欢迎访问发表云网!为您提供杂志订阅、期刊投稿咨询服务!

工程地质条件大全11篇

时间:2023-03-14 15:10:21

工程地质条件

工程地质条件篇(1)

中图分类号:TU4文献标识码: A 文章编号:

人类居住的环境是建造在自然环境基础上的,利用有利的地形地势可以为城市的发展提供良好的天然地基,这样就需要了解不同的岩土地基形成的原理和主要特点,才能针对具体的问题采取相应的措施,避免在城市工程中由于工程地质问题影响工程的质量。

一、城市岩土地基形成的特点

城市岩土地基的特点是经过漫长的时期逐渐形成的,每一种岩土由于其形成条件有所不同,在城市工程建造中就起着不同的作用,施工的地质问题就有所不同。

具体来看几种主要的岩土体。残积土体的形成是由于基岩经过风化并且没有受到搬运力的作用而在原有的岩石风化壳基础上逐渐积累起来的,所以这种土体的外层结构通常是土壤层,具有较大的孔隙,土体整体的强度不高,但是具有很好的压缩性。一般情况下,残积土体的下部是带有碎石和砂砾的粘性土层,相对来讲强度比较高。

坡积土体的形成过程中主要受到重力的作用,还有的是被短期性水流搬运沉积而形成,一般容易在山坡或坡脚处形成大面积的聚集,所以被称为坡积土体。该土体的最突出特点是内部的土粒大小不一,层次性质差别比较大,通常还和残积土体形成逐渐过渡的趋势,在城市地基工程的施工中遇到的地质问题亦有雷同之处。总体来看,坡积土体的上层部分的颗粒比较细,粘性土成分居多,中层部分一般是带有砂土或者夹杂有粘性土的碎石土和角砾土,下层部分是基岩结构。

洪积土体往往在山麓位置容易形成,当残积土体和坡积土体受到洪水的冲积作用就会在距离山口的位置沉积成具有分选性质的土体,所以被成为洪积土体。该土体的上层部分一般是粗碎的屑土,土体的强度比较高,压缩性能比较低,往往是进行工程建筑的良好场所。在城市地基工程的建造中要注意做好防水的工作,因为洪积土体的孔隙很大、具有很强的透水性、而且水量颇为丰富。

二、城市岩土地基工程的特点和功能区的用地规划问题

(一)城市岩土地基工程的特点

区位不同的城市在具体的地基工程的建造中对土体地基的处理方式也有所不同,例如内陆城市和沿海城市的地基工程的地质问题就有着典型的差异,沿海岩土地基的形成过程与特征与内陆岩土地基的形成过程与特征有着质的区别,这也是二者在工程地基施工中产生差异的根本原因。

沿海城市的岩土体的种类一般由两个,一是单一岩土体结构类型,二是多层岩土体结构类型,这二者的主要分布位置和特征也存在着明显的不同。

单一岩土体结构类型还可以划分为单一的岩体结构类和单一的土体结构类型。在沿海山地型城市和沿海平原山地型城市中的地基类型主要是单一岩体结构类型。这种地基的主要特点是基层岩石的质地非常坚硬,且岩石的内部结构比较整齐划一,纹理也非常具有规律性,一般是块状构造,拥有十分强的抗剪力性能,抗拉强度也颇高,具有良好的区域稳定性,是比较理想的天然地基。在城市的发展中起着重要的支撑作用,但是受到地形的影响,一般不适合建造工民用建筑,多建造隧道工程或者坝基工程以及其他一些特殊工程。沿海的平原城市的地基结构一般都是单一土体结构类型,例如上海和天津。这种土体结构具有很大的厚度,最厚的部分甚至超过1000米,是建造工业区和住宅区的良好用地。

多层岩土结构类型的地质构造一般比较复杂,主要的组成成分害是松散砂砾石土、粘性土和种类繁多的岩石体,在地丘陵台地的边缘最为常见,也会出现在沿海的河谷平原中。

内陆城市的地基构造与沿海城市的构造有着明显的区别。典型的城市是山西大同。按照区位和性质的不同以及地貌特征的差异可将内陆城市的岩土地基分成以下几个区域,一是山前倾斜平原结构区、二是冲湖积台原结构区、三是河谷阶地结构区、四是基岩山地结构区。

山前倾斜平原结构区的分布特点是呈带状,它的形成原因比较多,且形成过程也比较复杂,主要就是由冲洪积扇群、坡积土体、风积沉淀物一起组合而成,所以岩土体底层的水量非常丰富,在此基础上建造居民建筑要注意的地质问题是防水,以及地基处理不力形成的塌方问题等。

冲湖积台原结构区主要的组成结构是冲湖积粉土、粉质粘土和砂砾石层,整体的特征是非常开阔和平坦,作为建筑用地是非常理想的。在建造中需要注意的问题是处理好人工填土和地质裂缝的关系,保证地基的质量。

河谷阶地结构区的构成成分是粉土和较厚的砂、卵砾石层,这种土体具有很高的承载性,而且地下水的深埋程度比较小,储量也极为丰富,是中心城区建设的理想区域。在工程的施工中要做好洪水的防范工作,同时还要保护好地下水资源不受污染,以免影响到整个城区的用水质量。

基岩山地结构区又可以分为两个种类,一是变质岩结构,二是沉积岩结构。变质岩结构主要是片麻岩、麻粒岩、大理岩等结构,岩石的纹理比较细密,岩石的整体结构很完整,具有良好的抗压性能,同时具有很高的边坡稳定性能;沉积岩结构成分主要是砂岩、砂页岩和石灰岩等,也具有很强的抗压性能,而且工程的施工条件好,地基稳定性较强。

(二)城市岩土地基工程功能区的利用规划

1.工业用地

工业用地需要借助良好的自然坡度,要符合厂区的运输方式和工艺特点,还要了考虑适当的排水坡度,为交通运输和工业实施的建设提供良好的建筑环境。工业用地需要占有很宽广的区间,通常需要比较平坦的地势,面积的大小也要根据实际的地貌来考虑。工厂的建设也要尽可能能源产区,且附近可以提供充足的水源,为大量的工业用水提供保证。工业用地要避开7级以上包括7级的的地震区,更不能建造在地质断裂带上或者其附近。工业用地地基的土壤强度要等于或大于1.5千克∕米。

2.居住用地

城市居住用地对地形要求的要求比较高,一般来说,居民区建筑的坡度应以<6°为宜,坡度不能太高,如果太高就不利于地表建筑和地下建筑的建设,而且差异太大也不利于居住区的基础设施的设置。居民用地最重要的条件也是要满足日常生活用水的要求,所以选择的地段一定要具备良好的水源条件,要选择具有储水性能的岩土体地基层。居住用地压要避开7级以上(含7级)的地震区,和断裂带距离要大于1千米,土壤的强度控制在2千克∕米。居住区域要做好地下的防洪和防汛工作。

总结:

综上所述,城市建筑工程的稳定性和合理性离不开对城市岩土地基的开发和利用,建筑工程质量的好坏很大程度上取决于对地基的选择和处理上。对城市土地进行合理的规划是非常关键的,只有将城市功能区的特征和岩土地基的性质结合起来考虑,才能做到对土地资源的科学利用,也才能推动城市的进一步发展。

参考文献:

[1] 郭广献.城市岩土地基工程地质结构研究[J]. 企业技术开发(下半月),2011(9)

[2] 王子生. 宁阳城区岩土工程地质及钻孔灌注桩的设计与应用研究[J]. 中国海洋大学:环境工程,2005(9)

工程地质条件篇(2)

中图分类号:TW52 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)34-0087-01

工程地质条件与建筑工程的质量有着密切的关系。工程地质条件无论是在工程开工前,还是在工程开工后都直接影响着建筑工程的一些方面。我国在工程地质条件方面已经做出了一定的成绩,但是由于工程地质条件的重要性,所以对于工程地质条件的研究还有待进一步研究和探索。由于工程地质条件对于建筑工程有着重要的影响意义,所以,我国地质研究的相关部门一定要加强对工程地质条件的研究。然而,想要研究工程地质条件,就必须明确了解影响工程地质条件的重要因素―构造运动。

一.对构造运动的研究

1.1 构造运动

构造运动是主要由地球内部能量引起的组成地球物质的机械运动。构造运动使地壳或岩石圈的物质发生变形和变位,其结果一方面引起了地表形态的剧烈变化,如山脉形成、海陆变迁、大陆分裂与大洋扩张等;另一方面在岩石圈中形成了各种各样的岩石变形,如地层的倾斜与弯曲、岩石块体的破裂与相对错动等。

(1)破碎带:地壳块体的运动在全球软流层上的运动,受制于应力场变化的随机性以及区域性,在应力场几种作用的部分,在张应力、剪应力的作用下,岩石岩体在经历过塑性变形之后发生破碎,破碎带的产状、走向、倾向等受到此时期应力场的影响。直接的后果是地层区域内岩体的破碎。

(2)断裂:类同与破碎带形成中构造运动的作用机制。在形成破碎带的同时,区域的应力场会导致破碎带两侧岩层的错动,出现同时期的岩层出现不连续。在随后的沉积发展史中,会影响到上覆地层的岩石学属性,进而影响到力学性质。应力场的改变的影响的前期阶段是对岩体的压实、拉张、剪切。在这段作用期内,尚未达到破碎岩石的程度。

(3)岩浆:现阶段板块运动,泛认同地幔液态岩浆的热运动是板块运动的主要动力来源。相对于整个地球厚度,地壳是很薄的一部分。地下岩浆对地表的作用主要是岩浆侵入。影响区域构造地质状况、岩浆的热运动导致侵入岩浆周围岩石的各种属性的改变。岩浆的流体运动状态会导致对上部地壳的破坏,而岩浆喷出虽然对人类的影响范围较小,但是一旦喷出对整个岩浆涌出带周边地区的破坏则是毁灭性的。

二.构造运动对工程地质的影响

(1)选址问题:首先,必须保证工程的安全问题,对于大断裂、大构造带应该尽力避开,防止地震的影响。此外,为了避开岩浆的喷出以及侵入带来的问题,岩浆活动带也需要避开。而在砂土液化问题上也需要进行讨论。在地下工程的开采上,岩石的岩性如果在构造运动中被严重压实会导致岩石过硬会导致开采难度的增加,增大开发经费。

(2)岩性问题:这主要是考虑到地基、以及地下工程的围岩问题。这主要是要考虑区内构造运动对岩层的改造。在地基岩层、工程围岩上主要要注意破碎带岩石、受构造应力场改变产生的塑性流动导致的区域减薄等,而在对岩石应力的承受能力上也要做出相应的改变。

(3)地下水的问题:地下的岩层有的是含水的,构造对岩层的破坏导致地下水的突水通道的增多,加大了多地下突水预防的难度。而沿着破碎带,如果破碎带中碎屑岩石的胶结程度以及压实程度较差,很有理由相信,切割到含水层与地下工程工作层的断裂会成为突水通道。而至于突水,地下水作为岩石中孔隙流体压力的承担着相当大的压力,因此涌出的速度,水量都是惊人的。

三.建筑工程中应注意的工程地质问题

工程地质条件对于建筑工程的影响是多方面的。在工程建筑中的工程地质所涉及的方面多、内容复杂,是一项具有高技术难度的工作。稍有疏忽变会出现严重的后果。然而建筑工程的质量至关重要,不仅涉及建筑业的发展,同时也涉及到人们的生命安全和财产安全。因此,对于建筑工程中的工程地质不容有严重性的问题存在。本文在此提出了几点在建筑工程中应注意的工程地质问题,希望能够为工程地质的工作者在规避一些问题上提供一些有价值的参考意见。

3.1 地基稳定性问题

地基的稳定性是建筑工程中工程地质方面最主要的问题之一。在工程建筑中,无论是房屋建筑,还是铁路、公路建筑都涉及到地基的稳定性问题。所以,在进行工程地质勘测时,要严格对施工地的地质进行勘测。

3.2 斜坡稳定性问题

自然界的天然斜坡是经受长期地表地质作用达到相对协调平衡的产物,人类工程活动尤其是道路工程需开挖和填筑人工边坡,斜坡稳定对防止地质灾害发生及保证地基稳定十分重要。斜坡地层岩性、地质构造特征是影响其稳定性的物质基础,风化作用、地应力、地震、地表水、和地下水等对斜坡软弱结构面作用往往破环斜坡稳定,而地形地貌和气候条件是影响其稳定的重要因素。

3.3 洞室围岩稳定性问题

地下洞室被包围于岩土体介质中,在洞室开挖和建设过程中破坏了地下岩体原始平衡条件,便会出现一系列不稳定现象,常遇到围岩塌方、地下睡涌水等。一般在工程建设规划和选址时要进行区域稳定性评价,研究地质体在地质历史中受力状况和变形过程,做好山体稳定性评价,研究岩体结构特性,预测岩体变形破坏规律,进行岩体稳定性评价以及考虑建筑物和岩体结构的相互作用。

3.4 区域稳定性问题

地震、震陷和液化以及活断层对工程稳定性的影响,自 1976 年唐山地震后越来越引起土木工程界的注意。对于大型水电工程、地下工程以及建筑群密布的城市地区,区域稳定性问题应该是需要首先论证的问题。

3.5 洞室选线的问题

在国防工程中硐室选线应注意山形完整;洞口地段应下陡上缓,无滑坡、崩塌等不良地质现象;注意构造对边坡整体稳定性的影响。褶皱转折端部位由于构造应力集中作用,岩石的破碎、破坏程度较高,不利于进行地下工程的进行。

由于建筑工程中的工程地质工作复杂性、严谨性以及高难度性,所以,在实际的操作过程中往往会出现一些问题。以上只是几种常见的极易出现的问题,要想解决建筑工程中工程地质方面常出现的问题是远远不够的,因此,解决这方面问题还需要有关专家进行进一步的研究和探索。

结语

终上所述,工程地质条件对工程建筑的影响十分重大,为建筑工程的科学性和合理性提供了可靠的保证。而影响工程地质条件的因素构造运动对于工程地质条件的影响是多方面的,并且影响意义是深远的。因此,要想研究工程地质条件对于建筑工程的影响就必须先对构造运动有所研究,并且将此研究运用到解决建筑工程中地质条件相关方面的问题。所以,我国建筑领域和地质领域的相关人士要加强工程地质条件对于建筑工程的影响,同时对其不的进行研究,从而为建筑工程的安全性和稳定性提供更坚实有力的保证。

参考文献

工程地质条件篇(3)

中图分类号:TU412 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)34-0065-01

复杂地形地质条件对于岩土工程勘察的影响

工程施工技术的进步以及工程种类的增多使得许多工程会经过较为复杂的地形地质区域,该种区域由于其复杂的地形地质构造会对岩土工程的勘察产生一些影响。就我国云南省而言,其地形构成为94%的山地、6%的盆地和山地,这种高山、盆地交错的地形构造往往伴随较为复杂的地质条件,地下岩层结构、河流的影响以及地质构造带的存在等都会对岩土工程勘察产生直接的影响。

复杂地形地质条件下的岩土工程勘察便要将各种可能影响工程质量的因素考虑其中。因此在勘察时要对其地形结构、地质结构进行分析,在此基础上对于每一层的地形地质特点进行勘察并且针对勘察结果分析出对工程可能产生的影响。因此岩土工程勘察过程中便面临着相对恶劣的环境、勘察设备使用的障碍以及勘察周期相对较长等问题。

一、复杂地形地质条件岩土工程勘察实践中的一些问题

就岩土工程勘察的时间来讲,复杂地形地质条件下的勘察存在的问题主要体现在野外勘探和岩土工程分析评价两方面。

对于野外勘探工作而言,复杂的地形地质条件与需要短期内完成的勘察任务成为一对突出的矛盾。岩土工程勘探前期缺乏完整周密的计划时便可能产生野外勘探将要结束时出现一些突发问题导致重新勘探。其产生的原因主要有:对于勘察点的设置、基础结构的形式和勘探的深度存在差别,对于原位测试所依据的规范有所偏差以及对野外层的划分存在的一些问题等。上述原因都可能导致勘测结构的科学性和合理性存在问题,不同勘测点勘测深度的不同及试验所依据规范的差异都会都结果产生直接的影响,而为了保证工程设计的科学性和合理性便要保证该种勘探数据的真实有效,对该种原因造成的勘探数据差距较大等现象必须进行重新勘探从而增加的工作量延误了工期。

而岩土工程的分析评价则受到地基的均匀性、地震效应和地基承载力相关因素的影响。对于岩土工程勘察的分析评价要各级工程的性质依据相应的构架标准进行均匀性评价,但是一味的执行国家统一标准而忽视地域差异则会给地基均匀性评价带来一些不利的影响。对于地震效应的问题要充分考虑工程性质对于抗震等级的要求,在勘探过程中过于依赖施工地经验而不从其复杂地形地质条件出发会使岩土工程的评价存在一些不合理因素。而地基承载力而言,gbj7―89中确定的地基承载力值并不具有普适性,单纯采用该种国家标准或者地区经验而忽视地方地形地质条件的特殊性会造成承载力值特征和选择的失误,从而对工程的设计和整体质量带来不利影响。

二、复杂地形地质条件下岩土工程勘察的改进措施

复杂地形地质条件下的岩土工程勘察是工程的基础,其及时高效的开展对于工程设计的科学性和合理性以及工程施工中一些问题的解决有着重要的影响。针对现象岩土工程勘察实践中存在的一些问题,我们可以从以下几个方面对其进行改进和完善。

首先,完善岩土工程勘察的相关制度质。从实践来看,岩土工程勘察在工程中所占的地位未能达到国家的相关规定,任然存在着重设计而轻勘察的想象,其产生的根本原因在于勘察制度的不完整和体制建设的滞后。为了提高岩土工程勘察特别是复杂地形地质条件下岩土勘察工作的顺利开展和勘察结果的有效性,必须实现岩土工程勘察的体制建设并不断完善相关的制度,为勘察工作的开展提供明确的制度标准和执行规范,且明确该种规范仅为指导性规范,具体勘察实践中应根据地域和地形地质的复杂程度进行变更适用。

其次,提高勘察人员的综合素质。岩土工程勘察最为重要的是具体勘察工作的执行,因此勘察人员技术水平及职业道德等都会对其工作产生直接的影响。就勘察单位而言,因积极开展职业培训提高勘察人员的勘察技能,该种技能包括理论知识的掌握和转化应用以及勘察设备的操作和使用等、还包括勘察工作人员所应遵守的职业道德以保证其在工作中严格执行勘察标准,从而保证勘察工作的顺利完成。

最后,注重岩土工程勘察技术的创新。当勘察制度建设完备为其提供制度保障和规范指引且工作人员具备责任心和较高的职业道德时,技术的进步便成为提高勘察质量和速度的关键。就我国岩土工程勘察而言,尤其工程施工区域的地形地质条件趋于复杂化,因此在具体的勘察工作中应该注重不同技术的选择使用。对于勘察点布置的问题可以使用克里格法等来避免设置的随意性等问题,而对岩土工程的分析和评价可以通过多到瞬态面波看擦技术和高密度点法的综合使用来提高其精确度。回归线法的适用则能够有效的提高地基承载力特征值的准确性,计算机网络和终端设备的使用则能够实现对相关勘察数据和资料的整理和分析,提高勘察分析结果了正确性和高效性。除了上述几种方法的综合运用来改善现行岩土工程勘察中存在的一些问题的同时,勘察单位应该在国家技术标准的基础上针对工程勘察所面临的地形地质条件,在原有技术基础上进行改革创新,注重高精尖勘察设备的研究和复杂条件下可适用的高效勘察技术的研究和创新,保证各项勘察工作的顺利进行。

三、结语

岩土工程勘察对于将要建设的工程而言使其基础,只有对岩土进行充分的勘察之后才能根据其地形地质特点做出相应的地基建设、工程设计及其施工方案。该种勘察需要露天的实地勘察和实验,复杂的地形和地质条件会对勘察工作的顺利开展带来一些不利的影响,同时一些人为因素也会对勘察结果的准确性产生影响。为了使该种不利影响最小化,我们可以通过制度的建设和规范引导及勘察技术和设备的改良创新来提高勘察的准确性和速度。

参考文献

[1] 陶忠平.复杂地形地质条件岩土工程勘察实践与探索[j].岩土工程学报,2007, 29(8).

工程地质条件篇(4)

天津地铁二期详勘工作始于2003年8月份,目前累计完成勘探量67000多m。为查明水文地质条件,结合不同的工程类型,有针对性地投入了大量的勘察工作,并结合工程施工情况和区域水文地质特征,对沿线水文地质条件进行总结和分析研究,为设计提供了准确的依据。

1 地质条件

天津地铁2、3号线沿线为冲积平原,皆为新生界沉积层覆盖,以陆相沉积为主。第四纪晚期受海进海退影响,形成了海陆交互相沉积层。线路沿线沉积的海陆交互相沉积层具有明显沉积韵律,各地层沉积厚度、沉积层位、岩性特征在线路不同地段虽有差异,但在成因上有明显的规律性。

1 1 地层岩性

地层分布自上而下依次为:人工填土层①、新近沉积层②、第Ⅰ陆相层③、第Ⅰ海相层④、第Ⅱ陆相层⑤、第Ⅲ陆相层⑥、第Ⅱ海相层⑦、第Ⅳ陆相层⑧、第Ⅲ海相层⑨。

1 2 各地层地质条件

第四系全新统人工填土层:杂填土、素填土,多分布于市区内,厚薄不均,差别较大。该层土密实程度差,易变形。

新近沉积层(故河道、洼淀冲积):以淤泥质粉质粘土、淤泥、粉土为主,分布于故沟坑、河漫滩、河流故道内,该层土工程性质较差。

第Ⅰ陆相层(Q43al):以软塑—可塑状粘土、粉质粘土为主,层底埋深4~7m,为浅基础的良好持力层。

第Ⅰ海相层(Q42m):由灰色粉土、粉质粘土、淤泥质粉质粘土组成,层底埋深12~16m,触变性和灵敏度高,工程性质较差。

第Ⅱ陆相层的湖沼相沉积层(Q41h):以粉质粘土为主,厚度一般小于2 0m,粘性土为相对隔水层。

第Ⅱ陆相层的河床—河漫滩相沉积层(Q41al):以粉质粘土、粉土为主,层底埋深一般18~20m。上部粘性土为相对隔水层。

第Ⅲ陆相层(Q3eal):以黄褐色的粉质粘土、粉土为主,可塑—硬塑,局部夹粉细砂和粘土透镜体。层底埋深25~30m。该层工程性质较好。

地铁工程地下段洞身主要位于第Ⅰ陆相层(Q43al)、第Ⅰ海相层(Q42al)和第Ⅱ陆相(Q41al)中,局部位于第Ⅲ陆相层(Q4eal)中。

2 区域水文地质条件

2.1 天津市区域水文地质条件

地下水按赋存介质,可分为松散岩类孔隙水和以岩溶水为主的基岩裂隙水两大类型。第四系孔隙水分布广,厚度大,在水平和垂向上岩相变化复杂。在前人研究成果的基础上,以地质分层为基础,依据埋藏条件、水质等水文地质特征,并考虑多年延用的习惯,对含水岩组进行划分,将第四系孔隙水划分为4个含水组,3个含水亚组,其中第1含水组相当于全新统和上更新统(Ⅰ,Q 4+3),底界深度一般在70m左右。另外从地下水资源评价和地下水开采条件方面,将赋存于不同含水组的地下水划分为浅层地下水和深层承压水。一般将埋藏较浅、由潜水及与潜水有水力联系的微承压水组成的地下水称为浅层地下水,而将埋藏相对较深、与浅层地下水没有直接联系的地下水称为深层承压水。第1含水组属于浅层地下水系统,第2~4含水组属深层地下水系统。

2.2 天津市地下水补、径、排特点

在天然条件下,总的地下水补、径、排特点是:在水平方向上,浅层水和深层水由北向南形成补给,在垂向上,下伏含水岩组接受上覆含水岩组的越流补给。

浅层地下水有下列补给、径流和排泄特点。

补给:浅层地下水接受大气降水入渗和地表水体入渗补给,地下水具明显的丰、枯水期变化,丰水期水位上升,枯水期水位下降。

径流:在水位作用下,浅层地下水由山前平原向滨海平原径流,但由于含水介质颗粒较细,水力坡度小,浅层地下水径流十分缓慢。

排泄:浅层地下水主要的排泄方式有潜水蒸发、向深层承压水越流和人工开采。

根据地铁工程结构物的埋深和特点,对工程影响较大的地下水主要是浅层地下水。

3 浅层地下水的水文地质特征

3.1地铁工程影响范围内地下水的类型

(1) 上层滞水

上层滞水水位埋深为0 5m左右,主要以松散的人工填筑土层①为含水层,下部新近沉积层和第Ⅰ陆相层中粘土层(②3、③3)为相对隔水层。部分地段与地表坑塘水体连通,接受大气降水和地表水体的补给。稳定水位受季节性变化影响极其明显,仅分布在天津市局部地区。

(2) 潜水

第四系孔隙潜水的地下水位埋深一般为0 5~2 5m,年平均地下水位埋深为1 6~1 8m,年变化幅度的多年平均值约为0 8m。高水位期出现在雨季后期的9月份,低水位期出现在干旱少雨的4~5月。潜水主要依靠大气降水入渗和地表水体入渗补给,故地下水位的波幅变化较大,赋存于人工填土层①层、第Ⅰ陆相层③层及第Ⅰ海相层④层的相对含水层中,以第Ⅱ、第Ⅲ陆相层的⑤1、⑥1层粉质粘土为相对隔水底板。潜水层一般埋深为12~15m。

(3) 微承压水

赋存于第Ⅱ陆相层及以下粉砂和粉土中的地下水具有微承压性,第Ⅱ陆相层及以下的⑤2、⑥2、⑦2、和⑧2粉土、⑤4、⑥4、⑥5、⑧4、⑧5和⑨4粉细砂层中的地下水为微承压水。以第Ⅱ、第Ⅲ陆相层的⑤1、⑥1层粉质粘土为相对隔水顶板,含水层厚度较大,分布相对稳定,微承压水稳定水位埋深3 0~5 0m左右,水位受季节影响不大,水位变化幅度小。微承压水接受上层潜水的越流补给,同时以渗透方式补给深层地下水。水位观测初期,该层水上升很快,一般在30min之内即完成全部上升高度的80%左右,30min之后水位上升速度变缓,经过24h之后,水位一般稳定于潜水位以下。粉土中微承压性没有粉细砂层中微承压水表现的强烈。微承压水一般埋深为12~70m。

3.2 含水层透水性分类

根据有关规范,可将含水层的透水性分为6类(见表1)。

3.3 地层透水性特征

(1)

渗透系数和透水性关系

潜水、微承压水含水层含水介质颗粒较细,水力坡度小,地下水径流十分缓慢。部分地层的渗透系数及透水性统计如表2所示。

(2)

地层透水性分析

勘察范围内的地层由粘性土、粉土和粉细砂等组成,其中第Ⅰ陆相层(Q43al)、第Ⅰ海相层(Q42m)和第Ⅱ陆相层(Q41al)主要由粘性土和粉土组成,局部夹淤泥质土,渗透系数均小于1m/d,一般为弱透水层。第Ⅱ陆相层(Q41al)中的粉质粘土和粘土的渗透系数约0 01m/d,为弱—微透水层,可划分为相对隔水层。第Ⅲ陆相层(Q3eal)主要由粘性土、粉土和粉细砂组成,粘性土、粉土的渗透系数均小于1m/d,为弱透水层,粉细砂的渗透系数大于1m/d,为中等透水层。

(3) 浅层地下水的水文地质特征

潜水:人工填土层为①1杂填土、①2素填土,土体结构松散,含水量丰富,土层渗透系数大。第Ⅰ陆相层以③1粉质粘土为主,土体渗透性能差,土层渗透系数小。第Ⅰ海相层主要含水层为④2、④9粉土。④1及④8粉质粘土中夹有大量粉土透镜体,储水量较大,但出水量较小,垂直、水平方向渗透系数差异较大。

微承压水:在天然状态下,赋存于第Ⅱ陆相层(Q41、Q41al)、第Ⅲ陆相层(Q3eal)和第Ⅳ陆相层(Q3cal)粉土、粉细砂中的地下水具微承压性质,但不宜被称为典型的承压水。因为典型的承压水应该有稳定的水源补给,并应有稳定的不透水顶底板,而作为相对隔水层的第Ⅱ陆相层(Q41al)粉质粘土和粘土中有夹层,个别地方还有“天窗”。特别是第Ⅲ陆相层(Q3eal)中的粉细砂并非稳定分布,规模小,呈透镜体状,故自身无稳定的补给来源,而是由上下渗透性小的粉质粘土、粉土渗透补给。

赋存于第Ⅱ陆相层和第Ⅲ陆相层粉土、粉细砂中的微承压水属于第1层微承压水,分布在地表以下16~28m,接受上部潜水补给的同时又排泄给下部第2层微承压水。该层水对地铁工程影响最大。

赋存于第Ⅳ陆相层及以下的粉土、粉细砂中的微承压水属于第2层微承压水,分布在地表30m以下,接受上部第1层承压水补给的同时又排泄给下部的深层承压水。由于埋深较大,该层水对地铁工程影响相对较小。

(4)

潜水和微承压水的关系

由于上部潜水补给下部微承压水,承压水层之间又相互补给,所以浅层承压水各含水层存在明显的水力联系,又具有明显的垂向不均匀性。浅层地下水是统一含水体,只是由于局部地段地层透水性分布的差异性,对地铁结构物的施工影响程度也不同。

(5)

粉质粘土和粉土透水性的分析

粉质粘土的塑性指数(Ip)一般为12~14,砂性较大,不是绝对的隔水层,具备一定的透水性,所以各含水层上下之间存在地下水补给关系。粉土的塑性指数(Ip)一般为8~10,粘粒含量一般为9%~15%,砂性较大、粘粒含量亦较大,其透水性也是相对的。

3.4 地下水温度

天津地区地下水的温度,埋深在5m范围内随气温变化,5m以下随深度略有递增,一般为14~16℃。

3.5 地下水的腐蚀性评价

地下水对混凝土结构的腐蚀性类型一般为硫酸盐型;潜水一般对混凝土结构不具腐蚀性或具有弱腐蚀性,微承压水对混凝土结构一般具有弱或中等腐蚀性,个别区段具有强腐蚀性;潜水及微承压水对混凝土一般具有弱或中等腐蚀性。

4 水文地质勘察方面的几点经验

4.1微承压水稳定水位的确定

为更加准确测定地下水(尤其微承压水的承压水头)水位,应采用较有效的水位观测方法。钻进距含水丰富地层(第Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ陆相层相对含水层)约1~1 5m之前(不穿透下部含水层,孔底在上部相对隔水层中),下套管至钻进深度;将套管砸进下部相对含水层;用小直径钻具将套管中的相对隔水层穿透。由于套管打入下部相对隔水层,套管与周围地层密贴较好,可起到有效隔离上部潜水的作用。

4.2 临河地段的钻探

根据工程特点布置水上钻探,勘探孔一般布置在工程边线外10m左右,勘探孔间距为20~30m;加强抽水和承压水水位观测工作;必要时布置大口径群井水文地质试验,采用稳定流、非稳定流抽水试验确定水文地质参数,确定地下水与地表水的水力联系。

4.3 确定水位分层

在水文地质勘察之前,应首先掌握地层的分布情况,进而分析各含水层的分布位置、含水情况和相互补给关系,从而合理布置水文勘探试验工作。要分层确定水位深度,分层抽水试验,分层确定水文参数;分层取水样进行水分析。

5 地下水对地铁工程影响的分析评价

5.1 明挖法施工的车站工程

(1)第I海相层粉土、粉砂层和淤泥质土。由于土体松散软弱,且粉质粘土多含粉土夹层,在潜水的作用下,易造成基坑的涌泥(土)、涌水,影响基坑的稳定性,设计和施工中应注意。

(2)第Ⅱ、Ⅲ陆相层中的粉土、粉细砂层。一般分布在地下16~28m,含有微承压水,对基坑的影响最大。围护结构的设计和施工中应考虑对该层微承压水的封堵,以减少基坑坑底的突水和隆起。

(3)第Ⅳ陆相层以下的粉土、粉细砂层。一般分布在地下30m以下,含有微承压水,由于上部相对不透水层的阻隔,对基坑的影响相对不大。围护结构的设计和施工不需采用针对性的防护措施,以加强基坑的坑内降水、坑外减压、坑外回灌和地表监测措施为宜。

(4)采取降水减压设计时要严格控制抽水井施工质量,避免抽微承压水时与上部潜水的连通,同时要严格控制“降压不降水,出水不出砂”的原则,避免引起对既有建筑物的沉降破坏,要从降水、减压、回灌和沉降观测均衡等方面采取措施,制定可行方案,并从施工方面加以严格控制。

(5)采用地下连续墙或钻孔灌注桩进行基坑支护时,应注意墙间或桩间咬合,避免潜蚀或漏水现象。

5.2 盾构法施工的区间隧道

(1)密闭型盾构最小覆盖层厚度宜大于8m。

(2)设计时应充分考虑隧道施工中内外水头差的作用。在动水压力的作用下,细颗粒土容易流失,引起土体结构破坏、强度降低,围岩地层形成管道,从而引起地表沉陷和建筑物破坏。

(3)在隧道洞身分布有淤泥质土和粉土,灵敏度较高,在地下水的作用下易产生流动,在设计和施工中应注意。

(4)在隧道通过含有微承压水的砂类土地层时,设计施工要考虑涌水、涌砂的可能性,避免引起开挖面失稳和地表塌陷。

(5)在地铁穿过既有建筑时,要严格控制盾构进土量,并加强地表沉降监测。

工程地质条件篇(5)

中图分类号:TM6 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2011)005-025-01

1. 引言

拟建站址位于玉林市陆川县马坡镇雄鹰村东北侧的丘坡上。站址北距玉林市约17km,东距马坡镇约5.8km(公路距离约6.5km),有机耕路通至站址,交通便利。本次研究的目的是为最终确定总平面布置、主要建(构)筑物地基基础方案设计及不良地质现象的整治措施等,提供岩土工程勘测资料和建议。

2. 区域地质构造稳定及地震

2.1 区域地质构造

根据《广西壮族自治区区域地质志》资料,拟建站址区域地质构造位于华南准地台钦州残余地槽的博白拗陷和六万大山隆起两个单元的结合部位。受多期构造的影响,褶皱多以宽缓的长轴屉状向斜为主,局部具有次级褶皱。区内断裂以北东向发育为主。

根据《广西地震构造图》,站址场地内无区域活动性断裂通过,站址区附近构造线总体为北东向及北西向,主要的区域活动性断裂是防城~灵山断裂带、合浦~北流断裂带和巴马~博白断裂

2.2 地震动参数

根据《广西通志・地震志》资料,拟建站址区在地震构造分区上属桂东南强震地震构造区。在近场区或近场区附近历史上曾发生过几次4.5级~5.5级地震,如1857年1月29日北流附近的4.8级地震(距测区约30km),属中小地震。近场区不具备发生M≥6.0级地震的构造条件。

根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)附录A及《中国地震动峰值加速度区划图》(GBl8306-2001图A1),站址区地震动峰值加速度为0.10g,相对应的地震基本烈度为7度,设计地震分组为第一组。根据《中国地震动反应谱特征周期区划图》(GBl8306-2001图B1),站址区地震动反应谱特征周期为0.35s。

3. 工程地质条件

3.1 地形地貌

站址属缓坡丘陵地貌,场地比较平坦开阔。站址北部、中部、西南部、东南部均为丘陵坡地,其间为丘间谷地,地面高程约94.00m~114.00m,最大高差约20m,坡度8°~15°局部达20°,地形起伏不大,场地现主要为养鸡场、果园,种植龙眼、荔枝等果树。站址西北侧、东北侧、南侧均为丘间冲沟,各沟间均有水塘。站址南侧冲沟口处有一废弃砖窑,已回填。

3.2 地基岩土特性

根据钻孔揭露及现场地质调查,站址区的上覆土层为第四系人工堆积层(Qs)、淤积层(Qpd)、冲积层(Qal)、坡残积层(Qsl+cl),下伏基岩为白垩系下统上组(Klb)泥质粉砂岩。

3.3 水文地质条件

孔隙水分布于沟谷、水田等低洼地段的第四系土层中,为上层滞水,埋深浅,主要接受大气降水补给,受季节影响明显,水位变幅大。丘顶及丘坡地段未见地下水。根据现场调查,站址附近村庄居民挖井抽取地下水来作为灌溉果园用水,井深约4m~8m,雨季水位深约0.8m~1.0m,水量能满足村民要求,旱季水位下降严重,有些井点甚至干涸。勘探期间个别钻孔均揭露有地下水,水位深约0.4m~5.6m,相对应高程约93.0m~97.63m,没有统一地下水位。土层为弱透水性土层。基岩裂隙水赋存于基岩裂隙,场地内及周边无泉水出露点,裂隙水埋藏较深,且水量极贫少,富水性为贪乏。本次勘测未揭露该含水层。

4. 工程地质条件评价

拟建站址场地无区域活动性断裂通过,区域微弱全新活动断裂距站址大于5km,场地处于构造相对稳定区。场地平整后,填方区场地覆盖层厚度为3.0m~15.0m,根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)表4.1.6判定场地类别为II类:挖方区场地覆盖层厚度为小于3.0m,场地类别为I类。覆盖填土的斜坡地段及开挖边坡地段属抗震不利地段,开挖区场地属抗震有利地段。根据现场地质测绘、调查,土层混有少量角砾,当地砖房均未见开裂现象,水塘边有明显陡坎,初判场地土层为非膨胀土或弱膨胀土。

站址平整后场地存在挖方区和填方区,土层种类较多,层厚及力学性质差异较大,主要岩土层的层顶、底面起伏坡度大于10°,故拟建场地为不均匀地基。场地土层厚度较大,类别较多,厚度变化较大,力学性质差异较大,不均匀。综合分析,场地地层条件复杂程度为复杂。

5. 地基基础方案选择

站址挖方区可采用天然地基浅基础,以粘土2层、全风化泥质粉砂岩层或强风化泥质粉砂岩层为基础持力层;对填方区,由于为新填土,其固结度低,压缩性高,易产生不均匀沉降,对处于该区填土厚度较大不适宜采用天然地基的建(构)筑物地段建议采用超挖换填或桩基础,以粘土2层或全风化泥质粉砂岩层或强风化泥质粉砂岩层或中等风化泥质粉砂岩为桩端持力层。

6. 结论及建议

站址区无区域活动性断裂通过,区域构造上处于相对稳定区。站址场地动峰值加速度为0.10g,对应的地震基本烈度为7度,设计地震分组为第一组,地震动反应谱特征周期为0.35s。站址区抗震场地类别挖方区属I类,填方区属II类,填土区属建筑抗震不利地段,其余属抗震有利地段。场地开挖区可采用天然地基浅基础,以粘土2层或全风化泥质粉砂岩层或强风化泥质粉砂岩层为基础持力层。

参考文献:

工程地质条件篇(6)

剥蚀低山丘陵区,海拔标高一般为136~314m,最高点位于王家山,标高为+314.6m,最低点位于隧道进口东侧沟谷地带,标高为+136.0m,地形起伏较大,地形地貌总体表现为剥蚀丘陵与丘间谷地相间;剥蚀丘陵自然坡度15°~40°不等,丘坡绝对高程136.0~314.0m,相对高差40~180m,植被较发育,多为杂草和松树、杉树及油茶林,靠近坡脚较平缓处多辟为村庄及水田。

1.2地质构造

根据《福田幅区域地质说明书》及本次调绘结果综合分析,该隧道总体构造形迹强烈,以倒转褶皱为主,各次级褶皱、褶曲发育,并伴有断层。具体勘测结果如下:(1)褶皱。本隧道基岩出露少,岩层总体倾向隧道大里程方向,隧道处于福田倒转背斜,褶皱轴向总体走向为东北—西南,与线路大角度相交。岩层总体倾向西北,地层倒转,倾角较大;(2)断层。DK810+430附近为F1断层,断层走向约40°,南东侧为P1x炭质灰岩夹页岩,北西侧为P2l细砂岩夹炭质页岩和煤层。物探EH-4存在低阻带,震探反映不明显,断层宽度不大;(3)节理裂隙。本区岩体节理发育,测区岩体围岩较破碎易造成隧道洞身坍塌。因此施工时应加强隧道地质素描工作,及时掌握洞身岩体节理裂隙状况。

1.3地层岩性

表层为第四系残坡积粉质黏土、黏土,黄灰色,硬塑,夹碎石,细角砾土。下伏基岩主要为二叠系下统小江边组(P1x)和茅口组(P1m)地层,由老至新叙述如下:二叠系下统小江边组(P1x):炭质页岩、炭质灰岩,灰黑色,强~弱风化,岩石软、硬不均。分布于DK810+162~DK810+440段。且地表出露形式多以灰黑色页岩、钙质泥岩强风化,呈片状。炭质灰岩岩溶较发育,钻探揭示层中有溶洞发育。无填充或角砾填充。岩层倾向西北,地层倒转,置于P1m硅质灰岩上,震探波速为3755~3774m/s。二叠系下统茅口组(P1m):以深灰色薄层状硅质页岩为主,夹有灰岩,局部夹少量炭质页岩。硅质页岩钻探易呈碎块状,上部覆盖层较厚且灰岩溶蚀发育,分布里程为进口~DK810+162,震探波速为2156~2600m/s。

2隧道水文地质条件

地表水主要为季节性溪沟,靠大气降水补给,汇集于沟谷,调绘时水量不大,隧址区内无大的地表水体通过。剥蚀丘陵区地下水埋深受地形控制,隧道轴线附近第四系残坡积层内地下水沿丘陵坡脚雨季有水渗出,一般季节呈湿润状态。隧道基岩裂隙水主要赋存于风化裂隙和构造裂隙。风化裂隙水赋存于硅质页岩风化层中,岩体受风化影响而破碎,透水性强,含水层厚6~35m;残积土层中存在上层滞水,受季节性影响明显。构造裂隙水赋存于断层、节理等构造裂隙中,具有不均一性。补给来源主要接受大气降水补给。隧道碳酸盐岩溶裂隙水主要分布于P1m、P1x中,含水层地层岩性为炭质灰岩。地表岩溶覆盖严重,经隧道洞身钻孔发现,洞径达3.0m,无填充或角砾填充。大气降水是岩溶地下水主要补给来源,通过分散于地表的溶蚀层裂隙渗入地下,以下降泉的形式散漫排泄,或者隐伏于溶洞中。隧址附近DK810+320左85m于P1m与P1x分界线附近有一降泉,形成一水井,直径约3m,水深约1.5m,流量较小,间歇有水泡冒出。隧道南侧约400~600m发现多处泉水,多发育于丘坡谷地中,出露高程不超过隧道路肩标高。泉流量最大0.001~1.000L/s不等,雨季变化较大,暴雨过后流量达2~3倍,泉水常年不干且水量大,能满足基本用水需求。

3隧道围岩分级

根据沿线构造地质特征,可以对隧道洞身围岩进行等级划分。

4施工地质变更分析

除了前期勘测之外,后期对明挖段及塌方段进行了地质补勘,变更段围岩分级情况如表2所示,其勘测结果及相关分析如下所示:

4.1DK809+625~+705边仰坡开裂段

该段地质条件与原设计基本一致,围岩等级仍为V级。本段以硅质页岩为主,少量炭质页岩,部分为灰岩。洞身主要穿过以上几种岩性组合的强风化层,部分穿过弱风化层。表层为坡、残积层(Qdl+el)粉质黏土、含碎石黏性土,细角砾土,围岩为P1m地层,岩性有硅质页岩、炭质页岩和灰岩,呈互层状、夹层状或透镜体状分布。由于该段地下水较发育且以裂隙水为主,岩性软弱多变,因此在施工中应加强边坡防护并采取止排水措施,从而确保施工安全。

4.2DK809+790~DK810+081.6围岩变更段

围岩为P1m地层,含有硅质页岩、炭质页岩、灰岩。洞身主要穿过以上几种岩性组合的强、弱风化层。DK809+790~DK810+040段围岩受地下水影响较大,围岩级别由IV级调整为V级为主,仅DK809+915~+935段地下水不发育,围岩级别维持IV级。DK810+040~+081.6段施工裂隙发育、围岩松动,该段围岩级别调整为V级。

4.3DK810+081.6~+168塌方段

根据施工开挖揭示、掌子面素描及超前预测预报显示,围岩为炭质灰岩与炭质页岩互层,夹少量灰岩及硅质页岩,弱风化,岩体较破碎,有少量裂隙水,围岩级别为IV级。而塌方后经深孔钻探显示:0~11.5m为第四系覆盖层,以粉质黏土为主,局部夹粗角砾,砾石成分主要为硅质岩和砂岩;11.5~18.4m灰黑色弱风化炭质灰岩,18.4~42.4m为灰黑色弱风化岩质灰岩与炭质页岩互层,42.4~45.9m青灰色弱风化灰岩,45.9~54.6m为灰黑色弱风化岩质灰岩与炭质页岩互层,54.6~59.6m为黑色弱风化炭质页岩,较破碎,59.6~62m为坍落空腔,62~87.8m为松散坍落堆积物,主要成分为灰黑色弱风化炭质灰岩、炭质页岩。经物探资料分析,建议DK810+081.6~+168塌方段围岩级别变更为VI级。

工程地质条件篇(7)

我国地形地貌多样,很多地区的地质条件较为复杂,给岩土工程的勘察工作造成了一定的阻力,为了确保建筑工程项目的顺利施工,就需要做好岩土的勘察工作,以保证岩土工程的施工质量。[1]因此,做好岩土工程勘察工作就显得相当重要。而重视复杂地质条件下岩土工程勘察中的注意事项,采取合理的勘查技术与处理技术,不仅能提升勘察工作的效率,还能确保勘察工作结果的正确性。下文展开详细论述。

一、复杂地质条件下岩土工程勘察的注意事项

1. 野外勘探中有关勘探点的注意事项

在岩土工程的勘探工作中,要做好勘探点方面的工作,需要依据有关的规范标准与实际情况,对勘探点进行设置,若地基情况较为复杂,要加密勘探点的设置,要根据现场实际状况进行勘探,要具有一定的随机应变能力,避免地层相差过于悬殊状况的发生。[2]同时,加强勘探区域岩土特性的了解,注意特殊性岩土,不可以某地基等级进行随意勘探,防止不合理间距问题的出现。

2. 地下水位勘探工作中的注意事项

在地下水位的勘探工作中,钻孔水位测量过程中,忽视了抽水井与地下水陡壁的状况,会使得地下水位的测量准确度不够,给施工工作带来较大问题,阻碍施工进度。若是没根据有关规范要求给予试样采集,则会出现原状样的高度不够,密封不足且数量不够等问题,进而造成含水量流失。

3. 岩土工程勘探工作中的原位测试问题

在实际的工程施工中,应根据严格规范进行原位测试,不要走“捷径”,有些勘探人员为了省事没有严格按照规范来测试,如静力触探中,需要定深凋零以减少零漂,可有些人员为了省事没有按要求来凋零,使得数据采集不是很准确,尤其是地温与气温相差较大的冬季,夏季出探指标的差距也较大。另外,贯入试验实施时,孔深校正中,杆长并不符合规定,当孔底存在缩径及残留状况时,不能及时发现标贯器未落到测试位置中,出现贯击数不真实的问题。

4. 勘探工作中有关评价问题的注意事项

在高层建筑中,有关地基均匀评价方面,一直是根据相关勘察规程及规定实施的,可还没有具体的评价方法,很多施工企业的地基均匀评价是以高层建筑评价方法作为标准的,其合理性不够。[3]再就是地基剪切波速的测试当中,有些勘探队伍会实施覆盖层厚度方面的判断,影响了相关工程抗震方面的造价。岩土工程的评价当中,应对场地类别、地基类别与剪切波速改变给予重视。

二、复杂地质条件下岩土工程的勘察技术与处理技术

1. 复杂地质条件下岩土工程的勘察技术

(1) 原位测试勘察技术

该勘察技术通常采取静力触探的试验方式,并用液压静力的触探探头来工作,把采集信息传到电脑上分析与整理,对于标准贯入试验,可采取落锤的自由落体法,做好清孔的工作,其锤击速率保持20 次/min 上下,也可采取动力触探的方法,以确保风化基岩物理力学的指标。[4]

(2) 地质测绘勘察技术

地质测绘技术的工作主要围绕工程区域地形调查及分析等工作,对其地层、地貌、不良地质及地质构造等状况进行深入研究,有效了解复杂地质区域的岩土特性、地貌特点及岩土的分布状况等,做好岩土风化鉴定工作。

(3) 岩层钻探与室内测试勘察技术

岩层钻探勘察技术所应用的钻机一般是KY - 150 型及100A - D 类型,钻探方式通常用回转钻进、泥浆护壁与全部采芯等技术,粘性土及砂土层岩芯采取率要高于0. 9 与0. 75,并仔细观察及描述各土层宏观的特点,便于地层结构特点的研究,深度不同底层的采样工作,记录好土层的垂直及水平方向变化,做好有关指标的勘察工作。[5]室内测试技术主要是模拟建筑场地环境可能存在的岩土工程问题,对其进行试验给予针对性分析,科学判断有关物理力学指标,以提供更准确指标。

2. 复杂地质条件下岩土工程的处理技术

(1) 强夯法与水坠法处理技术

强夯法处理技术对软土地可有效加固,具有施工方法简单、成本低且速度快等特点,该方法受到广泛应用,夯锤下落可产生较大冲击波,使得地基快速被夯实,地基压缩性、湿陷性及振动液化等现象减少,提高地基的稳定性与承载力。水坠法又称为垫层法,可应用于粉细砂层,先把基坑挖到所设计的深度,两侧进行样桩设置,砂层铺设的厚度为25cm,基坑注水到砂层齐平,砂子里插入钢叉,砂子沉实之后,将钢叉提出,每10cm 再插入摇匀,如此反复。

(2) 振冲法处理技术

振冲法处理技术可分为填充材料及不填充材料两类,黄土地区通常采取填充材料类型,对砾石桩进行振冲。土壤加固采取水冲及振动的振冲法,振密松砂类型的地基,可采取振动器进行强力振动,松散砂层得到液化后,可利用振动让砂砾进行重新排列,减少空隙度,加上回填料,实现砂层加密。

3. 结语

在现代城市建设中,岩土工程勘察是一项非常重要的前置性工作,可有效了解复杂的地质条件,确保城市建设项目的顺利完成。故此,做好岩土工程勘察工作非常重要。本文分析了复杂地质条件下岩土工程勘察工作的注意事项,讨论了有关的岩土工程勘察技术与地基处理技术方法,以期能给相关工作人员提供一些建设性意见。

参考文献:

[1] 朱彦. 浅谈复杂地质条件下岩土工程勘察[J]. 中小企业管理与科技( 上旬刊) ,2014,06: 143 - 144.

[2] 雷晓莉. 关于复杂地形地质条件下的岩土工程勘察的若干思考[J]. 现代物业( 上旬刊) ,2013,01: 32 - 33.

工程地质条件篇(8)

中图分类号:P641 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)18-0047-01

引言

随着经济的发展,越来越多的工厂建立起来,人们的生活水平越来越高,越来越多的人开上了私家车,人们对森林的毁坏等多种原因,都导致了现在的气候越来越恶劣,出现暴雨和洪水的次数越来越多,但有时也会出现干旱,改变了原来的水文地质条件。所以在进行水文工程施工之前,都需要先做好地质勘探,确定是否符合地质勘探的条件,如果符合,还需要保证其渗漏量,把渗漏量控制在可以施工的范围之内,做好渗漏措施。

一、做好水文地质工程勘察的目的

(一)专门性的水文地质条件勘察

这种水文地质条件勘察的目的主要是为了解决某一个特定的问题而进行的一项专业调研,是为了能够解决把生产上和地下的水相互挂钩而进行的地质活动研讨,如某个地区的水质条件是否能够作为饮用水井来供给居民饮用,或只是能够作为工业用的水源开采基地等。

(二)综合性的水文地质条件勘察

这种水文地质条件勘察主要是针对某一个特定的区域而进行的,比如对某一个观光区域或者一个农村及农业基地进行勘察,目的就是为了对这一个特定的区域进行水文地质条件的分析,这样才能够确定是否适合在当地开展一些基本的生产活动,比如为农业生产活动提供一些相应的基础资料等,这项勘察会直接影响到本地区生产活动的展开。

(三)工程地质的勘察

这种勘察活动主要针对的是,某一个地区的地质条件。因为有一些特定的区域需要建造一些特定种类、具有特殊用途的建筑物,如果在施工之前就对本地的水文地质条件做好了细致又深入的研究,就能够很容易的避免在生产之后产生难以解决的问题。但是因为每一个建筑物的类型、功用以及结构等都不同,所以在进行水文地质条件勘察时也需要根据具体的情况来落实相关的信息,确定勘察的内容与项目。但是不管怎样,在之后都会进入施工建设阶段,前期水文地质条件勘测的结果就为施工提供了依据,是非常重要的一项工作。

二、水文地质试验的基本方法

(一)抽水试验法

抽水试验(pump water test),是通过抽水设备,在揭露含水层的钻孔、竖井、民井、试坑中 抽水,可以获得一定的水位降低值(降深)和相应的流量,依据降深和流量,按不同的边界条件采用相应的计算公式,计算含水层的渗透系数。这种方法主要是测量在一个特定的区域内,其含水量和水中含有的各项物质。这种方法需要先在水井或者钻孔当中抽出一部分水,根据水量和所含物质成分的变化进行相应的观测与记录。

(二)试坑渗水试验法

这种方法是水文工程地质条件勘测中使用较多的一种方法,首先需要在待勘测的地表挖出一个大小适中的水坑,需要保证这个水坑所在的地表下面具有一定厚度的水层,保证水均匀的向下渗透,记下单位时间内所渗透的水量,计算出相应的函数关系,从而得出相应的试验方式。

三、水文工程渗漏措施

(一)渗漏水检查

根据出水面积的大小我们可以将工程漏水的种类分为三大类,也就说通常所说的点漏、缝漏以及面漏。从渗水量的大小来判断,我们又可以将其分为漏水和涌水。我们主要依靠四种方法来检查。第一,宏观上找漏。如果漏水现象发生地比较集中而且十分严重的话,我们可以直接使用肉眼来检测,发觉出漏水点所在。第二,使用干水泥粉来找出漏点。如果为点漏水则渗水较慢,每日的渗水量也不大,通过肉眼观测难以发现准确的漏水点。我们可以先将渗水的部位大体上擦干,然后撒上一层干燥的水泥粉,通过一段时间的仔细观察,出现湿点以及湿线的部位就可以判断为具体的渗水孔洞或者缝隙。第三,利用胶浆找缝。如果出现渗水面积较大但是渗水程度较轻的情况,上述两种方面均不适宜用来找漏。我们同样可以先将渗水部位擦干,先行涂抹一层水泥浆,在水泥浆上撒下干的水泥粉,这时同样是在干水泥粉上寻找代表渗漏部位的湿点以及湿线。第四,凿槽找漏。有时在工程转角的部位容易出现漏水现象,我们在寻找漏水源头的时候很可能需要在结构上凿槽,这样有助于发现渗水之处。

(二)渗漏水的处理技术

我们在处理渗漏水的原则是将“排”作为主要的方法同时结合“堵截”的办法。具体来说就是要将岩土中的渗漏水及时排走,并且要果断将地面向工程内部渗水的通道堵住。

首先,我们要做好“引排”工作。渗水量较大的时候,我们一般可以看到渗水呈现出滴水或者线流,更大的时候呈现出涌流的情况。这时我们要及时引排,将渗出的水引入排水沟。第一,明排引流。当漏水点是点状、短缝状或者是小范围的蜂窝状并且其出水量达到一定的程度时,我们可以考虑采用明排引流的方式。找到具体的渗漏点后将其凿出适当的深度,之后将聚水漏斗埋设进去,在漏斗的底部添加塑料管道,管道另一端连通排水沟,这样就能将渗漏水引入排水沟。但是这样方法只能应用在等级较低的工程。第二,暗排引流。当渗漏呈现出较大的裂缝时,我们应该考虑在渗漏处凿出Y型槽并且将其连通排水沟,再做好相应的引水通道将水引到排水沟,还需要做好表面的防水封闭工作。

其次,是封堵工作。主要有以下几个方法:第一,修补。针对出水量较小的孔洞以及裂缝我们可以采用水泥或者专业防水涂料加以封堵。第二,抹面。针对大面积的出水情况,我们也能够使用多层抹面和防水砂浆方法来打造出一个刚性的防潮层。第三,涂刷。大面积出水的时候可以做出柔性的防潮层,此时应该先检查引流排水通道有没有被阻塞,保证柔性防潮层不被静压力破坏。第四,压浆。采用先进的防水材料封堵住漏水点。

(三)渗漏水的处理措施

对于一些大面积的渗漏处,一旦发现,就应该及时的找到漏水点,提前做好准备工作;在找到漏水点之后,应该使用相关的工具把其封堵,需要在严格的清理了漏水点的表面之后,才能够堵住漏水口。接着应该做好表面加固工作,一般都使用抗裂砂浆涂在渗漏表面上,最后应该做好表面的养护,严格确保防渗漏功能。如果渗漏处的裂缝比较大,就应该在其内部注射一些容易凝结的浆液,保证其表面的坚固,防止其再次漏水。

结束语

总而言之,在很多工程项目开展之前,都需要先深入的做好水文地质条件勘察工作,勘察的数据为后期工程项目设计和施工提供相应的科学依据,对有些项目的设计工作提供了参考,同时也能够大致了解后期施工过程中可能会出现的问题,以便提前备案,确保施工的顺利进行。

参考文献

[1] 刘俊.水文工程地质条件及渗漏措施初探[J].科技创新与应用,2013,12:136.

[2] 李定龙,周治安.临涣矿区水文工程地质条件与井筒破裂关系探讨[J].淮南矿业学院学报,1994,01:33-39.

[3] 王忠龙.浅议水文工程地质条件及渗漏措施[J].科技风,2009,22:176-177.

[4] 刘海宁,王俊梅,刘汉东.龙子湖水文工程地质条件分析与渗漏控制[J].工程地质学报,2006,06:749-755.

工程地质条件篇(9)

虽然我国具有极为丰富的水能资源,但是却无法获得全面的开发,水资源利用率并不高。据分析相关统计资料得知,我国西南地区可开发水能资源占全国水资源的70%,但开发程度较低,相对于工业发达国家来说,西南地区开发程度远远不足[1]。所以,加强西南地区水能资源开发是目前水能开发工程必然发展趋势。加快水能资源的开发速度,对促进民族团结、改善长江上游环境、改善产业布局与结构、加快西南地区经济发展有着非常现实的意义。但由于西南地区地质环境、地域相对特殊,因此在水能开发工作中需要严格注意地质条件,现分析如下:

一、地质条件对水能开发工程产生的影响

(一)区域构造、高地震烈度、活断层产生的稳定性影响

因西南地区具有活动强度高、规模大、活断层多等基本特征,大多数地区的地震基本烈度均≥Ⅶ度,少数地区具有较短的强震周期。上述的外动力因素相对活跃,不但对长度周边区域构造的稳定性产生严重的影响,还会间接或者直接的影响工程构筑物或者建筑物本身,对水能开发功能的稳定性也产生影响。

(二)河谷高地应力导致变形破裂的情况

通常情况下,主要是以区域应力场环境条件作为前提条件形成河谷地应力场,叠加河流侵蚀地质作用后而出现二次应力场。西南地区出现的区域构造应力较高,加上河谷具有岸坡陡峻、深切等基本特征,随着河谷下切后,在调整以及释放应力场后比较容易出现边坡岩体结构表生改造的情况。西南地区大部分水电站具有非常典型的表现,上述过程会造成坝址地质条件以逐渐恶化以及复杂化呈现,导致高坝建设工程地质出现建基面选择、绕坝渗漏、高边坡稳定性等严重问题。

(三)工程水文地质以及复杂水文地质结构产生的影响

由于西南地区地质环境条件相对复杂,导致出现随机裂隙介质、异性特征突出的宽大卸荷裂隙、表生改造发育河段、异性空隙介质、深层覆盖层河段、岩溶管道等方面的复杂水文地质结构,其以多样性、复杂性的局部或者流域的水文地质结构等表现为主。上述因素导致水能开发工程出现水库区库岸浸没问题、复杂成分地下水侵蚀性问题、水库诱发地震问题、坝基渗漏稳定性问题、岩溶渗漏问题、深层承压水问题等一系列水文地质现象,对水能开发工程产生一定的影响。

二、完善水能开发工程地质条件的相关对策

(一)建立区域构造动力学模式的概念模型

水能开发工程中建立区域构造动力学模式的概念模式主要是为了研究区域形变-应力场,而青藏高原、高原周边的岩石圈结构起着决定性的作用。所以,水能开发工程建设过程中需要对于区段内活动性构造的活动规律、展布等进行重点研究,采用高度科学的方式对影响表层动力学环境系统相关因素的基本特征给予全面概括。另外,可以选择青藏高原周边地区作为统一动力来源的构造动力学系统,通过数值模拟的方式,对高原周边环境应力场基本特征进行区域性、总体性的研究,使本区地壳表层构造动力学过程的构成机制得以再现,确保中国西部不同构造单元地壳形变的高地应力分布规律、应力场特征等具有特殊性质的构造动力环境条件获得有效阐述[2]。

(二)通过现代化模拟方式完成地质模型的研究

在水能工程开发之前,以研究地质模型作为基础,将水电工程建设活动的相关因素给予全面叠加,对水电工程发生灾害与活动的相关性进行系统性研究,在研究其过程与现象时,构建“概念模型”,以期环境效应能够和水电工程活动形成互相反馈的作用机理。通过物理模拟手段、计算机数值模拟方式,分别模拟在线研究上述过程以及作用机理,其参照物主要选择原型的现象观察,通过获取反馈信息的方式,实时调整以及修正模型,采用相互校核、相互验证的方式,从而理性认识表层动力学的各种类型作用机理,确保在研究现象基础上构建的“概念模型”能够往理性模式的高度上升[3]。通过这样的方式,不但能够加大认知地质过程复杂环境内部作用机理的力度;还能够以空间、时间的延拓构建理论模式,为全面分析环境效应与预测评价复杂环境动力学过程奠定良好的基础。

(三)全面预测与评价工程环境效应

水能开发工程环境效应的预测、评价工作可以以上述系统同工程地质模型作为基础,有效的预测预报、评价工程灾害与效益。现状评价方式的依据要以模拟结果为主,还需要通过现代概率统计方法、信息论方法、模糊数学方法、数量化理论等作为定量评价的分析手段[4],将评价现状作为前提,完成上述模型的时间延拓工作,对系统发展演化趋势给予全面预测。在进行时间延拓操作时,需要对以下两个方面的因素给予考虑,首先是在延长时间的基础上完成各种类型的人类工程活动,其次是延长时间本身[5]。在上述工作过程中,采用人为的方式干预系统的发展,对未来一定的时间的最佳发展途径给予全面优化控制,并采用优化控制对策为人类工程活动提供指导。

结束语

综上所述,根据本文分析结果,水能资源的全面开发利用能够加快区域经济发展的速度,但是在开发建设时应该重视保护生态环境,避免人为活动导致出现新的水土流失。相关部门在全面贯彻执行地方出台招商引资优惠政策与开发西部投资环境政策的过程中,需要按照相关法律法规规定的水能开发程序执行水能开发工作,确保水能资源开发能加快可持续发展的速度。

参考文献:

[1]陆中W,吴立,左清军,钱娟娟.工程地质条件对武汉市地下空间开发利用的影响[J].地下空间与工程学报,2013,9(01):18-23+30.

[2]鲁传一,周胜,陈星.水能资源开发生态补偿的测算方法与标准探讨[J].生态经济,2011,11(03):27-33.

[3] 王法,张亚芹,王军辉等;北京市中心城基坑工程地质条件适宜性评价方法研究[J].岩土工程学报,2012,34(S1):739-743.

[4]马苏培.研究水能资源开发方案及建议[J].黑龙江水利科技,2014,42(09):228-230.

第一作者:

鲁燕,女,汉族,1983年03月30日出生,邮编:010020

工作于:内蒙古电力勘测设计院有限责任公司 勘测工程处,职称现为助工,本科学历,

第二作者:

工程地质条件篇(10)

中图分类号:P641.7 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)22-0219-01

水文地质勘查工作是工程活动中必须要进行的一个项目,只有对水文地质条件进行细致的勘察并且整理出详细的数据才能为后期工程项目的开展提供科学依据。提前了解到后期施工中可能遇到的问题,并且提前做准备,这样才能够保证项目的顺利进行。

一、水文工程地质勘查的作用

在城市建设中,水文工程地质勘查工作是必不可少的一环,为了促进城市的发展,对某地进行开发之前需要先进行水文工程地质条件勘查工作,以确保当地的地质适应发展的需求,除此之外,还有很多领域需要用到水文工程地质勘查工作,以下就对水文工程地质勘查的作用做简要分析:

1、综合性水文地质勘查

综合性水文地质勘查是在一个特定区域进行的,通过对该区域的水文地质条件进行分析,确定这一区域是否适合开展旅游观光项目建设,或者是否适合农业生产活动,可以说对该区域的水文地质条件分析是为了保证农业生产和观光项目的发展不受地质条件的影响,从根本上避免水文地质条件的不良影响。

2、专门性水文地质勘查

专门性的水文地质勘查是具有针对性的勘查工作,通过对某一地区存在的水文地质问题进行研究,分析该区域是否适合某项地下水相关产业的开展,将水文地质勘查结果作为开展相关产业的依据,这也是水文地质勘查工作的重要作用。例如,通过水文地质勘查确定某区域是否适合打井或者是否具有开采价值。

3、工程地质的勘查

在对建筑工程进行施工之前,需要针对施工场地及周边区域的水文地质进行深入勘查,降低在施工过程中由于地质原因发生突况的几率。同时,在施工之前对施工区域进行水文地质勘查也是为了后期施工中的突发状况做好应急方案,从而,确保工程的顺利进行。由于建筑工程的设施和结构不同,在进行水文地质勘查时所需要注意的侧重点也就不同。但是,不管工程建成之后的作用是什么,在施工前期进行水文地质勘查都是必要之举,水文地质的勘查结果可以为工程的各个施工阶段提供依据,并且,可以通过水文地质的勘查结果对工程施工进程中可能发生的状况建立预备方案。

如果该建筑工程属于超高层建筑,就需要通过对该地域的水文地质情况进行分析,并且依据分析结果,制定相应的方案,确保地基的稳定性与抗震能力,从根本上降低建筑工程的安全隐患。如果要修建水库大坝,就需要注重坝体根基的稳定性。对于不同建筑结构和工程项目的水文地质勘查侧重点不同。此外,在工程施工过程中如果对工程项目有调整操作,那也需要对水文地质的勘查内容进行更改,确保工程项目的施工安全。

二、野外水文地质试验的方法

1、抽水试验

抽水试验主要是对某一区域的含水量和税种的物质进行分析的过程。它的方法是对水井或钻孔进行抽水,多次操作之后对水量的变化进行记录。同时,将抽取的水带回到实验室做进一步检验,以此确定水中含有的元素,为了生产和相关活动提供技术支持。

2、试坑渗水试验

试坑渗水试验方法是通过在地表挖坑,并且水坑的地表下面要有一定水层,观察在坑内的水量渗入情况,确定一定时间内的渗入量,然后依据函数关系,测量数据的方式,这种方式也是先进比较常用的方式。

三、水文工程渗漏措施

1、渗漏水检查

工程渗水通过渗水量区分可以分为慢渗、快渗、漏水和涌水四个等级。其检查方式主要通过以下四种方式:宏观找漏。在漏水比较严重时,可以使用肉眼观察出漏水严重的部位,找出渗水点,在必要的情况下可以凿下松动部分,找出漏水的根源;干水泥粉找漏。在渗水量相对较小的情况下,可以擦干渗水部位,撒上干的水泥粉。通过观察可以看出水泥粉表面会出现阴湿的湿线或者湿点,这时就可以确定渗水孔洞或者缝隙的具置;胶浆找漏。在慢渗面积比较大时,往往使用水泥粉无法找到具置,这种情况下可以先擦干渗水部位,在上面抹上水泥浆,之后再撒上水泥粉,这时观察水泥粉表面有湿线或者湿点,就可以确定渗水的具置;凿槽找漏。在工程的转角位置出现渗水情况时,可以通过查看水流的方向来确定渗水部位,也有特殊情况需要在工程转角位置凿槽,才能确定渗水部位。

2、渗漏水的处理技术

针对地下工程的渗水处理方式一般采用引排和堵截的方式。主要就是通过排出岩石中的渗水,堵截向地表工程渗漏的途径,来确保工程不受渗漏水的影响。在渗水严重的且渗水量较大的情况下,可以使用引排的方式,将渗水引入排水沟。引排的方式分成以下三种:明排引流。这个方法只适用等级不高的工程,就是当渗水在一点或者一段很短的裂缝和蜂窝状的孔洞中,并且渗水量较大,可以在渗漏部位凿开适当深度用来埋设聚水设备,在设备的下方插入塑料管,然后将渗漏水引向排水沟;暗排引流。在裂缝渗透位置沿着裂缝的方向凿Y形槽,在Y形槽的底部建设排水通道,通过排水通道将水引至排水沟,之后在槽上方使用防水砂浆和涂料进行封层处理;暗明排引流相结合。当只有拱顶或者侧墙有渗漏情况时,为减少工作量,可以采用暗明排引流相结合的方式。

堵截的具体操作方法包括:修补。渗漏水量不大的孔洞、裂缝,可直接用促凝剂水泥和防水涂料进行封堵,也可用引流导水管的外层封堵;抹面。大面积渗漏处,可用多层抹面、防水砂浆做刚性防潮层;涂刷。大面积渗漏处,也可用防水涂料做柔性防潮层。先检查堵漏引流排水是否通畅,消除渗漏水静压力;压浆。即把防水材料压注到渗漏处的裂缝、孔洞中;粘贴。活动性断裂缝、开裂缝,可用树脂或其他粘结剂粘贴橡胶板、玻璃丝布、塑料布等处理。基本做法是查漏、凿槽、引流堵漏、找平、粘贴、罩面等。粘贴时,用粘结剂将水泥砂浆表面均匀涂3度、黏贴材料表面涂2度,再放置5~15分钟,让粘结剂中的溶剂自然挥发掉,再把黏贴材料自然贴在水泥砂浆上。此法要在干燥环境中进行,可单独使用,也可与其他方法结合用。用其他方法处理渗漏水后再进行粘贴,则效果更好。

3、渗漏水处理措施

在出F大面积的渗水情况时,需要先确定其具体渗水位置,为实施处理措施做好准备工作;确定渗水位置之后进行封堵,对渗水位置表面进行清理之后堵住渗水口;之后为渗水位置的表面加固,一般采用抗裂砂浆对渗水表面进行处理,最后才是养护工作,为防止再次渗漏做好防护工作。渗水部位的缝隙较大时,我们采用内部灌注的方式,通过在内部灌注可以迅速凝结的砂浆,对缝隙进行添堵,之后对渗水表面进行加固处理,进一步防止渗水情况的发生。对于渗水部位的细部结构处理要不同于大面积的处理方式,具体方式是先注入砂浆,使用止水条,然后对渗水的表面进行进一步处理,涂抹防水涂料,最后一步是对渗水表面进行养护,防止渗水情况发生。

结语

工程地质条件篇(11)

中图分类号:P642 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)15-0194-01

一、前言

该隧道位于六盘水市麒麟山,入口接六盘水市钟山区汪水路,穿过坡体为六盘水市麒麟山,隧道出口接六盘水市城市内环快线豆腐山互通,隧道起止里程桩号:K0+170.000~K1+525.000为双拱六车道隧道,隧道高6m,隧道总宽度为14.25m,行车道净宽11.50m,最大埋深约203.32m,设置为洞口小净距、洞身分离式。隧道双洞长1350.00m(属长隧道)。

二、隧址区工程地质条件

2.1 地形、地貌

隧址区地处峰从谷地区,地貌类型属复杂多样的构造侵蚀~溶蚀山原地貌,隧道穿过的山体基岩局部出露地表,地形坡度约30~70o,拟建场地南低北高,地面高程1826.22~2019.02m,相对高差192.8m,,地表多被素填土及植被覆盖,南段局部植被相对较发育。

2.2 气候、地震

按照贵州省工程建设地方标准《贵州省建筑气象标准》(黔DBJ22-01-89),贵州六盘水地区气候属云贵高原气候,夏湿春干气候区。

按《公路桥梁抗震设计细则》JTG/TB02-01-2008桥位区抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度值为0.05g,场地类别I1,地震分组二组,特征周期0.35s。

2.3 地层岩性

拟建隧址区岩性为二叠系下统栖霞组(P1q)中至厚层状石灰岩,二叠系下统梁山组(P1l)中至厚层状石英砂岩、碳质页岩。

2.4 地质构造

F84断层从隧址区K0+700处穿过,断层为正断层,断层产状为158°∠75°,岩层产状为3~20°∠40~325°。隧址区岩体构造节理、裂隙较发育,岩体较破碎,多为方解石细脉及铁锰质充填,胶结较好,此断层为非活动性断层。

三、水文地质条件

隧址区地表水系不发育,区内地表水主要为大气降水,地表水通过表层松散土层及岩体节理裂隙下渗补给地下水。

隧址区下伏基岩为中至厚状石灰岩、石英砂岩、碳质页岩,地下水属岩溶裂隙水,未见井、泉出露。根据本次勘探钻孔成果资料,现场用地下水位简易方法测试(钻孔结束24小时以后对个钻孔进行钻孔简易抽水,均未见地下水水位),各勘探钻孔均为干孔,因此地下水位埋藏较深,地下水对隧道开挖影响不大。

四、物理力学指标及地基持力层承载力

4.1 岩土物理力学指标

1、素填土

本次研究揭露场区分布的素填土结构松散不均,成分复杂。故本次勘察未对该层土体采集样品试验。

2、岩石

(1)强风化石灰岩

本次勘探因强风化岩体节理、裂隙极为发育,在钻探施工过程中岩体受机械扰动破碎,岩芯成为砂状,故本次勘察未能采集强风化岩体试样。根据已有地区经验及工程类比经验,并结合外业勘察资料,建议强风化石灰岩地基承载力基本容许值:[fa0]=500kPa(经验值)。

(2)中风化石灰岩

本次勘探中风化石灰岩节理较发育,岩芯呈柱状、短柱状及碎块状。

根据《工程岩体分极标准》中的岩体结构面抗剪强断峰值强度表,岩体坚硬程度属较硬岩,结构面结合一般,建议岩体结构面的抗剪强度参数:c=120kPa、ф=29°。

(3)中风化石英砂岩

本次勘探中风化石英砂岩节理较发育,岩芯呈柱状、短柱状及碎块状。故此次勘探采集24件中风化石英砂岩岩样进行岩石饱和单轴抗压强度试验及声波试验,根据试验成果资料,饱和单轴抗压强度标准值。

根据计算成果,按《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD63―2007)中的第3.3.3条及《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)中的第5.2.6条规定及岩体完整程度为较破碎岩体。结合地区经验及钻探成果资料,考虑到施工因素、风化作用、岩体节理裂隙切割严重等不可预见因素,折减系数φ=0.15 ,经计算地基承载力特征值:fa=3714.0 kPa,建议地基承载力基本容许值:[fa0]=3000 kPa。

根据《工程岩体分极标准》中的岩体结构面抗剪强断峰值强度表,岩体坚硬程度属较软岩,结构面结合一般,建议岩体结构面的抗剪强度参数:c=100kPa、ф=23o

五、隧道岩土工程地质评价及建议

5.1 场地稳定性与适宜性

隧址区穿过的山体山形比较完整,隧道通过地段无滑坡、崩塌、地裂等不良地质现象。岩体中节理裂隙以隐节理为主,延伸性差,多呈闭合状态,未发现应力异常。区内下伏基岩为石灰岩、石英砂岩、碳质页岩,根据钻探成果资料显示,桩号K0+725~K1+000间夹薄煤层,建议施工方在开挖过程中应进行瓦斯监测。隧址区地下水文地质条件简单,区内地下水位均低于隧道底板以下,对隧道施工无影响。场地稳定,适宜建设。

5.2 水文地质评价

隧址区地下水位埋藏较深,均位于隧道底板以下,本次勘探未能揭露地下水位,地下水对隧道开挖施工无影响。场区在雨季施工,地表水沿岩体节理裂隙下渗可会对隧道开挖有一定的影响,因此隧道开挖施工在雨季应做好地表水的引排水工作。

5.3 不良地质评价

根据钻探成果资料,隧道进出口开挖后其自然边坡稳定性较差,桩号K0+725~K1+000间夹薄煤层,建议施工方在开挖过程中应进行瓦斯监测;其次隧址区地处石灰岩破碎区,在破碎、较破碎处,由于石灰岩、石英砂岩透水性好,碳质页岩遇水软化,在开挖过程中掌子面岩体易发生剥落、崩塌。

5.4 隧道进出口位置稳定性评价

隧道进口段:山体坡度7o~36o之间,比较平缓,覆盖层分布较薄,对隧道进口成洞条件有利,其自然边坡稳定性较差,隧洞开挖时需对其进行喷锚支护处理,并修建天沟、截水沟搞好上部地表水的引排水工作。下部岩体岩质较坚硬,岩层产状平缓,岩层产状250°∠20°,岩层产状平缓,利于边坡稳定。

隧道出口段:山体坡度在10o~30o之间,比较平缓,对隧道进口成洞条件有利,其自然边坡稳定性差,隧洞开挖时需对其进行喷锚支护处理,并修建天沟、截水沟搞好上部地表水的引排水工作。下部岩体岩质较坚硬,岩层产状平缓,岩层产状40°∠15°,岩层产状平缓,利于边坡稳定。

六、结论及建议

由于隧道进出口段开挖形成的自然边坡稳定性差,因此隧道进口在开挖施工阶段必须做好边坡支护处理,以避免造成岩质边坡垮塌从而严重影响隧道的稳定性及安全性。隧道进、出口段在施工开挖过程中必须及时做好坡面及其顶面的引排水工作,以避免地表水下渗影响隧道进、出口边坡稳定安全及隧道施工工作。隧道开挖施工严格按照施工规范程施工,施工过程中如出现意外情况,请及时与我院联系,以便我院协同有关人员共同解决,从而确保该工程地质与施工安全。

参考文献