第8章(1)公路勘测中的主要工程地质问题(gai)汇编.ppt

第八章(1)道路测量中的主要工程地质问题，张茂花，东北林业大学土木工程学院岩土教研室，第一节路线测量中的主要工程地质问题，河沿线路的配置的主要问题，河岸的选择，线路的高度，桥的位置的选择，一，山区，(一)河沿线路，一，河岸的选择：河谷的地形，地质条件和路线方案有大方案(主体方案)和小方案(部分方案)的区别。 节约工程量，施工方便，路基稳定，路线有山麓缓坡，最好选择能在低层利用的一岸，尽量避开大崖峭壁。 在积雪和寒冷的地区，阴坡和阳坡的差异很大，道路应该尽量选在阳坡的岸边，减少积雪和返浆等病害。 在顺向谷，要注意选择路线在岩山斜面稳定，不良地质现象少的海岸。 在单斜谷，路线应该根据岩层的倾向和地形选择有利的岸。 在断裂谷，两岸坡面岩层崩塌，裂隙发达，不利于路基稳定。 沿断裂谷布线不可避免的情况下，要很好地比较两岸露出岩层的岩性、产状和裂隙的情况，选择比较有利的岸。 山地溪谷常遇到崩塌、滑坡、泥石流、雪崩等不良地质现象，通过详细分析，应选择较有利的一岸规模大、危害重、难以防治时，应考虑避免。 过河逃到对岸时，必须考虑上述不良地质现象有可能碰撞到对岸范围。 在强震区的沿河线上，要注意避开悬崖绝壁和大型不良地质地带，避开沿着破坏破碎带的配线，以地形条件有利于抗震的河岸为目标。 沿着单斜谷、山地溪谷、河线有比设计洪水位高的高线、低线的点。 高线一般位于斜面，几乎不受到洪水的威胁，但路线弯曲，转弯馀地少的低线路基侧临水，边坡多受到洪水的威胁，线路基准低，转弯馀地大。 如果能利用河川的阶丘的话，一阶丘被认为是最合适的。 因为这个阶地保证了路线比洪水的水位高。 在没有河流的阶段可以利用的情况下，为了沿河边的低线提高洪水水位，保护其不受浸水的影响，测量时必须仔细调查沿线的洪水水位，控制设计依据。 在强震区，河流崩塌、滑坡、泥石流等有可能暂时堵塞的情况下，必须推定该堵塞导致淹没和崩塌时的影响范围，合理地确定线位和海拔。 2、路线高度应根据河岸的地质地形条件和河流的水文情况来考虑。 埕口是越岭线的控制点，在满足路线基本方向的前提下，必须全面考虑埕口的标高、地形、地质条件和展线条件进行选择。 通常，应该选择海拔低的码头，特别是在积雪、冻结地区，为了减少冰、雪等病害应该选择码头。 宽敞肥沃的码头必须采用低填土浅挖方案。 越过岭的海拔基本上是埕口海拔。 对薄而瘦的埕口，经常采用深堀方式，降低越过岭的海拔，缩短展线长。 在这种情况下，必须特别注意码头的地质条件。 断层破碎带型埕口和单斜型埕口不利于深挖。 越岭方案可分为隧道和路段，以下情况可考虑隧道方案：采用短隧道可大幅缩短路线长度，改善路线标准的情况在高寒山地采用隧道可避免或大幅减轻冰、雪的病害的情况。 (二)越岭线、越岭线的布局的主要问题是码头的选择、过岭标高的选择、展线斜面的选择。 1、埕口的选择、剥削堆积型埕口、剥削型埕口、山坡线是越岭线的主要组成部分，在选择埕口的同时，要注意两侧山坡线展开条件的好坏。 评价斜坡的展开条件，主要看到斜坡的坡度、地质构造、斜坡的断面情况、不良地质现象等。 坡度平缓、切断少的斜面有利于展线。陡峭的斜面，被深沟峡谷切的斜面，不利于展线。 山坡岩层的岩性和地质结构对路基的稳定性有很大的影响。 2、展示线斜面、a-斜山b-背斜山c-单斜山斜面的岩层地质构造的影响，地表水的情况应首先考虑。 为了避免浸水、浸水，要注意尽可能选择高的土地布线，确保必要的路基高度。 也应该仔细考虑地下水的状况。 为了保证路基的稳定，要尽可能选择地势高、地下水位深的布线，注意地下水变化的幅度和规律。 在北方冻结地区，为了防止冻结膨胀和倾复，要注意通过地表水排出条件好、地下水位深、土质条件好的地区。 在有风沙流、风雪的地区，要注意与路线风向的关系，为了避免或减轻道路填沙、抗雪病害，必须选择适当的路基高度和路基横截面。 在大河河口、河网湖区、沿海平原、凹陷平原等地区，经常遇到泥、泥炭等软土地基问题，测量时必须注意。 在广阔的平原上，沙子、石头等道路建设材料经常不足，所以应该依据地形图、地质图认真地寻找。 二、平原区、一、一般地区、建设现场的土质、地下水、地形、地质结构对平原区的地震灾害的轻重有很大的影响。 路线尽量避开地势低、地基弱的地区，通过地势高、排水好、地下水位深、地基内没有软土层(粉细砂和软土)的地区。 注意路基排水、路基压实等工作，避免发生严重的喷泉喷射，减轻路基裂缝、下沉等灾害。 不要沿河岸、渠道布线。 不得已而远离河岸、水渠，在强震时避免河岸滑坡对路基造成危害，避免严重的水花。 关于重要道路，请不要沿断层带两侧的危险地带布线。 2、强震地区、2、平野区、大、中桥桥位通常是布线路径的控制点，桥位的变动在一定范围内的路径也会变动。 影响桥位选择的因素有路线方向、水文条件和地质条件，其中地质条件是评价桥位好坏的重要指标之一。 架桥工程地质测量的任务主要有：桥位桥基导向调整结构物(水库、水库等)材料，第二节桥渡测量中的主要工程地质问题，一、桥位测量中的主要工程地质问题，桥位工程地质测量的任务为桥位选择提供地质依据。 所采用的方法是调查和测绘，可以根据需要辅助少量勘探工作。 必须为桥提供桥位工程地质说明书，在复杂情况下需要桥位工程地质图和大致桥位中心线的河床地质剖面图。 桥位工程地质测量应注意的问题主要有： 1、桥位尽量选择河道笔直，水流集中，河床稳定的地区，保证桥梁在使用期间不会被河流强烈冲洗破坏，或河流改道失去作用。 2、桥位选定为岸坡稳定、地基条件良好、无严重地质现象的地区，保证桥和诱导路的稳定，降低工程成本。 3、桥位应尽量避开顺河方向和平行桥轴线方向的大断裂带，尤其不得在未粘着的断裂带和可活动的断裂带上建桥。 二、桥基测量中的主要工程地质问题，桥基工程地质测量的任务是为桥墩台设计提供地质资料。 根据调查和映射进行勘探。 关于大中桥，现在以挖掘为主，辅助物探方法。 测量结果应提交桥位河床地质剖面图、钻杆和钻井记录、水、土的检验和试验结果资料。桥梁基础工程地质测量应注意的问题是，钻头一般设在桥梁中心线上，1，钻头布局： 2，钻头深度： 3，操作规程： 4，地质剖面图：钻头数量取决于设计阶段、桥地质条件，采用的基础类型，钻头一般应进入风化层下的岩盘，钻头深度钻头柱状剖面图桥位地质剖面图，认真应对钻头中采样、鉴别、记录等环节，钻头柱状剖面图、桥位地质剖面图、隧道工程地质勘探通常采用以钻头为主，辅助电气勘探和地震勘探的方法。 钻头位置通常在隧道中心线两侧为810m。 钻头深度一般设定为跑道等级以下的23m。 隧道测量中的主要工程地质问题： 1、隧道位置和开口位置的选择2、地下水、地温和有害气体3、隧道围岩的稳定性、第三节隧道测量中的主要工程地质问题、道路隧道、山岳隧道河底隧道、越岭隧道：穿过分水岭和斜面、深、长隧道要尽量不接近大的断层和断层带时，要尽量垂直地或以大的角度斜交。 在新构造运动活跃的地区，必须不要通过主断层和断层的交叉。 在倾斜岩层，隧道尽量垂直地穿过岩层。 在褶皱岩层中，隧道的位置选定为褶皱翼部。 隧道要尽量避开含水地层、有害气体、含盐分地层和岩溶发育区域。 隧道一般不得通过冲沟、山洼等负地形区域。 一、隧道位置和洞口位置的选择，(一)隧道位置的选择，一、隧道位置的选择的一般原则，一、水平岩层在缓慢的倾斜和水平岩层中，垂直压力大，不利于洞顶，横向压力小，有利于洞壁。 如果岩层薄，层间的连接差，洞窟的山顶会崩塌，所以隧道的位置应该选在岩石坚硬，层厚大，层间的胶着好，裂缝不发达的岩层内。 倾斜岩层在隧道轴线与岩层平行的情况下，隧道周围的岩石较薄，破碎，层间连接差，隧道两侧的侧壁受到的压力不同，容易引起侧壁的变形破坏，隧道位置岩石坚固，层厚，层间连接好的同一岩层隧道轴线与岩层垂直时，岩层在洞内形成自然拱，稳定性好，是隧道布置的最佳方式。 但是，岩盘的倾斜角小，裂缝发达的话，在洞的山顶挖的楔形的岩块容易崩塌。 2、岩层产状和隧道位置的选择；1 )褶皱结构当隧道轴线与褶皱曲轴平行时，沿着背斜或斜轴部设置隧道是不利的。 由于褶皱地层的轴部岩层被破坏，经常形成洞顶斜坡，特别是在斜褶皱曲内，大量地下水往往会对隧道造成危害，因此隧道必须选定在褶皱曲两翼的中部。 隧道轴线与褶皱曲轴垂直时，背斜地层呈拱形，岩层被上下切成小楔体，因此隧道内崩塌的危险小。 斜地层呈反拱形，岩层被上下切断成大的楔体，洞顶容易崩塌，容易承受大量的地下水，因此请不要横穿斜褶。 3、地质构造和隧道位置的选择，3、地质构造和隧道位置的选择，断层引起的围岩压力的变化，断层和隧道位置的选择，2 )断层构造通过隧道时，岩层的破碎，地层压力大，因此极其不利于稳定且断层总是地下水的当隧道通过几个断层时，还必须考虑周围岩石的压力沿隧道轴线再次分布的可能性。 断层形成上下的小楔体，其自重可传递给相邻岩体，增加地层的压力。洞口位置的选择应保证隧道的安全施工和正常运营，根据地形、地质条件，重点考虑边坡的稳定性，结合洞外工程和施工容易度进行分析确定。 在稳定陡峭的地区，通常不应该破坏原来的斜面，可以带着斜面的角进入洞里。有落石时，延长开口部，确保落石的距离。 隧道洞口必须尽量避免褶皱曲柄部在结构上裂开的严重地区和大的断层破碎带。 这些地区容易引起崩溃、落石、滑坡等不良地质现象。 隧道开口要尽量选择岩石直接露出或坡层薄、岩体完整、强度高的地区。 为了避免山洪灾害，开口部一般不能设置在沟谷中心。 (二)洞口位置的选择，隧道涌水：隧道浸水：二、地下水、地温和有害气体，隧道穿过含水层后地下水流入隧道，排水挖掘和复盖工作的困难大幅度增加。 地下水的活动改变岩石的物理力学性质，降低岩石的强度，加速岩石的风化破坏。 1、地下水、2、地温在挖掘深山隧道时，地温是重要的问题。 一般必须在40以下才能施工，所以必须采取措施预测隧道内的温度，降低温度。 3、有害气体在挖隧道时，经常遇到对人体有害、容易燃烧、容易爆炸的气体。 在工程地质勘探中，必须明确隧道通过的地层中包含的各种有害气体，提出相应的防护措施。 常见的有害气体有甲烷(CH4)易燃、爆炸的气体二氧化碳(CO2)无毒的窒息气体氮(N2)无毒的窒息气体硫化氢(H2S)易燃的有毒气体，三、隧道围岩的稳定性，隧道围岩在隧道周围的一定范围内隧道越过山顶时，原来的应力平衡被破坏，隧道围岩产生新的应力和变形，这个应力和松散的岩层作用于衬砌的压力称为围岩压力。 围岩压力是评价隧道