■萬(wàn)然
(廣東核力工程勘察院廣東廣州510800)
淺談貴州某高速公路工程地質(zhì)勘察的重點(diǎn)和建議
■萬(wàn)然
(廣東核力工程勘察院廣東廣州510800)
本文以貴州省黔南自治州三都至荔波高速公路初勘為例,結(jié)合項(xiàng)目地區(qū)的地質(zhì)條件,歸納了高速公路對(duì)工程地質(zhì)勘察的要求,討論了該高速公路工程地質(zhì)勘察的重點(diǎn),并針對(duì)該項(xiàng)目提出了幾條建議。
高速公路 工程地質(zhì) 勘察 重點(diǎn)和建議
為盡快建立起適應(yīng)貴州省經(jīng)濟(jì)社會(huì)跨越發(fā)展的高速公路路網(wǎng)體系,貴州省委、省政府作出決定,在全省范圍內(nèi)實(shí)施高速公路三年會(huì)戰(zhàn)。截止2015年,全省高速公路累計(jì)通車(chē)?yán)锍虒⑼黄?000公里,同時(shí)新開(kāi)一批高速公路項(xiàng)目。本文以貴州省黔南自治州三都至荔波高速公路K39+200~K75+750段初勘為例,淺談工程地質(zhì)勘察過(guò)程中的重點(diǎn)問(wèn)題,并提出了一些建議。
本項(xiàng)目地處黔南州南部,位于貴州高原南部斜坡向廣西丘陵盆地的過(guò)渡地段,地形較陡,起伏較大,海拔標(biāo)高最高為842.6m,最低為465.1m,相對(duì)高差100~400米,地勢(shì)西高東低。測(cè)區(qū)以純碳酸鹽巖溶蝕作用為主導(dǎo)因素,在碳酸鹽巖夾碎屑巖區(qū)溶蝕、侵蝕作用均很顯著。由灰?guī)r、白云巖、砂頁(yè)巖等形成向斜、背斜褶皺區(qū)的山體組成。地貌從北至南主要為脊?fàn)畹蜕健㈤g列式脊峰洼地、丘陵盆地、峰叢槽谷形態(tài)。
路線走廊帶的地質(zhì)構(gòu)造主要表現(xiàn)為褶皺與斷裂,北北東向、北東向以及東西向構(gòu)造線相對(duì)明顯,其它構(gòu)造形跡比較隱蔽,屬黔南拗陷褶斷束北東隅雪峰迭隆起帶。北北東向構(gòu)造主要分布于項(xiàng)目區(qū)的中部及南部。由一系列北北東向的褶皺及其相伴生的壓(扭)性斷裂組成。褶皺一般輕微,產(chǎn)狀平緩。背斜、向斜多具兩翼不對(duì)稱(chēng)的短軸狀。由于受其它體系構(gòu)造的影響,走向常變化為北東向。主要斷裂多發(fā)育于褶皺核部,基本與褶皺軸向平行或小角度相交。北東向構(gòu)造線主要由一系列北東向平行斜列的褶皺與壓扭性斷裂組成。褶皺軸線由于受南北、東西向構(gòu)造的限制,常呈彎曲弧形展布。斷裂多發(fā)育于背斜核部及本構(gòu)造體系與其它構(gòu)造體系之復(fù)合部位。
高速公路工程地質(zhì)勘察按階段分為:工可勘察、初勘、詳勘及施工勘察,另外必要時(shí)可在某階段補(bǔ)充物探、水文專(zhuān)題勘察、軟土專(zhuān)題勘察、斷裂專(zhuān)題勘察等。不同勘察階段有著不同的勘察精度和要求,以初勘為例,貴州省黔南州三都至荔波高速公路的主要目的和要求歸納如下:
(1)查明擬建公路工程建設(shè)場(chǎng)地的區(qū)域地質(zhì)、水文地質(zhì)條件,并作出評(píng)價(jià)。
(2)進(jìn)行綜合工程地質(zhì)勘察,初步查明對(duì)確定工程場(chǎng)地的位置起控制作用的不良地質(zhì)條件,特殊性巖土的類(lèi)別、范圍、性質(zhì),評(píng)價(jià)對(duì)工程的危害程度,提供避繞或治理對(duì)策的依據(jù)。
(3)初步查明場(chǎng)地地基的地質(zhì)條件,為選擇構(gòu)造物結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)類(lèi)型提供必要的地質(zhì)依據(jù):
①在工程可行性研究地質(zhì)勘察的基礎(chǔ)上,對(duì)橋位處進(jìn)行工程地質(zhì)調(diào)查、物探、鉆探、原位測(cè)試,進(jìn)一步查明橋位工程地質(zhì)條件。特別應(yīng)查明與橋位方案或橋型方案比選有關(guān)的工程地質(zhì)問(wèn)題,并作出評(píng)價(jià)。
②查明隧道的工程地質(zhì)、地震情況、進(jìn)出口的環(huán)境地質(zhì)條件,為各方案的比選論證及施工方案優(yōu)選,提供地質(zhì)依據(jù)。
(4)查明沿線筑路材料的類(lèi)別、料場(chǎng)位置、儲(chǔ)量和采運(yùn)條件。
(5)提供編制初步設(shè)計(jì)所需的地質(zhì)資料。
勘察應(yīng)著重查明巖溶等不良地質(zhì)及特殊性巖土,在路線走廊帶的K53+900~K62+820,地形變化極為復(fù)雜,由于侵蝕和溶蝕的不均勻性,這就表現(xiàn)出尖棱的脊?fàn)钌胶蜏羡窒嚅g,地形地貌這一工程地質(zhì)條件對(duì)路線的布設(shè)控制十分明顯,也是隧道和大橋集中分布的區(qū)域。不良地質(zhì)現(xiàn)象主要為崩塌、巖溶、巖堆和危巖等,其中崩塌、危巖與巖堆在深切溝壑的高差較大的陡立溝壁以及單面山的直立前山部位發(fā)育強(qiáng)度較高,局部還見(jiàn)有山體垮塌等不良地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育,溝谷邊坡穩(wěn)定性較差,這對(duì)于設(shè)置于溝谷邊坡處的大橋橋臺(tái)位置均需要選擇在溝谷后側(cè)穩(wěn)定的坡體上,同時(shí)深切溝壑巖堆中對(duì)橋墩的設(shè)置也是較大的不利因素,在勘察階段應(yīng)逐樁查明穩(wěn)定持力層的設(shè)置深度。
勘察路段特殊性巖土主要為:軟土與高液限土。在收集貴州省及國(guó)內(nèi)軟基處理成功經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,結(jié)合本項(xiàng)目軟土特點(diǎn),對(duì)直接出露地表的薄層軟土(小于3米),小范圍的采用清淤換填方法進(jìn)行處理,對(duì)于軟土厚度大于3m的采用袋裝砂井預(yù)壓方式或水泥復(fù)合地基處理。高液限土主要集中分布在侏羅系及石炭系碳酸鹽巖地層路段的淺部殘坡積土層中,鉆探揭露厚度為1.40m~13.30m,平均厚度為7.8m,。路基開(kāi)挖棄土用作路基填料時(shí),可用摻灰改良利用。
(1)項(xiàng)目沿線的花崗巖風(fēng)化不均勻,中風(fēng)化巖面起伏大,且埋藏較深,可能存在孤石不良地質(zhì)問(wèn)題,而灰?guī)r路段存在隱伏巖溶問(wèn)題,建議施工圖設(shè)計(jì)階段加強(qiáng)地勘工作,確保樁端置于穩(wěn)定且足夠安全的持力層上。
(2)不同巖性接觸帶部位,巖層差異風(fēng)化嚴(yán)重,中風(fēng)化巖面埋深差異大,樁端持力層起伏變化大,建議跨越不同巖性的橋位,特別是位于接觸帶部位的樁位應(yīng)加強(qiáng)地勘工作,以查明樁端持力層的埋深。
(3)沿線筑路材料儲(chǔ)量豐富,其分布情況及采運(yùn)條件較好,沿線挖方路段較少,應(yīng)充分利用棄石、土作為填方路基用土。線路附近的石料場(chǎng)較多,運(yùn)輸方便,運(yùn)距不遠(yuǎn),其儲(chǔ)量和質(zhì)量均可滿足工程需要。
(4)項(xiàng)目沿線地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜險(xiǎn)峻,建議因地制宜,采用相適宜的前沿技術(shù)手段。運(yùn)用克里格法我們可對(duì)勘察點(diǎn)予以明確;借助多瞬間態(tài)波技術(shù)可提高勘察數(shù)據(jù)的真實(shí)性??辈祀A段中,信息技術(shù)應(yīng)始終作為必備的支撐點(diǎn)。結(jié)合工程實(shí)踐、方案類(lèi)別挑選和明確最終的技術(shù)方案,為勘察工作提供可靠指導(dǎo),以便改善工程質(zhì)量。
項(xiàng)目沿線的地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜險(xiǎn)峻,通過(guò)初步工程地質(zhì)勘察發(fā)現(xiàn):主要的重點(diǎn)是巖溶等不良地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育及存在特殊性巖土。巖溶勘察一直是巖土工程界的難題,只有從工程實(shí)情著手,分析相關(guān)因素的特征通過(guò)設(shè)計(jì)工程勘察規(guī)范,對(duì)勘察行為予以規(guī)范等措施,才能為勘察質(zhì)量提供可靠保障,并為下一步工作打下夯實(shí)的基礎(chǔ)。
[1]《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》 (JTG C20-2011).
[2]《巖土工程勘察規(guī)范》GB50021-2001(2009版)
[3]陳榮法.巖土工程勘察質(zhì)量存在的問(wèn)題與相應(yīng)對(duì)策 [J].西部探礦工程,2012(03): 300-305.
F407.1[文獻(xiàn)碼]B
1000-405X(2016)-7-230-1