知道山地路桥的工程地质问题.ppt

情景10平原与山区的道路桥梁工程地质问题 【学习目标】 1. 掌握平原的类型；知道平原路基的地质问题。 2. 掌握山地的类型；了解垭口和山坡及其类型；知道山地路桥的工程地质问题。 3. 知道隧道位置选择的工程地质条件。 4. 了解围岩应力的重分布和保障围岩稳定性的措施。 【能力要求】 1. 能知道平原类型和分析平原路基的地质问题。 2. 能知道山地类型和选择过岭垭口和展线山坡。 3. 能分析山地路桥的工程地质问题。 4. 能对隧道位置选择进行工程地质条件评价。 5. 能对保障围岩稳定提出对策。 必要的理论知识： 平原与山区是人类的基本生存活动空间，道路建设基本就在这两个区域内开展，不同的区域带给人们不一样的感受，也给工程建设带来了不同的工作特点。简简单单的平原地区其实制造了许多的工程麻烦，深刻认识平原区域的规律与特点是不可或缺的。山区历来是人类生存与实践的艰难地域，复杂多变的地质规律与外在环境的交互作用，使得这里充满了巨大的不确定性，因而严肃认真对待山区的工程建设活动是不言自明的。 10.1平原的类型 陆地上起伏很小、与高地毗连或由高地围限的广阔平地，称为平原。平原是在地壳升降运动微弱或长期稳定的前提下，经过风化剥蚀夷平或岩石风化碎屑经过搬运而在低洼地面堆积所形成。其特点是地势平坦开阔，地形起伏不大。平原有利于公路选线，在选择有利地质条件的前提下，可以设计成比较理想的公路线形。平原按高程分为高原、高平原、低平原和洼地。 平原的高度分类表 平原按成因可分为构造平原、剥蚀平原和堆积平原。 10.1.1构造平原 构造平原是由地壳构造运动形成，其特点是微弱起伏的地形面与岩层面一致，堆积物厚度不大。构造平原地下水一般埋藏较浅，在干旱或半干旱地区若排水不畅，易形成盐渍化，在多雨的冰冻地区则易造成道路的冻胀和翻浆。 10.1.2剥蚀平原 剥蚀平原是在地壳上升微弱、地表岩层高差不大的条件下经外动力地质作用剥蚀、切割而成。其特点是地形面与岩层面不一致，上覆堆积物常常很薄，基岩常裸露于地表，只是在低洼地段才覆盖有厚度稍大的残积物、坡积物、洪积物等。按外力剥蚀作用的动力性质不同，剥蚀平原又分为河成剥蚀平原、海成剥蚀平原、风成剥蚀平原和冰川剥蚀平原，其中较为常见的是前两种。河成剥蚀平原是河流长期侵蚀作用所形成，亦称准平原，其地形起伏较大，并沿河流向上游逐渐升高，有时在一些地方保留有残丘，如山东泰山外围的平原。海成剥蚀平原由海流的海蚀作用所形成，其地形一般较为平缓，微向现代海平面倾斜。 剥蚀平原形成后往往因地壳运动变得活跃，剥蚀作用重新加剧使剥蚀平原遭到破坏，故其分布面积常常不大。剥蚀平原的工程地质条件一般较好。 10.1.3堆积平原 堆积平原是在地壳缓慢而稳定下降的条件下，经各种外力作用（如河流）的堆积填平所形成的。其特点是地形开阔平缓，起伏不大，往往分布有很厚的松散堆积物。按外力作用的性质不同，又可分为河流冲积平原、山前洪积冲积平原、湖积平原、三角洲平原、风积平原和冰积平原，其中较为常见的是前三种。 (1) 河流冲积平原 河流冲积平原是由河流改道及多条河流共同沉积所形成的。它大多分布于河流的中、下游地带，如世界著名的冲积平原有我国的华北平原、印度的恒河平原、美国的中央大平原。因为这些地带河床很宽，堆积作用很强，且地面平坦，排水不畅，每当雨季洪水易于泛滥，其所携带的大量碎屑物质便堆积在河床两岸，形成天然堤。当河水继续向河床以外广大地区淹没时，流速锐减，堆积面积愈来愈大，堆积物愈来愈细，久而久之，便形成广阔的冲积平原。此类平原地形开阔平坦，具有良好的工程建设条件，对公路选线十分有利。但其下伏基岩往往埋藏很深，第四纪堆积物很厚，且地下水一般埋藏较浅，地基土的承载力较低，在冰冻潮湿地区道路的冻胀翻浆问题比较突出。此外，为避免洪水淹没，路线应设在地形较高处，而在淤泥层分布地段，还应注意其对路基、桥基的强度和稳定性的影响。 (2) 山前洪积冲积平原 山区中河床纵坡陡、河水流速大，当河流由山区进入平原时，流速骤然降低，大量物质沉积下来，形成冲积扇。冲积扇的形状和特征与洪积扇相似，但冲积扇规模较大，冲积层的分选性及磨圆度更高。如果山麓地带几个大冲积扇相互连接起来，则形成山前倾斜平原。在山前，河流沉积常与山洪急流沉积共同进行，因此山前倾斜平原也常称为冲洪积平原。 (3) 湖积平原 湖积平原是由河流注入湖泊时，将所携带的泥砂堆积湖底使湖底逐渐淤高，湖水溢出、干涸所形成的，其地形之平坦为各种平原之最。湖积平原中的堆积物，由于是在静水条件下形成的，故淤泥和泥炭的含量较多，其总厚度一般也较大，其中往往夹有多层呈水平层理的薄层细