工程地质在道路桥梁工程中的作用.doc

工程地质在道路桥梁工程中的作用自20世纪90年代开始，我国公路进入了持续、快速发展的轨道。截至2004年年底，我国高速公路里程已达3.42万Km，年增长21.2%，全国公路通车里程也达到185.6万Km。在公路交通建设的高速发展中，工程地质作为工程建设的基础工作，工程地质工作已成为工程建设中不可缺少的一个重要组成部分，其重要作用是客观存在和被实践证明了的。随着我国经济建设的日益发展和科学技术的日益进步，工程建设的规模和数量也越来越大。数十公里长的隧道、数百米高的高楼大厦、数百米高的露天采矿场、二滩和三峡水利枢纽工程等所谓“长隧道、深基坑、高边坡”巨型重大工程建设与工程地质的关系更趋密切。鉴于工程地质对工程建设的重要作用，国家规定任何工程建设必须在进行相应的地质工作、提出必要的地质资料的基础上，才能进行工程设计和施工工作。大量的国内外工程建设实践证明，工程地质工作做得好，设计、施工就能顺利进行，建筑物的安全运营就有保证。相反，对工程地质工作忽视或重视不够，使一些严重的地质问题未被发现或出现了而未进行可靠的处理，都会给工程带来不同程度的影响，轻则修改设计放案、增加投资、延误工期，重则使建筑物完全不能使用，酿成灾害。例如成都昆明铁路，沿线地形险峻，地质构造极为复杂，大段裂纵横分布，新运动十分强烈，有约200Km的地段位于89度地震烈度区，岩层十分破碎，再加上沿线雨量充沛，山体不稳，各种不良地质现象十分发育，被誉为“世界地质博物馆”。中央和铁道部对成昆线的工程地质勘查工作十分重视，提出了地质选线的原则，动员和组织了许多工程地质专家和技术人员进行大会战，并多次组织全国工程地质专家进行现场考察和研究，解决许多工程地质难题，从而保证了成昆铁路顺利建成通车。相反，建国初期修建的宝鸡成都铁路你，限于20世纪50年代初期的设计水平，对工程地质条件认识不足，致使线路的某些路段的质量不高，给施工和运营带来了困难。宝成铁路上存在的路基冲刷、滑坡、泥石流病害，使线路无法正常运营，被称为西北铁路线上的盲肠。国外也存在许多工程地质问题给工程带来影响的例子。例如加拿大的特朗斯康谷仓是建筑物地基失稳的典型例子。该谷仓由65个圆柱筒仓组成，每个筒仓长59.4m，宽23.5m，高31.0m，采用钢筋混泥土片筏基础，基础厚2m，埋置深度3.6m。谷仓于1913年秋建成，1913年10月初储存谷物2.7万t时谷仓明显下沉，谷仓西端下沉8.8m，东端上抬1.5m，最后，整个谷仓倾斜27。由于谷仓整体刚度较强，在地基破坏后，筒仓仍保持完整，无明显裂缝。事后经勘察了解，该建筑物基础下深埋有厚达16m的高塑性淤泥质软粘土层。谷仓加载使基础上的平均荷载达到330Kpa，超过了地基的极限承载力280 Kpa，因而使地基发生强度破坏而使谷仓整体滑动。为修复谷仓，在基础下设置了70多个支撑于深16m以下基岩上的混泥土墩，使用333个500 KN的千斤顶，逐渐把谷仓纠正过来。修复后谷仓的标高比原来降低了4m，且处理费用昂贵。加拿大特朗斯康谷仓发生地基强度破坏的主要原因是事先对谷仓地基土层未作勘察、实验与研究，采用的设计荷载超过地基上的抗剪强度。可见地质勘察搞不好，就会对整个工程在修建、人行安全、总投资等上带来很大的困难。特别是在桥梁建设中，如果不重视好地质条件，就会造成桥墩的塌陷，从而影响整个桥梁的安全。桥梁是公路工程建筑的重要组成部分。线路跨越河流、沟谷或道路，需要架设桥梁，桥梁也是线路通过地质灾害频繁发生地区的主要工程。在公路工程地质勘察中，由于对桥址特征了解不足，在桥梁施工、运营时，遇到不少问题。如有的桥墩、台设在滑坡上，坑基开挖时引起滑坡复活，而使已建成的墩、台错位，有的墩、台建在岩溶洞穴上，致使墩、台倾斜无法使用。查明建筑物场址周围的工程地质条件，确保建筑物的安全的安全、正常使用，这对于桥梁也不例外，而桥位选择、桥梁基坑稳定性和正确选定桥某承载力，是确定桥梁安全的三个重要方面。桥位应该选择在边坡稳定、地基条件良好、无不良地质现象的地段；应尽可能避开大断裂带，尤其不可在未胶接的断层破碎带和具有活动可能的断裂带上造桥。例如2001-12-22，全国地方铁路中第一座横跨长江的铁路大桥隆叙铁路泸州大桥晚9：10发生一起施工安全事故，14名正在施工的工人受伤，其中1人死亡。截至记者发稿时，仍有3名工人被卡在钢筋笼中，10名伤员正在医院接受治疗。隆叙铁路泸州大桥全长1400余米，总投资16亿元，去年11月动工，工期两年。据施工队负责人介绍，晚9：10，工人在位于长江中心的正在施工的2号桥墩捆钢筋外膜时，突然发生坍塌事故。可见，在桥梁勘察中，没有作好桥墩的勘察设计就会导致严重的事故。同样，地质勘察不仅在道路桥梁工程中起着及其重要的重要外，地质勘察在隧道施工、地铁施工中也同样起着及其重要的作用。在隧道施工前，做好对隧道岩体的勘察，能够更好的确定出施工方案，选择合理的施工方法及施工机械。隧道工程所赋存的地质环境内涵很广，包括地层特征、地下水状况、开挖隧道钱就存在于地层中的原始地应力状态、地温梯度等。因此，隧道围岩的稳定性是反映地质环境的综合指标。也是我们修建隧道对围岩特征研究的重要内容。根据隧道围岩分级因素和指标的分析，公路隧道围岩分级将围岩分为六级，给出了各级围岩的主要工程地质特征、结构特征和完整性指标并预测了隧道开挖后，可能出现的塌方、滑动、膨胀、挤出、岩爆、突然涌水及瓦斯突出等失稳的部位和地段，给出了相应的工程措施。通过隧道围岩的分级，我们可以更好的了解隧道内的岩性，更好的设计隧道开挖方案。同样在隧道施工中，也会出现塌方等严重的地质灾害问题。例如， 2011年07月18日，大连在建隧道发生坍塌12人被困，辽宁省大连市胜利路东段拓宽改造工程发生隧道塌方事故，12名施工人员被困，塌方段位置在胜利路东段拓宽改造工程的南山隧道标段北线K2+246+26段，距拓宽改造工程工地点约45米，有12名施工人员被困。据来自官方的消息，目前已与被困人员取得联系，洞内被困人员安全。初步分析塌方原因为原有防空设施洞体坍塌，导致隧道底部支撑受力面整体塌陷。 我国经济的快速发展，使路、桥、遂的修建增多。在其发展过程中，我们又看到了不注