路线选择是由多种因素决定的,地质条件是其中一个重要的因素,有时则是控制的因素。
路线方案有大方案与小方案之分,大方案是指影响全局的路线方案,如越甲岭还是越乙岭,沿A河还是沿B河,一般是属于线位方案。工程地质因素不仅影响小方案的选择,有时也影响大方案的选择。
由于汽车行驶安全和舒适的要求,对平面弯曲和纵坡坡度方面有一定的要求,在平原地区较易满足,但在丘陵,特别是在地形起伏大的山区,受地形、地质条件的限制很大,路线上的主要建筑物路基工程,便不得不通过高填、深挖来满足要求。因此,对路基最常见的工程地质问题是:①深挖的路堑边坡变形、稳定问题;②路基基底变形、稳定问题。此外,河流冲刷、水库回水、泥石流等不良地质现象等也都是危害路基的工程地质问题。
(1)关于路堑边坡变形稳定问题
路堑边坡(cut slope)变形稳定是路堑路基(roadbed)中最为主要的工程地质问题。由于要在不同发育阶段的坡上开挖路堑,形成了新的人工边坡,从而使自然边坡的稳定平衡发生严重变化。其大体是:①加大了边坡的陡度与高度,破坏了边坡原有的平衡条件,增强了向边坡外下方的剪应力及张应力;②开挖(往往是爆破)不仅破坏了边坡岩体的原生结构,更重要的是切断了边坡内各类软弱结构面(层面、节理面、断裂面及古滑动面等),为边坡岩体的变形创造了促进的条件;③使本来处于地表下的岩体因开挖而暴露于地表,因而在各种应力作用下加速风化,导致边坡岩体强度降低;④当开挖边坡切割含水层时,地下水溢出,在渗流力的作用下,将加速破坏边坡岩体的稳定。上述各种变化的进一步发展,再加上大气降水等不利自然因素配合作用,路堑边坡将产生各种变形。变形可因边坡的组成物质、岩体结构、含水情况等条件的不同而有所不同。轻者如剥落、掉块、土溜,重者则产生滑坡、错落、坍滑等。
(2)关于路基基底变形稳定问题
路基基底变形,大多是在填方路堤工程的主要工程地质问题。路堤工程一般是由当地材料直接修筑在地面上的构造物。作为路堤的基底,应具有足够的承载力。因为它不但承受汽车反复的动荷载,而且还要承受巨大的填土重力。基底土受力后产生的变形大致有以下3种:①基底土的不均一性所造成的不均匀沉陷;②基底土层强度不足所造成剪切滑移变形;③沿基底软弱层的滑移。造成上述基底变形稳定最多的是陡坡基底和软土基底。陡坡基底常易沿路堤基底面或连同整个覆盖土层沿下伏基岩面滑动失稳,软土基底易产生不均匀沉陷及滑动破坏。(www.daowen.com)
针对上述工程地质问题分析,在工程地质勘察中必须做到:
①正确确定路堑边坡值;
②掌握好路堤基底的地质结构、构造及下伏基岩面的倾斜状态;
③选择好路堤填料和确定取土位置;
④摸清路基水文地质条件,提出排水措施。
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