勘察。
陡坡路堤。當地面自然橫坡陡于1∶5時(包括縱斷面方向)就應視為斜坡路堤,當地面橫坡陡于1∶2.5時,就視為陡坡路堤。根據斜坡路基病害調查,公路陡坡路基常見病害是縱向裂縫和路基滑移。影響陡坡路基穩定性的主要工程地質因素有以下兩個方面:(1)陡坡覆蓋層土體與基巖接觸帶為透水軟弱面,地下水活動引起陡坡路基下滑;(2)陡坡路基巖層軟硬相間,其軟弱面順路基傾斜,由于風化強弱差異或地下水侵蝕,地基和路基順軟弱面滑移。
三、工程地質問題的分析研究和解決方法
工程地質學的研究對象是復雜的地質體和各種地質現象,所以其研究方法應是自然歷史分析法、數學力學分析法、模型模擬試驗法和工程地質類比法等。即通常所說的定性分析和定量分析相結合的綜合研究方法。要查明建筑區工程地質條件的形成和發展,以及它在工程建筑作用下的發展變化,首先必須以地質學和自然歷史的觀點分析研究周圍其他自然因素和條件,了解在歷史過程中對它的影響和制約程度,這樣才能認識它形成的原因和預測其發展趨勢和變化。只有這樣,才能真正查明所研究地區的工程地質條件,并作為進一步研究工程地質問題的基礎。
例如,對斜坡變形與破壞問題進行研究時,要從形態研究入手,確定斜坡變形與破壞的類型、規模及邊界條件,分析斜坡變形、破壞的機制及各影響、控制因素,以展現其空間分布格局,進而分析其形成、發展演化過程和發育階段。從空間分布和時間序列上揭示其內在的規律;預測其在人類工程-經濟活動下的變化,為深入進行斜坡穩定性工程地質評價奠定基礎。
又如研究壩基抗滑穩定性問題時,首先必須查明壩基巖體的地層巖性特點、地質結構及地下水活動情況,尤其要注意研究軟弱泥化夾層的存在和巖體中其它各種破裂結構面的分布及其組合關系,找出可能的滑移面和切割面以及它們與工程作用力的關系,研究滑移面的工程地質習性,以作為進一步研究壩基抗滑穩定的基礎。
對工程建筑物的設計和運用的要求來說光是定性的論證是不夠的,還要求對一些工程地質問題進行定量預測和評價。在闡明主要工程地質問題形成機制的基礎上,建立模型進行計算和預測,例如地基穩定性分析,地面沉降量計算,地震液化可能性計算等。當地質條件十分復雜時,還可根據條件類似地區已有資料對研究區的問題進行定量預測。采用定量分析方法論證地質問題時都需要采用實驗測試方法,即通過室內或野外現場試驗,取得所需要的巖土的物理性質、水理性質、力學性質數據。通過長期觀測地質現象的發展速度也是常用的試驗方法。綜合應用上述定性分析和定量分析方法,才能取得可靠的結論,對可能發生的工程地質問題制定出合理的防治對策。
參考文獻: