道路与桥梁工程地质课件

1、道路与桥梁工程地质(Geology in road and bridge),一.道路工程地质 道路结构由三类建筑物组成: 路基工程(包括路堤和路堑) 桥隧工程(包括桥梁.隧道.涵洞) 防护建筑物(包括明硐.挡土墙.护坡.排水沟),道路选线的工程地质论证,线路类型及特点: 河谷线 跨谷线 越岭线 山坡线 山脊线,路线方案: 大方案-路线基本走向 小方案-线位,河岸选择 山麓缓坡、低阶地 阳坡 逆向坡 避免断层破碎带 避免山区滑坡等灾害,沿河线:,2.路线高度 高线: 路线曲折,回旋余地小. 低线: 边坡常受洪水威胁,最好利用一级阶地.,越岭线,越岭方案: 路堑 隧道,下列情况可考虑隧道:,缩短路

2、线长度 高寒山区 滑坡.崩塌地段,越岭线布局:,垭口选择: 标高较低的垭口 宽厚的垭口宜浅挖低填;瘠薄的垭口宜深挖 断层破碎带垭口、易风化岩层垭口不宜深挖,2. 展线山坡选择: 坡度平缓切割少的山坡 逆向坡,平原区,应选择: 地势较高处 地下水位较深处 土质较好的地带 砂石材料丰富的地段 强震区远离河岸、水渠,地质条件不良地段的选线原则及防护措施,泥石流区: 以大跨高桥.明硐.或隧道通过。 滑坡区：当线路高时，以不挖不填方式从滑坡顶通过；当线路低时，从滑坡前缘修挡土墙.路堤或用高架桥通过。,岩溶区： 在地表覆盖较厚,岩溶洞穴充填好的地段通过。 沼泽区：采用 压密.挤淤.两侧加反压护道的方法。

3、风沙区：线路尽可能与盛行风平行，并尽量减少弯道以免积沙。线路以填方低路堤为主。 冻土区: 从热融滑坍体下方通过，从地下冰厚度较小的地带通过，以低路堤形式通过。,工程地质选线实例,路基主要工程地质问题,路基边坡稳定性(stability of slope) 路基基底稳定性(stability of roadbed) 道路冻害(freeze injury in road) 建筑材料(construction material),1 路基边坡稳定性,路基边坡包括: 天然边坡 半挖半填路基边坡 路堑边坡,破坏形式: 滑坡 崩塌 错落,当剪应力岩土体强度时,发生失稳.,土质边坡稳定性取决于亲水性粘土矿物

4、含量. 影响因素: 土层结构和成因类型 水文地质条件 自然条件 施工方法,岩质边坡稳定性取决于岩体中结构面. 须同时具备临空面、滑动面和切割面。 影响因素： 岩石性质 地质构造 岩体结构类型 水文地质条件 施工条件,2 路基基底稳定性,破坏形式: 整体滑移 挤出变形 路堤塌陷,影响因素: 基底土的力学性质 基底面的倾斜程度 软弱结构面 水文地质条件,处理措施: 放缓边坡,设反压护道 采用换填、预压等地基处理方法,3 道路冻害,破坏形式: 路面冻胀 路基翻浆,影响因素: 气温 路基土的性质 水文地质条件 地形特征和植被情况,防治措施: 铺设毛细割断层; 换土; 设排水沟; 提高路基标高; 修筑隔

5、热层.,4 建筑材料,路基工程需要的天然建筑材料种类多,数量大,而且要求各种材料产地沿线两侧零散分布. 建筑材料直接影响工程的设计方案和布局以及质量和造价.,道路工程地质勘察的工作内容:,路线工程地质勘察 不良地段工程地质勘察 路基路面工程地质勘察 桥渡工程地质勘察 隧道工程地质勘察 筑路材料勘察,二、桥梁工程地质,桥梁组成: 正桥: 位于河两岸桥台之间,桥墩位于河中 引桥:连接正桥与原线的建筑物,可以是高路堤 导流建筑: 护岸、护坡、导流堤等,桥址选择的工程地质论证,应选在河床窄,河道顺直, 河槽变迁不大、水流平稳、两岸地势较高而稳定、施工方便的地方。避免选在具有迁移性（强烈冲刷的、淤积的、

6、经常改道的）河床，活动性大河湾，大砂洲或大支流汇合处。桥位还应远离上游的水坝、水闸。,2. 选择覆盖层薄，河床基底为坚硬完整的岩体。若覆盖层太厚，应选在无漫滩相和牛轭湖相淤泥成泥炭的地段。避免选在尖灭层发育和非均质土层地区。,3.选择在区域稳定性条件较好，地质构造简单，断裂不发育的地段，桥线方向应与主要构造线垂直或大交角通过。桥墩和桥台尽量不置于断层破碎带和褶皱轴线上，特别在高地震基本烈度区，必须远离活动断裂和主断裂带。,4.尽可能避开滑坡，岩溶，可液化土层等发育的地段。 5.在山区峡谷河流选择桥址时，力争采用单孔跨越。在较宽的深切河谷，应选择两岸较低的地方通过，要求两岸岩质坚硬完整，地形稍宽

7、一些，适当降低桥台的高度，降低造价，减少施工的困难 。,桥梁工程地质问题,桥墩台地基稳定性问题 桥台偏心受压问题 桥墩台地基冲刷问题,桥墩台地基稳定性问题,取决于墩台地基岩土体的承载力. 土基: 计算方法同工民建. 岩基: 据岩块强度、岩体破碎程度查规范。 影响因素： 风化作用 岩石的软化性,2. 桥台偏心受压问题,桥台：除受垂直压力外，还受岸坡侧向主动土压力。 桥墩：受水流冲击，还有车辆荷载。,3. 桥墩台地基冲刷问题,为防止水流冲刷，桥墩台的埋深还应满足： 最大冲刷线以下规定的数值。 建于抗冲刷较差的岩石上应适当加深.,桥墩台基础处理措施的工程地质论证,桥梁基础主要类型: 桩基 沉井 管柱桩,当上覆软土层的厚度不大，而其下为致密的土层时，多采用桩基，主要适用于轻型桥梁基础。,若上覆软土层厚度8米，其中又没有饱和而处于流态的土或蛮石、残留基础和树根等阻碍物，其下有坚硬的持力层，可采用沉井。,管柱桩适用的地质条件很广，主要用于大型和特大型桥梁。,桥梁工程地质勘察要点,初步勘察阶段： 着重于桥位选择的勘察,并对建桥适宜性和稳定性作出评价。 详细勘察阶段：