浅谈公路涵洞工程地质勘测_论文发表__墨水学术,论文发表,发表论

所属栏目：建筑设计论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:167

副标题#e#
　　徐涛
　　浅谈公路涵洞工程地质勘测
　　方宝君
　　丰宁满族自治县交通局丰宁县河北068350
　　【摘要】在公路勘察设计中，涵洞的工程地质勘测常被人们忽视。本文根据多年勘察设计经验，阐述了涵洞工程地质工作的重要性，并从涵洞调查范围、微地貌、勘探点布置、承载力和地下水位的提供等方面进行了论述，提出了在勘测中的注意事项和方法的选择，供广大勘察设计者参考。
　　【关键词】涵洞调查微地貌承载力地下水
　　公路涵洞在工程中算不上主要工程；一般情况下，勘察设计投入的工作量较小，并不为人们所重视。但是在实际施工过程中，涵洞的变更数量是非常多的，多数情况与工程地质有关，比如基础承载力不够，存在泥石流等现象，这给实际施工和以后的养护带来不必要的麻烦。笔者从多年的工作中体会到，深刻认识到涵洞的工程地质勘测不可忽视，从初测到定测都要给予足够的重视，特别是定测。
　　1、新建公路
　　新建公路的涵洞勘测，是通过全线的详细工程地质调查与测绘，划分出工程地质分区，再根据工程地质分区的不同分别对待。
　　1．1山区公路
　　山区路线大多为沿河傍山或走行在沟谷一侧，路基断面多以半填半挖形式通过较为经济，在此种条件下所设的涵洞也就多陡坡涵洞。基岩埋深一般不大，但陡坡之上的坡积物厚度，在涵洞的上、下游变化很大。勘测中要依据路堤的填高、涵洞的轴向及长度一并考虑。根据调查情况，应在其上、下游布置勘探点，绘出涵洞轴向工程地质断面图，评价坡积体的稳定性。
　　当涵洞上游沟谷区大，就必须向上游扩大调查范围，了解谷坡基岩的风化程度，谷底堆积物状态，沟床地貌形状等，结合当地水文特征综合分析，有否形成泥石流条件，这是涵洞孔径设计的重要条件，为桥涵专业进行涵洞设计提供第一手可靠的基础工程地质资料。在我们承德地区，多数地段都存在不同程度的泥石流，在涵洞勘察设计中，应对泥石流给予足够的重视。在实际工作中我们发现，原有公路特别是80年代以前修建的，大部分涵洞已经淤死，原因就是涵洞所在的位置泥石流比较严重。
　　1．2丘陵地区
　　丘陵地区线路纵断面土方力求达到填挖平衡，涵洞的座数往往较多。丘陵地区微地貌变化大，地层岩性变化也多，特别是地表覆盖层成因复杂，薄厚不均。这样，调查中首先要划出大的工程地质分区，而后再对一个个微地貌进行分析，如地层成因类型、分布规律、沉积韵律变化等。由于涵洞基础一般埋深较浅，对地表覆盖层岩性的厚度变化勘测尤为重要。如果勘测中只注意线路中心里程位置，就认定整个涵洞基础地基情况，由于涵洞较长，上下游地基情况不同，这样就会造成设计变更或者施工中处理不当导致施工后涵洞的开裂。所以，对于长大涵洞就必须沿涵的轴向布置勘探工作根据勘探后提出涵洞轴向工程地质图做为设计依据，进行设计。
　　以往涵洞的水文地质工作做的比较少。在平原区只提出地下水位，但在丘陵区有时就显得很不足，甚至会造成很大的错误。如某公路就出现过这样一例，该涵洞是坐落在一村庄前的丘前沟谷一侧的道路箱涵，既能排洪又可作为通道。涵底沟谷表层为卵石土，下部为基岩，涵洞无任何问题。但未考虑沟中长年有水流，旱季沟中水流是在卵石土层呈地下潜流状态。涵洞基础设在基岩上。施工完毕后，进口端由于地下水潜流被阻，卵石土中的地下水呈承压泉水上冒，上游沟谷地下水位抬升，村民住房墙体被地下水浸润很高，灶堂内积水，房屋有倒塌危险，导致村民搬迁。这一事例说明涵洞的勘测不仅是涵洞的承载力问题，而且水文地质调查也不可忽视。
　　1．3平原地区
　　平原地区地貌变化小，绝大部分为耕地，沟渠道路纵横，涵洞工程在总工程中占的比重很大。工程地质勘察一般是在工程地质调绘及手摇钻勘探的基础上，按地貌单元进行代表性勘探，#p#副标题#e#但要注意同一平原地貌，其地层的成因、时代、结构等则不一定相同，即使在同一地区工作，也必须对该地区的地层情况，做到胸中有数后，才进行代表性勘探。涵洞的勘探孔深较浅，工作中必须对地层岩性详细描述，确认是否为新近堆积或者是近年来的人工堆积。将试验中所取得的物理力学指标变化与地层岩变化密切结合在一起，确定所提供的承载力等数据所代表的段落及该段落的哪几个涵洞。若对该段的个别涵洞不能代表或有疑义，则应进行单独勘探，特另U是较大孔径的涵洞。
　　平原地区，一般地下水位埋藏较浅，不同季节水位幅度也较大，这也是勘测中应注意的问题。天然含水量的变化，无论对粘性土或砂性土的承载力取值都影响很大。在几条公路的施工变更处理中，通过对涵洞地基变更设计分析，发现都与地下水位变化有关。
　　2公路改、扩建
　　公路改、扩建的涵洞勘测，一般都认为很简单，搜集一下既有资料就可以了。但要注意，一条公路在建成之后，公路两侧的微地貌发生了变化，地层岩性也会有变化，而老公路既有涵洞的地质资料是在原始地貌情况下取得的。如平原区路线两侧多成为取土坑，经多年的淤积，可能会形成软层；丘陵区及山区，公路的左右侧有时地层岩性变化很大，可能要逐涵进行勘探，绝不能由于勘探困难就简单地利用既有资料。因此，应查明既有涵洞的工程地质条件；查明既有涵洞有无因地质问题造成变形破坏的现象，并分析研究其原因，提出能否加固利用的评价；调查既有涵洞地基基础的工程地质资料，尤其应探明隐蔽地基基底的岩土物理力学性能，并调查冻结与冲刷深度等，为公路改扩建设计与施工提供地质资料。
　　另外，在老公路调查中，向有关公路养护段、工区查阅涵洞的使用状况、记录很重要，特别是所建时间已经久远的工程，有的根本没有地质资料，有的记录中往往是有挖基地质简单记录的，这对公路改扩建并行拼接段接长涵洞，提供地质资料是很有用的。
　　3涵洞地基勘探方法的选择
　　涵洞地基勘探主要在定测阶段进行，但是这项工作在初测阶段就必须对工程地质分区认真划分，对地层时代、成因类型、岩性等都要做到心中有数，这样在定测中的勘探方法选择才能有的放矢，事半功倍，并能给一般路基设计提供必要的资料。
　　一条长大的涵洞地基勘探，通过认真调查后应采用综合勘探，这里所说的综合勘探是指不同工程地质分区选择不同的勘探手段。比如，山区丘陵地区地层岩性变化比较大，不宜进行代表性勘探。但由于地形复杂，交通条件差，采用大型勘探机具十分困难，在这种情况采用挖探及钎探是比较恰当的。
　　平原地区涵洞地基勘探量很大，应注重手摇钻勘探工作，利用手摇钻勘探成果进行初步判断，可以减少较多勘探工作量。在手摇钻勘探的基础上，对于在同一地貌单元内可以选择孔径大的布置钻探、触探，以揭示地层岩性、层序及地下水位，通过钻孔取样实验后初步确定各层岩性的基本承载力；同时利用静力触探，通过Ps曲线分层，得出各层的基本承载力，再与钻探结果进行比较分析，最后确定每层基本承载力。这样得出的每层的承载力值，其可信度很高。但是，如果地层的成因时代不明，上述方法得出的基本承载力值也可能不正确。因此有必要在初测或定测中有选择的采用荷载板进行现场试验，为利用钻探或静探的成果分析，正确确定涵洞地基承载力值打下基础。
　　另外，在不良地质地段或特殊土地段的涵洞地基勘探方法选择涉及的内容更多。如黄土、软土、岩溶、坑洞等等，根据不同条件可采用挖探、洛阳铲、手摇钻、物探等等。
　　总之，涵洞地基的工程地质勘测，无论是新建公路、公路改扩建，从调查范围、勘探点布置、方法选择、承载力与地下水位提供等，对涵洞基础的设计都是至关重要的，必须认真对待。否则，就会给工程带来后患，造成大量的#p#副标题#e#设计变更，以及给今后的养护带来不必要的麻烦。
　　参考文献
　　（1）《公路工程地质勘察规范》(JTJ064——98)
　　（2）《公路路基设计规范》(JT(；1)30——2004)