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浅议山区高速公路隧道工程地质勘察

分类:地理论文   更新:2016/12/24   来源:网络

  【摘 要】本文结合作者多年的工程勘察经验,论述了山区高速公路隧道工程地质勘察工作方法,总结了目前高速公路隧道工程地质评价中隧道围岩级别划分和涌水量预测的一般方法及其在工程中的应用。

  【关键词】高速公路;隧道;勘察方法

  1 公路隧道工程地质勘察工作的目的

  隧道工程地质勘察是指为隧道工程的设计、施工等进行的专门工程地质调查工作。查明隧址区的工程地质条件,为公路隧道的设计提供依据是隧道建设的需要也是隧道工程地质勘察工作的目的。主要包括以下几个方面:

  (1)隧址区所处的工程地质环境及其稳定性。

  (2)查明影响隧道围岩稳定的不良地质及特殊岩体,预测可能存在的工程地质问题,以及工程诱发的环境工程地质问题。

  (3)对隧道围岩进行级别划分,预测隧道开挖可能产生的破坏,并提出防护建议。

  (4)查明地表水的分布特点、埋藏条件,对隧址区水文地质条件及地下水的腐蚀性进行评价,并预测隧道开挖后的涌水量。

  2 公路隧道工程地质勘察的手段及在各勘察阶段的应用

  2.1 公路隧道工程地质勘察的手段

  (1)工程地质测绘及调查。工程地质测绘及调查是初始阶段勘察的主要手段,它能在较短的时间内查明区域主要工程地质条件,不需要复杂的设备和大量的资金、资料,而效果显着。根据测绘工作对地面地质了解的基础上,往往可以对地下地质情况作出初步判断,为勘察试验工作奠定良好基础,从而为合理布置勘察工作量节约勘察投资。地质人员通过分析收集到的区域地质资料和遥感解译资料,现场量测和描述对隧址区的工程地质条件进行调查研究,其目的是查明隧址区及其附近的地形地貌、地层岩性、水文地质条件、构造特征,并将有关的地质要素以图例、符号等按一定的比例尺如实地反映在地形底图中,作为工程地质预测的基础。

  (2)工程物探。地球物理勘探的简称,它是以地下岩土层(或地质体)的物性差异为基础,通过仪器观测自然或人工物理场的变化,确定地下地质体的空间展布范围(大小、形状、埋深等)并可测定岩土体的物性参数,达到解决地质问题的一种物理勘探方法。与其它方法相比具有速度快、效率高、成本低、搬运轻便、勘察面广等特点,不仅能对地质现象进行定性解释,在一定条件下还能给予定量分析。其方法一般包括浅层地震折射、超声波测井、高密度电法、大地电磁法等。

  (3)钻探。钻探是工程地质勘察中极为重要的手段,它的特点是可以最为直接获得地层岩性等地质资料,可取样进行室内试验的样品,为孔内波速和水文试验提供载体。但它在整个工程地质勘察投资中的费用往往很大,其进出场条件困难,勘察周期长,具有以点代面的局限,因此如何有效的使用钻探和合理地布置其工作量显得尤为重要,只有把物探与钻探有机地结合起来,才能提高物探的准确性,同时提高钻探的目的性、针对性和有效性。

  (4)试验及测试。试验包括岩土水的室内物理力学试验,以及现场抽水、压水等水文地质试验等,目的是获得岩土体的物理力学指标、对岩土层地下水渗透及腐蚀性进行评价。测试要包括配合钻孔进行的地应力测试、地温测试、放射性检测等。

  2.2 公路隧道工程地质各勘察阶段的工作重点

  高等级公路勘察一般应按公路基本建设程序不同阶段对地质资料的深度要求分阶段进行,一般可分三阶段进行,即工程可行性研究阶段的工程地质勘察、初步设计阶段的工程地质勘察和施工图设计阶段的工程地质勘察。因各个阶段工程地质勘察目的不同,所采用的勘察手段和侧重点也有所不同。

  在工程可行性研究阶段,应尽可能详细地收集区域构造地质、岩石地层、水文地质、工程地质、地震地质、环境地质等方面的资料。利用遥感资料(卫片和航片),以工程地质调查和测绘为主,对隧道不良地质路段布置少量钻探工作,以便初略掌握隧道地层岩性特征及不良地质对隧道的影响。

  在初步设计阶段,路线的走向和位置已基本确定,进入线路比选阶段,勘察工作以工程地质调查和测绘为主,结合少量钻探、物探工作。通过调绘和物探已初步探明影响隧道稳定的不良地质路段,然后针对性地布置钻孔,查明不良地质路段围岩情况,对路段围岩进行分级。对于滑坡、崩塌、岩堆、泥石流等严重不良地质地段,一般情况下路线应设法绕避。实在无法绕避的要考虑工程措施的可能性与可靠性,以便进行线路比选。

  施工图设计阶段,工程地质勘察的目的是详细查

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