第八章公路工程地质问题2013.ppt

第一节 路基工程地质问题 路基不均匀变形 ① 软土路基沉陷 ② 黄土地基沉陷 ③ 多年冻土路基变形 ④ 膨胀土路基变形 ⑤ 盐渍土路基变形 ⑥ 岩溶和采空区路基沉陷 边坡工程地质问题 ① 坡面变形 ② 整体失稳破坏 路基不均匀变形 路基不均匀变形以路基沉陷变形较为常见，但也包括鼓胀变形。除路基施工碾压不够外，特殊的工程地质条件常是主要原因。软土、湿陷性黄土、多年冻土、岩溶空洞和地下矿山采空区等分布区域的路基常出现路基沉陷变形，而在盐渍土和膨胀土分布地区的路基则出现不均匀鼓胀变形。 软土路基沉陷 在软土上修筑公路时，经常遇到软土地基压缩变形和地基剪切破坏带来路堤过大沉陷和破坏两大工程问题。因此，软土地基沉降计算（固结理论）和稳定性分析（强度理论）是软土理论的两大课题，也是工程设计和施工必须考虑的两个主要问题。 萧甬铁路由于软基的塌方 黄土地基沉陷 黄土路基各种病害的发生与水的关系密切。路堤沉陷除施工压实不足外，常是地基湿陷、地下洞穴塌陷、路线通过冲沟时沟底地基湿软、冲沟逆源侵蚀路基等原因造成的；雨水造成坡面冲刷、滑塌，河流冲刷坡脚或地下水软化坡脚引起滑坡；地下水位较高造成路基软化和冻胀、翻浆。 黄土地区进行公路建设和公路病害治理必须重视排水问题，包括地表排水和地下排水。 多年冻土路基变形 由于修筑公路、铁路，特别是公路铺筑沥青面层，破坏了多年冻土的水热平衡状态，吸热大于散热，多年冻土逐渐融化。上限附近不同厚度和不同含冰量的冰层融化，引起路基基底发生不均匀沉陷，或由于水分向路基上部集聚而引起冻胀、翻浆。 针对多年冻土特性和道路病害，多年冻土地区路基设计采用：保护、一般保护和不保护三种原则。 冻土路基变形 膨胀土路基变形 在膨胀土地区病害的产生必须具备两个基本条件：一是土具有胀缩特性，胀缩性愈大可能产生的病害愈严重；二是水的渗入，没有含水量的变化，则不会产生土的体积变化和结构破坏，即不会产生路基的变形和破坏。 控制填土的性质或改善土的胀缩性，减小路基、路面水的渗入，是防治膨胀土道路病害的重要手段。 盐渍土路基变形 影响路基盐胀的主要因素有土质、含盐类型、含盐量、土的含水量、土体密度、温度及其变化过程等。 盐渍土地区的路基随着温度的变化出现胀缩现象，低温季节土体膨胀，路面出现鼓包、开裂；高温季节，由于硫酸盐脱水，路基出现松软和泥泞。 岩溶和采空区路基沉陷 岩溶地区路基的主要工程地质问题有：由于地下洞穴顶板的坍塌，引起位于其上的路基及其附属构造无发生坍塌、下沉或开裂；由于地下岩溶水的活动，或因地面水的消水洞穴阻塞，导致路基基底冒水、水淹路基、水冲路基以及隧道涌水等病害。 边坡工程地质问题 边坡受岩性、构造等地质条件和风化、水的渗入和冲刷等自然地质作用以及人工开挖等工程活动的影响，常出现坡面变形和整体失稳破坏二类工程病害。 整体失稳:是指边坡的整体塌滑和滑坡。岩质边坡的破坏失稳与岩体中发育的各种结构面有很大关系。 坡面变形:坡面变形是指路堑（或路堤）边坡坡面的局部破坏，包括风化剥落、落石、冲刷和表层滑塌等类型。 桥梁工程地质问题 桥位选择的工程地质问题 桥基勘测中的工程地质问题 桥基稳定性及承载力的确定 桥位选择的工程地质问题 桥梁位置的选择应该综合考虑线路方向、选线设计技术要求、城乡建设、交通水利设施的要求和地形、地质条件等多方面因素。 一般，中、小桥位置由线路条件决定，特大桥或大桥则往往先选好桥位，然后再统一考虑线路条件。 大桥和特大桥位的选定，除综合考虑政治、经济等因素外，还必须十分重视桥位地段的地质、地貌特征和河流水文特征。 山区河流桥位条件 1. 桥渡线尽可能选在河道顺直、水流通畅地段，避免在河弯、砂洲，河心孤石突起及河道急剧展宽等河段通过。 2. 桥渡线宜选在河槽较窄的峡谷段通过，并应同时考虑施工方法与施工场地的布置问题。当由于峡谷段水深流急，一跨不成，必须在河中建墩时，为避免基础施工困难，也可在开阔段通过。 3. 桥渡线应避免在两河交汇或支流汇入主流的河口段通过，避免两河洪水涨落时间不同，冲淤变化复杂，影响建筑物的安全。 4．桥头及其引线应避开滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害发生场所。 平原区河流桥位条件 在平原区河流稳定河段，桥位应选在河道顺直、河床深槽地段，桥梁中线宜与河流两岸垂直。 在平原区河流次稳定河段，则要注意河床的天然演变。一般桥位可选在河湾顶部中间部位跨越，不宜设在两河湾间直线过渡段，以免河湾下移，引起桥下斜流冲刷，危及墩、台安全。 对