２０１１年第０６期 科技罾向导 ◇交通与路建◇ 山区公路工程地质勘察问题研究 才华孙爱芝 （内蒙古锡盟乾图交通设计有限责任公司 内蒙古锡林浩特０２６０００） 【摘要】我国山地面积占陆地总面积的７０％，山区道路沿线的地形地貌、地质条件和水文条件较复杂，不确定性较大。路基 填挖交替频繁．深挖、高填路段多，从而使路基的物理力学性能有很大的差异，造成路基不均匀沉降，发生失稳现象。这就需要 对工程地质条件做深入的研究．找到针对性较强的勘察方法和手段。为山区高速公路设计和施工提供完整、准确的工程地质资 料 本文总结了山区公路勘察方法。并对各种特殊地段的勘察要点进行了分析和总结：结合沿线的自然地理和地质条件，遵循 面点结合、由浅入深的原则，综合运用遥感、工程地质调查测绘、物探、钻探、原位测试、工程地质和水文地质试验等方法和手段 进行综合勘察．为设计、施工提供完整、准确的地质资料和建议 【关键词】山区公路；地质条件；勘察方法；高填深切路段勘察；边坡勘察 ３．桥涵勘察 段的地质结构，岩土类别、土的密度和含水状态，基岩风化情 桥涵工程的勘察主要任务是查明桥涵位置地基土层的岩 况，地下水埋深、变化规律和地表水活动情况；确定路基基底 性、地质构造、水文条件，查明其软弱下ｔｌｉｌ，：￣层的厚度及分布， 的稳定性．边坡结构形式及坡度：确定设置支挡构造物和排水 依据调查结果绘制断面图。确定岩土的承载力、抗剪指标和压 工程的位置，划分土石工程等级。 缩指标。在地形图上绘出汇水面积；根据收集的气象资料，估 ２．２高路堤 过水断面尺寸，计算墩台最大冲刷深度，提出 高路堤作为陡坡路堤的一种特例．也属于重点路基工程 算最大的流量．（即地形起伏大、路基填挖量大、工程地质条件差的路段），高 合理的基础埋深 路堤边坡必须进行稳定性验算．其参数的选择是稳定性验算 ４．隧道勘察 的关键．需要对地基土及路堤填土提出准确的物理力学参数． 由于山区的地形特点及隧道出人口对地形有较高的要 因此要针对高路堤做专门的工程地质勘察 求．进行工程钻探往往比较困难。近年来，随着物探技术逐渐 高路堤主要病害是总体沉降、局部沉降、局部沉陷、滑移、 成熟和山区高速公路的发展，已被作为主要勘察手段，广泛应 路基破坏等 一般的填方路堤和高路堤对路基基底要求应有足 用在山区公路隧道勘察中，目前，常用的方法主要有：地震法、 够的承载力．路堤基底土的变形性质和变形量的大小主要决定 瞬变电磁法、高密度电法及可控源音频大地电磁法。工程物探 于路堤填土高度、基底土的力学性质、基底倾斜程度、软土层和 作为公路隧道工程地质勘探的主要手段。测得岩质隧道围岩 软弱结构面的性质和产状等。软土层或较软结构面往往使基底 岩体、岩石纵波速、横波速，从而求得围岩动弹性模量、泊松比 发生较大的塑性变形而造成路基的破坏 因此其勘察中的重点 等物理力学指标．为隧道洞身的围岩分类、隧道洞室的开挖和 是沿陡坡路基顶或软土层及较软结构面．对陡坡路堤进行设计 衬砌设计提供依据 时必须进行地基稳定性验算．应通过有针对性的工程地质勘察 ５．公路涎流冰的勘察要点与防治措施 提供准确的陡坡路堤地基岩土物理力学参数 涎流冰冲坏桥涵结构．破坏路基路面，危害公路行车的安 ２．３陡坡路堤 全，已成为高寒地区公路主要病害之一。涎流冰的防治工作， 当地面自然横坡陡于１：５时（包括纵断面方向）就应视为 应从公路勘察设计的源头上采取积极地防治措施。若路线不 斜坡路堤，当地面横坡陡于１：２．５时，就视为陡坡路堤。根据斜 可避免地要从涎流冰地段通过，则应进行全面细致的水文、地 坡路基病害调查．公路陡坡路基常见病害是纵向裂缝和路基 质、地形调查．认真分析水的来源，涎流冰的形式、规模及对公 滑移。影响陡坡路基稳定性的主要工程地质因素有以下两个 路的危害程度．因地制宜地选择防治方案，将涎流冰的危害降 对于深路堑边坡、需要特殊设计加固的边坡以及稳定性 勘察方法的选择应依据勘察阶段．地形、地质条件和勘察 差的边坡．均应作为单独工点进行工程地质勘察，以便对边坡 对象而定．大致分两种类型： 的整体稳定性进行评价。首先应查明场地岩土体组成，岩层的 １．１宏观控制 般采用遥感技术．从宏观上观察全貌，对区域地质条件 倾向与坡向的关系．岩层分布以及风化层、区域地质、水文地 地震资料．气象资料。利用赤平投影或者理论计算边 进行大致了解。可发现大型地质构造和地质灾害。根据不同时 质条件．提出支护（挡）建议。 期的资料．还可以掌握不良地质发展趋势．进行地质单元的划 坡整体的稳定性．部分地段拟建道路修筑后．路堑边坡形成ＩＩ缶空面。边坡上 分 山区公路中最重要的一点就是首先进行地质单元的划分。 地貌就是从地质的角度去论述地表形态．不同地貌的地质成 覆松散堆积物失去支撑．易沿基岩面下滑。山区地形起伏大，植被茂密。进行工程钻探很困难，利用人工探槽（坑）是一种比 因和历史不同 较好的手段．要查明覆盖层厚度。提出适宜的防护、加固等措 １．２微观分析 施．消除路堑边坡形成临空面的不利影响，防止边坡上覆松散 通常采用地质调绘、物理勘探、钻探、挖探、取样、试验及 原位测试等方法．其中地质调绘及物理勘探可以定性或半定 堆积物沿基岩面下滑 ２．５支挡工程 量地判定地质条件：而钻探、挖探、取样、试验及原位测试则可 支挡工程的勘察主要任务为查明支挡构筑物位置承重地 以对地质条件及其对工程的影响程度进行定量分析。 基的地层层位、层厚、岩土类别、分布范围，调查地下水埋深、 ２．路段勘察 分布：确定岩土的承载力、抗剪指标和压缩指标：判定在路基 ２．１一般路基 般路基工程勘察主要按沿线微地貌特征分段．查明各 附加荷载作用下．路基沉降和滑移的稳定性。一一１。勘察方法的选择 ２．４深路堑 方面：（１）陡坡覆盖层土体与基岩接触带为透水软弱面．地下 到最小程度 一般采用因势利导及相互隔离的办法处置。 水活动引起陡坡路基下滑；（２）陡坡路基岩层软硬相间，其软 ６．结语 弱面顺路基倾斜，由于风化强弱差异或地下水侵蚀．地基和路 随着山区公路的高速发展，由于山区特殊的地形地貌，给 基顺软弱面滑移 勘察专业带来诸多新课题，采用传统的勘察方（下转第２５７页） ◇交通与路建◇ 科技嚣向导 ２０１１年第０６期 ｒ 第六跨跨中 六号墩顶 ３．９９ １．９４ －２．１８ ４．５２ ｝４．５３ ４．８０ １．４７ ３．２１ ４．结语 小半径立交桥的匝道桥很容易发生病害．并且不容易被发 现，笔者在对导致病害的原因进行分析的基础上．提出相应的加 固建议，以便为同种类的其他匝道病害的加固有所借鉴。 第七跨跨中 七号墩顶 第八跨跨巾 八号墩顶 第九跨跨中 九号墩顶 十号墩顶１．７８ １ ４８ ５．５９ －０．６４ ５．４０ １．６５ ０．９７ 一】．８５ ３．４８ —３Ｉ３６ ８．８３ —３．３１ ８．１６ ６．３７ ２．２９ ２．６４ ６．１７ ２．７６ ５＿３３ ３．３４ ３．４４ １．９１ ５．５８ Ｏ．３１ ７．Ｏ８ １．２８ ８．９２ ６．２６ 【参考文献】 ｆ】］城市桥梁旎工员一本通．城市桥梁施工员一本通编委会．中国建材 工业出版社．２０１０，０５． 『２］公路桥梁加固施工技术规范．中交第一公路勘察设计院．人民交通 出版社．２００８．１ １． ［３］苏权科，石国彬．桥梁施工监理方法与要点（第２版），人民交通出版 社．２００９—０７． 『４］励可鉴，崔旭光．公路与桥梁施工技术，人民交通，２００７—０９． （上接第２６５页）山区溪谷高等级公路 但应注意挖方弃方处治困难．并加强凸岸明挖和隧道．凹岸栈 ３．２．３水文流态穿线法 架等相互间的比较 “水文流态穿线法”是河道蜿蜒曲折．狭窄路段．水文流态 ３．２－４移水让道法 曲线转角大、曲率大、曲线短而连续。流速流势大的路段，两岸 “移水让道法”（或“水文流态变化法”）是河道蜿蜒曲折地 地势￣Ｈｘ，ｔ陡峭，地形地质条件相对较好．为充分利用两岸坚硬 段．根据近１８０度转折的水文流态“ｕ”形曲线地段水文流量、流 岩体区位．满足道路线形指标要求．根据水文流态曲线特征和 速等，采用或设置过水洞，或明挖改直河道，改变“ｕ”型近１８０ 分布的格局．以水文流态曲线“切点”（ＺＨ）和“拐点”（ＺＨ＝ＨＺ） 度的回头水文流态为较小转角直线流态（改河）．让出河道空间． 为控制点。拟合“截弯取直”串联控制点的道路曲线的布线方 根据新的人为水文流态曲线．拟合路线线形布线的方法。该方法 法．形如水文流态曲线平面轴线 该方法多采用于沿河ｆ溪）高 具有以上几种方法的优点．弃方处治退耕还田一举两得等优点． 等级公路和低等级特殊路段 道路布设于两岸地质条件较好 但应注意其综合的经济比较．详细分析人为水文流态曲线两端 区位．工程稳定性和安全性好．跨河工程水文流态稳定平顺． 的自然和顺适，以及人工水道的冲刷等问题。赣 （上接第２５２页）法和传统的勘察手段已经很难满足设计的需 要．存在着许多急需解决的岩土工程勘察技术问题 ６．１解决传统钻探手段以点带面划分地质界面时常带来的 漏判、推断不准确等问题，如地下不明物体、洞穴、软弱结构面、 滑动面、断层、破碎带等在地下的分布特征、形态、埋藏深度、位 置 传统的钻探方法受地形的限制，而利用人工挖探、工程物探 技术等多种辅助手段和钻探联合使用的方法．起到相互补充、相 互验证的作用 将工程物探技术与传统勘探手段相结合．是解决 岩土工程勘察中存在的主要问题的有效手段之一 ６ ２加强室内、外测试新技术（标准贯入试验、波速测试、 静载荷试验、现场剪切试验等）和施工检测、监测技术的使用， 通过其获得的数据和资料，进过分析、对比，建立它们之问的 经验关系．并将工程施工检测、监测所获取的实测资料反算得 到的参数作为对比依据．确保所提供的岩土工程设计参数的 可靠性 同时．达到解决那些采用传统勘探手段难于获取可靠 的岩土工程设计参数（如粗颗粒土、花岗岩残积土、风化岩的 承载力、变形指标）等问题。 地质勘察工作是山区公路建设成败的前期关键．各阶段 的地质勘察工作必须认真对待．要达到必要的深度 对于地质 条件复杂的或存在不可避绕的不良地质路段．前期的工程地 质勘察更要做细．并请多方专家共同研讨决策。勘察设计单位 应加强岩土工程技术人才培养．适应山区公路建设新的发展 需要。蠢 【参考文献】 ． ［１］ＧＢ５００２１—２０００１．岩土工程勘察规范ＥＳ］． ［２］包惠明．ＭＡＴＬＡＢ在公路岩土工程勘察中的应用［Ｊ』＿公路交通科 技．２００５（１９）． 又要强化科学性的分析和研究．同时应有开创性的 （上接第２５５页）公路选线布线的中心，也是高原山区高速公路 见和建议．独立见解。 建设成败的关键．必须充分重视 ２．３．２观念是影响越岭线展线思路的关键．因此．工程技术 ２．３．５螺旋展线的应用和研究，应注意其必要性、必然性， 人员只有不断思考、探索和总结．不断丰富知识面，开阔视野． 以及经济性、安全性、可实施性的系统分析论证。 才可能为制定总体思路奠定思想和理论基础。 ２．３．６在螺旋线平面视觉上，应认真分析选择其位置、形式 线形指标的均衡性和运营的舒适性。 ２．３．３高原山区展线走廊自然环境和条件千变万化．必须 的合理性．在广泛、认真、充分收集基础资料的基础上．抓住影响的关键 ３．结论 因素，详细分析，严格论证．才可能做到因地制宜，灵活应用， 本文分析了现有高原山区高速公路越岭的思路．根据现 科学充分。 有技术进步特点和新的设计理念，赋以了新的内涵，并给以了 ２．３．４工程技术在一定程度上．受个人经历、经验等影响． 新的定义：在公路筑路技术发展的基础上和总结实际工程的 这既是发挥集体智慧的基础．又是体现技术民主的风气，当然 应用经验．提出了螺旋展线的思路、原则；提出了螺旋展线的 也影响开拓创新 由此．工程技术人员，既要充分听取各方意 步骤及提高螺旋展线质量的途径和注意事项。 ２５７