浅谈公路工程地质勘察的基本内容

浅谈公路工程地质勘察的基本内容

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摘要:由于近年来我国经济快速发展,为促进各地区交流沟通,国家大力支持高速公路建设,其中工程地质勘察是项目工程建设中必不可少的组成部分,为各构筑物的地基设计提供所需的地质资料及岩土参数,工程地质勘察工作的科学性、准确性对于工程设计和施工有着极为重要的影响。本文对工程地质勘察工作的一般程序进行介绍,并对工程地质勘察所注意的要点进行简单分析,希望可以给参与工程地质勘察工作的相关人员提供一些参考。

关键词:工程地质勘察;手段;方法;工程地质测绘;布置原则

引言

工程地质是研究人类工程建设活动与自然地质环境相互作用和相互影响的一门地球科学,工程地质勘察是从20世纪初开始的,现在已成为工程建设中极其重要的部分,随着测量、物探、钻探等在设备和技术的不断更新,以及计算机技术的应用,工程地质勘察工作迎来了良好的发展机遇,工程地质勘察工作更加科学,数据更加可靠,为工程建设提供所需的地质资料。

1工程地质勘察的目的

工程地质勘察是遵守国家有关的规定政策,实行勘察、设计和施工的有机结合,工程勘察的工作在前,其目的是采用测绘、钻孔、坑探、物探、静力触探等方法和手段,查明各类工程场区的地质条件,对场区及其相关的各种地质问题进行综合分析评价,为设计和施工提供所需要的工程地质资料。

2勘察的主要手段和方法

2.1工程地质测绘

工程地质测绘是工程地质勘察中的重要组成部分,测绘的内容包括地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质及工程地质条件、不良地质、特殊地质以及既有建筑物等。调绘工作沿线路中心“之”字型进行,调绘宽度结合各类工程的影响范围确定。工程测绘应准确划分工程地质分区界线,覆盖层厚度等,根据测绘情况布置相关勘探。不良地质、特殊岩土以及工程地质条件复杂的重点工程地段,应扩大调绘范围;部分长大隧道、大面积矿区、水文地质排泄水点及采空区可采用1:1万地形图进行大面积工程地质调绘,构造复杂地区(断层破碎带、采空区等)应查明其对工程稳定性的影响。加强隧道、路堑、陡坡以及花岗岩冲沟等地段的地质调绘,特别是滑坡、岩堆等不良地质以及断层、顺层、岩层中的软弱夹层发育情况的地质调查。

2.2物探

地球物理勘探是以各种岩、土物理性质的差异性为基础,通过观测人工或天然的物理场的变化,来判断地下地质情况。现常用的物探方法有:地震法勘探、电法勘探、声波勘探、测井等。物探成果的解译应与其他地质勘探资料进行对比,合理分析,并有钻探加以印证。物探应提供现场原始记录、物探解译成果图、现场照片等。

2.3原位测试

原位测试包括标准贯入实验、动力触探、静力触探、十字板剪切、岩土波速测试等,原位测试方法应根据岩土条件、设计对参数的需要、地区经验和测试方法的适用性等因素综合确定。代表性工点进行多种手段的原位测试,并与钻探取样土工试验结果进行对比分析。各种原位测试均在现场按有关规定绘制各种曲线或制表,并及时提供相关资料。

2.4简易勘探(螺纹钻、探坑、探槽)

当地表出露的条件差,无法判断地下的地质条件或为了满足取样的需要时,应进行适量的简易勘探工作来查明覆盖层厚度、了解覆盖层层位分布、确定灾害体边界,查明土体的岩性、结构、厚度、产状、天然含水情况等。现场应详细记录土体颜色、结构、厚度、物质成分及基岩面特征和岩层产状,采取样品,对重要的地质现象拍照。

2.5机动钻探

钻探是获得地下深部地层可靠地质资料的一种最重要的勘探手段。机动钻孔必须建立在工程地质测绘的前提上进行,遵循各构筑物规范规定的原则并结合场地地质情况开展综合勘探,相互验证、补充。为了提高岩土采芯率,以确保勘探钻孔质量,钻探应严格控制钻进的回尺长度,一般岩层段不大于2m,软质岩段不大于1m,软弱夹层、松散和破碎的岩土段应控制在0.3~0.5m,滑坡体临近滑面时,回次进尺不大于0.3m。并严格确保岩芯采取率,断层破碎带等重点研究孔段,还宜提高岩芯采取率。现场地层划分误差应小于0.1m,层厚大于0.5m的土层应单独分层。钻孔应提供现场的原始记录报表,对孔内异常情况,应及时记录,终孔时,应拍照留存。

2.6水文地质实验

一般要对公路沿线的溪沟流水采用三角堰、矩形堰等方法测其流量,调查最大流量,查明地表水系的分布和排泄规律。在钻探过程中应对钻孔做好必要的水文观察(测)工作外,终孔应测稳定水位。边坡孔、隧道口孔应根据需要做水位恢复试验。钻孔遇构造带、及水文地质复杂的钻孔应做抽水或注水实验。现场应做好记录,拍照留存。

2.7室内试验

一般包括各类岩石物理力学实验、土工试验、岩土矿物分析、水质分析等试验项目和实验方法。应根据各路段、各构筑物特点进行针对性试验。各项试验要求应符合现行《公路土工试验规程》(JTGE40)、《公路工程岩石试验规程》(JTGE41)等相关标准的规定。室内试验应形成各类试验成果汇总表,并最终在勘察报告中给出推荐的岩土参数推荐值。

3勘探工作布置原则

在工程地质测绘的基础上,遵循各构筑物规范规定的原则并结合场地地质情况,合理的布设勘探点,查明场区地层情况和岩土参数。

3.1路基工程

一般路基路段应充分利用桥涵等构筑物的勘察资料,沟谷路段可采用挖探井或进行螺纹钻。陡坡路堤和深路堑地段,应根据地形地貌复杂程度,相应布置横断面勘探。

3.2桥梁工程

桥梁的钻孔布置一般根据地形地貌及工程地质条件情况确定,一般每个墩台宜布置1个钻孔,当墩、台左右侧地质条件变化较大时应增加钻孔;当处于陡坡地段时,采用横断面形式布置钻孔。另外当桥梁位于岩质边坡时,应对岩质边坡进行稳定性分析。

3.3隧道工程

隧道地质勘探,应在充分分析地质调绘成果的基础上,根据地貌、隧道埋深等情况,采用物探、挖探、机动钻探、孔内测试等各种手段进行综合勘探。地质条件复杂的深钻孔应综合利用。隧道浅埋地段应采用地震勘探探测地质构造、覆盖层厚度、岩体弹性波速等,为围岩分级提供依据;隧道深埋地段应采用EH-4电法(埋深较浅隧道采用高密度电法)进行探测,查明隧址区构造、深部结构面发育情况、构造的产状等特征,查明隧道的工程地质和水文地质情况。隧道进出口处一般位于山坡处,洞门附近有覆盖层时,应设置勘探点,查清地层情况,对洞门的稳定性进行分析评价,并根据地质情况对洞门的防护进行合理性建议。对隧道洞身的勘察过程中,应布置贯穿该隧道的物探线,后根据物探成果、区域地质资料、工程地质测绘资料进行分析整理,大致判定隧道的断层、节理密集带、地层分界线等位置,再对推测断层处布置勘探点进行验证,通过多种勘探手段进行分析对比,更能保证隧道工程地质资料的准确性。

4内业工作

公路工程地质勘查报告是公路工程地质勘查的最终成果,是公路路基和各构筑物地基设计和施工的重要依据。包括总报告和各工点报告,由文字说明和各类图表组成。总报告的主要内容应对全线的地质情况进行概括总结,主要包括不良地质、特殊岩土、构造的分布情况,以及各类岩土水试验成果汇总表,工点报告应对本构筑物范围内存在的工程地质问题与建议进行详细说明,如工点内存在高填路堤、深挖路堑,应对其稳定性进行计算,并提供相应的处理措施建议等。

结语

要想工程地质勘察项目做的好,必须合理的安排好勘察工作,熟悉每一项流程和内容。工程勘察技术人员的专业知识水平和综合业务能力对整个工程地质勘察工作是否能顺利完成起着关键性作用。

参考文献:

[1]欧俊峰,干腾君,王文斌.公路工程地质勘察要点[J].西部探矿工程,2013(05).

[2]赖江圳.浅谈公路工程地质勘察的主要方法和步骤[J].城市建设理论研究,2011(11).

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