淺談工程建設(shè)中的地質(zhì)問(wèn)題

鄭韶鵬　付萍

摘要：在進(jìn)行較大規(guī)模道路工程建設(shè)時(shí)會(huì)經(jīng)常遇到很多不良的地質(zhì)現(xiàn)象和地質(zhì)構(gòu)造現(xiàn)象，這些問(wèn)題給工程建筑的使用性和穩(wěn)定度造成嚴(yán)重威脅。有時(shí)不良地質(zhì)現(xiàn)象多發(fā)地段與構(gòu)造不利部位恰恰是道路工程必經(jīng)地段，經(jīng)常會(huì)造成道路工程損害的發(fā)生。文章介紹了主要工程地質(zhì)問(wèn)題，并重點(diǎn)論述了解決地質(zhì)問(wèn)題的相關(guān)措施。

關(guān)鍵詞：工程建設(shè)；地質(zhì)問(wèn)題；路基邊坡

中圖分類號(hào)：TU42 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2012）30-0115-02

1 概述

工程建設(shè)中的地質(zhì)問(wèn)題是指與人類工程活動(dòng)有關(guān)的地質(zhì)問(wèn)題它影響建筑物修建的技術(shù)可能性、經(jīng)濟(jì)合理性和安全可靠性。如建筑物所處地質(zhì)環(huán)境的區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定問(wèn)題、地基巖體穩(wěn)定問(wèn)題、地下硐室圍巖穩(wěn)定問(wèn)題和邊坡巖體穩(wěn)定問(wèn)題、水庫(kù)滲漏問(wèn)題、淤積問(wèn)題、浸沒(méi)問(wèn)題、邊岸再造及壩下游沖刷問(wèn)題以及與上述問(wèn)題相聯(lián)系的建筑場(chǎng)地的規(guī)劃、設(shè)計(jì)和施工條件等方面的問(wèn)題。工程地質(zhì)工作的基本任務(wù)在于對(duì)人類工程活動(dòng)可能遇到或引起的各種工程地質(zhì)問(wèn)題做出預(yù)測(cè)和確切評(píng)價(jià)，從地質(zhì)方面保證工程建設(shè)的技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)合理性和安全可

靠性。

2 主要工程地質(zhì)問(wèn)題

道路路基包括路堤、路塹和半路堤、半路塹式等。在平原地區(qū)修建道路路基比較簡(jiǎn)單，工程地質(zhì)問(wèn)題較少，但在丘陵區(qū)，尤其是在地形起伏較大的山區(qū)修建鐵路時(shí)，路基工程量較大，往往需要通過(guò)高填或深挖才能滿足線路最大縱向坡度的要求。因此，路基的主要工程地質(zhì)問(wèn)題是：路基邊坡穩(wěn)定性問(wèn)題、路基基底穩(wěn)定性問(wèn)題、道路凍害問(wèn)題以及天然建筑材料等問(wèn)題。

3 解決地質(zhì)問(wèn)題的措施

道路經(jīng)過(guò)巖石密集地帶，巖層和巖石的路塹邊坡其產(chǎn)狀關(guān)系對(duì)邊坡穩(wěn)定性有直接影響。通常當(dāng)邊坡坡向和巖層傾向相同時(shí)，且?guī)r層的傾角等于或大于邊坡的坡角，邊坡的穩(wěn)定性較好。如果坡角比巖層的傾角大，巖層則因缺少支撐而出現(xiàn)滑動(dòng)傾向；如果巖層的層間結(jié)合較松或夾層較軟，則容易產(chǎn)生滑動(dòng)。當(dāng)邊坡方向和巖層傾向相反，如層間結(jié)合緊密、邊坡穩(wěn)定以及巖層完整；但假如巖層向內(nèi)傾向的坡外出現(xiàn)節(jié)理發(fā)育、層間結(jié)合較差，則易于出現(xiàn)傾倒破壞。直立和水平巖層的邊坡通常穩(wěn)定性

較高。

3.1 對(duì)滑坡、泥石流、崩塌、風(fēng)砂以及巖溶的處理措施

3.1.1 滑坡是許多巖土通過(guò)重力作用順著特定滑動(dòng)面全部向下滑動(dòng)的過(guò)程，是一種較常見(jiàn)的山區(qū)土質(zhì)災(zāi)害。針對(duì)滑坡現(xiàn)象應(yīng)當(dāng)以預(yù)防與整治相結(jié)合。對(duì)于規(guī)模及形式各異的滑坡通?？刹捎孟嗯涮椎牧W(xué)平衡、排水設(shè)計(jì)以及對(duì)滑動(dòng)面土石的性質(zhì)進(jìn)行改善等方法。

3.1.2 泥石流主要發(fā)生于地形陡峻、地質(zhì)不良的山區(qū)與山前區(qū)，它和人類活動(dòng)、水文氣象相關(guān)，是由突然爆發(fā)、泥砂石塊等組成的特殊洪流。防治泥石流通常采取水土保持、排導(dǎo)、滯流攔截及跨越等方法。

3.1.3 崩塌是巖石從陡峭的邊坡往下掉落的現(xiàn)象。它勢(shì)如破竹，對(duì)道路及交通造成的危害直接且嚴(yán)重。在工程設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量避免對(duì)山體大挖大切和科學(xué)的高陡邊坡的使用。施工時(shí)應(yīng)當(dāng)采取坡面緊固、調(diào)節(jié)水流以及清理坡面的危石等方法。

3.1.4 對(duì)于風(fēng)砂區(qū)的道路建設(shè)應(yīng)著重于路基防護(hù)以及預(yù)防沙埋，其中植物固砂為最根本的防砂措施。

3.1.5 巖溶區(qū)在修路時(shí)要考慮到當(dāng)?shù)貛r溶的形態(tài)、分布規(guī)律以及發(fā)育情況，要發(fā)揮可利用巖溶形態(tài)的優(yōu)勢(shì)，盡量防止和避免巖溶疾病給路基穩(wěn)定性帶來(lái)的不良影響。

3.2 對(duì)凍土、軟土、膨脹土以及濕陷性黃土的處理措施

3.2.1 凍土包括常年凍土與季節(jié)凍土兩個(gè)類型。土壤在凍結(jié)的狀態(tài)下其壓縮性能低且強(qiáng)度較高，在解凍后其土壤的承載能力大幅下滑，壓縮性能顯著提高，容易造成地基的融沉。土壤出現(xiàn)凍脹情況對(duì)地基穩(wěn)定非常不利。平常的土壤其顆粒越細(xì)含水量就越大，土壤發(fā)生凍脹與融沉的幾率就越小。就一般城市的道路而言，其土地的凍脹量和凍土層的厚度為比例關(guān)系。土壤質(zhì)量和壓實(shí)不勻情況也會(huì)引起地基的沉降。為了預(yù)防由于季節(jié)凍土而引發(fā)路基變形的現(xiàn)象，應(yīng)注意從以下方面進(jìn)行防治：首先，應(yīng)防止和減少地表或者地下水源中水在凍結(jié)之前或者凍結(jié)中滲到路基的上面，將路基抬高進(jìn)而滿足其最小填土的標(biāo)準(zhǔn)高度。其次，盡量選擇那些不易出現(xiàn)凍脹情況的路表結(jié)構(gòu)層的材料，掌握各種路面材料與土基以及路面之下冰凍的溫度和深度的關(guān)系，將土基凍層的厚度控制在一定限度之下，將土基凍脹量也限制在允許值以下。最后，針對(duì)無(wú)法達(dá)到凍脹標(biāo)準(zhǔn)要求的土質(zhì)要求，可通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)層厚度進(jìn)行調(diào)整或者選擇隔溫性較好的建筑材料來(lái)滿足地基的防凍脹的標(biāo)準(zhǔn)。

3.2.2 軟土主要是以淤泥以及水下積沉的軟黏土壤為主，大多分布在我國(guó)南方地區(qū)。軟土具有含水量高、孔隙比大、壓縮性能高、透水性能差以及強(qiáng)度弱等特征。軟土路基其破壞的主要表現(xiàn)是由于路基沉降幅度大而造成了路基的開(kāi)裂。在荷載輕度過(guò)大時(shí)，地基就容易出現(xiàn)局部剪切、整體剪切以及刺入破壞等導(dǎo)致路基的失穩(wěn)和路面的沉陷。由于孔隙水的壓力超載引起剪切的過(guò)度變形，進(jìn)而導(dǎo)致路基的邊坡失穩(wěn)。較普遍的解決方法包括：排水固結(jié)、換填法以及擠密法等。對(duì)于解決方法的選擇不僅要考慮安全有效性，同時(shí)還要對(duì)施工技術(shù)、工程造價(jià)以及工期等問(wèn)題進(jìn)行綜合比較。

3.2.3 膨脹土即為具有失水收縮與吸水膨脹特點(diǎn)的礦物粘土所組成，這種土質(zhì)的可塑性較強(qiáng)。這種土質(zhì)處于堅(jiān)硬狀態(tài)時(shí)，其工程的性質(zhì)最佳。但是其自身明顯的脹縮特點(diǎn)會(huì)造成路基出現(xiàn)變形、開(kāi)裂、移位以及隆起等危險(xiǎn)情況。解決和減緩路基的脹縮性是保護(hù)路基的重點(diǎn)，可利用水泥樁、石灰樁等無(wú)機(jī)結(jié)合材料改良和加固膨脹土質(zhì)的路基，也可通過(guò)堆載預(yù)壓以及開(kāi)挖換填等來(lái)加固路基。此外還要完善路基的保濕與防水措施。比如建設(shè)排溝；設(shè)計(jì)不透水的路面結(jié)構(gòu)，路集中設(shè)置不透水層；將路基的裸露邊坡上種植含水木與草等，對(duì)路基內(nèi)部的干濕環(huán)境進(jìn)行調(diào)節(jié)；減低坡面的徑流，提高坡面防止變形、沖刷以及溜塌的能力。

3.2.4 濕陷性黃土具有結(jié)構(gòu)松散、土質(zhì)均勻的特點(diǎn)。土壤未受到水分浸濕情況下，強(qiáng)度較高且可壓縮性能弱。在一定的壓力環(huán)境下，水浸濕之后就會(huì)對(duì)其土質(zhì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞，造成大附加的下沉，土質(zhì)的強(qiáng)度也急速削弱。因?yàn)榇嬖诖罅康牧严杜c節(jié)理，黃土其抗剪能力也各不相同。其主要的病害就是路面路基出現(xiàn)開(kāi)裂、凹陷以及變形，邊坡出現(xiàn)剝落、崩塌，道路的內(nèi)部遭水沖蝕形成了暗河與土洞。為確保路基穩(wěn)定性能，濕陷黃土的地區(qū)在施工過(guò)程中應(yīng)注意加固預(yù)防，防止和減緩該土質(zhì)的濕陷性。一般可利用灰土擠密樁、灰土墊層以及強(qiáng)夯法等造價(jià)低、便于施工且效果明顯的措施進(jìn)行防治。此外還有對(duì)路基進(jìn)行防滲、防沖及截排工作。

（責(zé)任編輯：劉晶）