同源高速宏觀地質(zhì)條件對勘察的指導意義

張普綱

1 問題由來

高速公路沿線的地質(zhì)條件千差萬別,其工程地質(zhì)特征大體一致的段落長短極不平衡,近年來建設(shè)的高速公路大都工期短、里程長、建設(shè)條件復雜,如嚴格按照公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范布置鉆探、物探與挖探工作量,工期很難保證,工作量布置會在疑難區(qū)域與簡單區(qū)域平均使用財力,造成簡單區(qū)工作量多產(chǎn)生浪費,而在疑難區(qū)工作量不足致使勘察程度不夠。為研究分析工作量的合理布置,充分發(fā)揮大比例尺區(qū)域地質(zhì)調(diào)查成果的作用,節(jié)約成本、縮短成本,在正在建設(shè)中的同源高速公路地質(zhì)勘察中進行了該方面的嘗試,取得了較好的效果。

2 實體工程概況

同源高速公路起點位于山西大同縣官堡村,終點位于山西渾源縣,全長近 45 km,設(shè)置橋梁 26座、隧道 2座、互通樞紐及服務區(qū) 3處,在需要處設(shè)有天橋、通道、涵洞,其余為路基通過。鑒于地形條件,多處產(chǎn)生高陡邊坡與路堤。該高速公路為山西高速路網(wǎng)中西縱的一段,起點接京大高速,終點接廣渾高速與靈山高速,目前在施工中。

3 地質(zhì)特征與勘察過程

3.1 全線總體地質(zhì)特征與勘察總思路

項目區(qū)地處大同盆地東南部,路線前段跨越了由桑干河新裂陷所控制的沖積平原區(qū)、山前坡洪積傾斜平原區(qū),中段穿越六棱山基巖中山區(qū)及其南北麓的黃土殘塬和基巖殘丘區(qū),后段跨越了渾河沖積平原區(qū),南北兩段地形較為平坦,中段地形起伏較大。

分析其總體地貌特征及各地貌單元內(nèi)的巖性特征,勘察工作量總體布置為:

1)鑒于桑干河新裂陷所控制的沖積平原區(qū)與渾河沖積平原區(qū)區(qū)域地層穩(wěn)定、構(gòu)造不發(fā)育、巖性單一、濕陷性小,該區(qū)域布置少量鉆孔與探井,主要查清其地層結(jié)構(gòu)與力學數(shù)據(jù);鑒于桑干河新裂陷所控制的山前坡洪積傾斜平原區(qū)卵砂石層分布不規(guī)律,在各工點均需做勘察;

2)鑒于六棱山基巖中山區(qū)巖性主要為片麻巖,巖性單一,幾乎沒有覆蓋物,布置適量鉆孔區(qū)劃出其基巖風化線;鑒于六棱山基巖中山南北麓黃土殘塬和基巖殘丘區(qū)域土石界線不清,需要依據(jù)大量的地質(zhì)調(diào)查實測剖面與巖層產(chǎn)狀,選擇控制點布設(shè)鉆孔以查清土石界線,對該區(qū)域的工點應精確放點布設(shè)鉆孔,以免產(chǎn)生誤差;針對河谷中一般布設(shè)橋梁,而溝谷中砂卵石層分布不均勻,應每墩布孔。

3.2 水頭隧道地質(zhì)特征及勘察

隧址區(qū)為黃土覆蓋基巖殘丘區(qū),隧道埋深 80m～100m,從區(qū)域資料分析,存在黃土中隱伏有基巖殘丘的可能性,為不漏掉此類地質(zhì)現(xiàn)象,勘察中采取總體以 500m間距控制,根據(jù)地質(zhì)調(diào)查結(jié)果逐步加密鉆孔的思路,在 2.8 km的隧址區(qū)布設(shè)鉆孔 11孔,遠遠大于規(guī)范要求的不少于 500m布鉆的要求,查出了洞身跨距400余米的隱伏基巖殘丘。

3.3 西浮頭隧道地質(zhì)特征及勘察

隧址區(qū)為六棱山中低山區(qū),覆蓋物只在進口段少量分布,大部分區(qū)域基巖裸露,巖性單一,地質(zhì)剖面清楚,多處有輝綠巖脈與花崗巖脈侵入,節(jié)理發(fā)育不均勻,鑒于此,勘察中加強了大比例尺地質(zhì)調(diào)查工作,鉆探依據(jù)規(guī)范布孔即可滿足要求。

3.4 渾河大橋地質(zhì)特征及勘察

渾河大橋位于渾河河谷,地質(zhì)調(diào)查顯示,該河道多次改變流向,其沉積規(guī)律不單一,極小的線路調(diào)整均會引起地層的很大變化,鑒于此,根據(jù)線路的調(diào)整情況,均進行了跟蹤鉆探,鉆探標明,地質(zhì)條件均不相同,該橋的勘察實踐表明,只有充分分析和掌握工點的地質(zhì)特征,才能決定線路微調(diào)后是否可以借用原有的鉆探數(shù)據(jù)。

4 工程實踐

工程建設(shè)中的開挖情況表明,項目勘察實踐較好地解釋線路范圍的地質(zhì)特征,隧址區(qū)土石界限與實際情況基本吻合,全線的地質(zhì)特征與開挖現(xiàn)狀基本一致。

5 結(jié)語

同源高速的工程地質(zhì)勘察實踐表明,加強線路區(qū)的區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作,對調(diào)查結(jié)果進行深入的工程學分析,結(jié)合重要工點的分布規(guī)律,確定針對具體項目的勘察原則與工作量布置方法,可以較為準確地查明全線的工程地質(zhì)性質(zhì),較合理地運用有限的財力,避免資金浪費、大大縮短工期,建議在公路工程勘察中針對具體的項目地質(zhì)特征采用有針對性的勘察手段與工作量布設(shè)方法,避免照搬規(guī)范,造成成本的浪費與工期的延長。

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