高速公路工程邊坡的工程地質(zhì)研究

【摘要】我國(guó)在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的過程中，高度公路的建設(shè)速度隨之大大提升，其邊坡防護(hù)的重要性也日益凸顯。高速公路工程難度系數(shù)極高，且危險(xiǎn)性大。一般而言，公路邊坡的分類很少對(duì)公路工程地質(zhì)邊坡進(jìn)行分類。高速公路邊坡應(yīng)該緊密地結(jié)合工程的具體特征如工程邊坡、地質(zhì)分類等來進(jìn)行，要有效地避免對(duì)其通行能力造成不利的影響。

【關(guān)鍵詞】高速公路;工程邊坡;工程地質(zhì)分類

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，人們的生活質(zhì)量和生活品質(zhì)都得到了極大的提升。生活質(zhì)量的不斷提升使人們對(duì)出行的要求越來越高。高速公路工程給我國(guó)的交通樞紐帶來了巨大的便利，也給人們的出行帶來了便利。高速公路工程邊坡的地質(zhì)會(huì)直接影響到高速公路線路的可行性及邊坡質(zhì)量，因此對(duì)其進(jìn)行分類是非常有必要的?；诖?，本文對(duì)高速公路工程邊坡地質(zhì)進(jìn)行細(xì)致的分類，從而不斷地提升我國(guó)高速公路的質(zhì)量水平。

1、邊坡工程地質(zhì)分類必要性

通常情況下，高速公路工程邊坡的影響因素非常多，其中主要是地質(zhì)災(zāi)害因素的影響。因此修建高速公路時(shí)，除了要考慮邊坡以及地質(zhì)分類問題之處及地質(zhì)災(zāi)害帶來的影響外，還需考慮該邊坡施工及運(yùn)營(yíng)過程中的安全性及穩(wěn)定性問題。所以，相關(guān)人員在描述邊坡形狀時(shí)，還要清楚地分辨出其邊坡的類型，在評(píng)價(jià)邊坡的穩(wěn)定性時(shí)，還應(yīng)該在高速公路工程的效率上進(jìn)行?？傊?，邊坡地質(zhì)分類，一定要根據(jù)地形地貌、邊坡結(jié)構(gòu)與路線的關(guān)系及巖土的相關(guān)特性等多方面來進(jìn)行分類。只有這樣，才能使高速公路工程的地質(zhì)勘察工作能夠更加的專業(yè)化、規(guī)范化。

2、高速公路工程邊坡工程分類的基本原則

高速公路工程邊坡的地質(zhì)分類原則主要有如下幾點(diǎn)：

（1）要將理論分析、口頭描述與實(shí)地勘察相結(jié)合;

（2）對(duì)邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行分析時(shí)一方面要根據(jù)相應(yīng)的地形地貌、地質(zhì)類型、巖土特征和地質(zhì)特點(diǎn)進(jìn)行綜合判斷，另一方面也要注意高速公路工程的各項(xiàng)實(shí)際情況;

（3）對(duì)邊坡特征、地質(zhì)破壞形式等內(nèi)容要進(jìn)行詳細(xì)研究以方便在野外條件下進(jìn)行辨認(rèn)定位;

（4）注意結(jié)合人工改造情況并從邊坡巖土、邊坡結(jié)構(gòu)等不同方面入手進(jìn)行分類工作。

3、邊坡分類

（1）巖質(zhì)邊坡：邊坡下伏主要以巖質(zhì)邊坡為主，該類邊坡應(yīng)注意盡量避免巖體結(jié)構(gòu)較差，如碎裂結(jié)構(gòu)、鑲嵌結(jié)構(gòu)等巖體自身穩(wěn)定性較差的地段;同時(shí)應(yīng)關(guān)注巖體結(jié)構(gòu)面與路線的關(guān)系，盡量避免巖層產(chǎn)狀或主結(jié)構(gòu)面與線路呈順向坡關(guān)系的地段;必須通過時(shí)應(yīng)結(jié)合結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀合理放緩邊坡，并加強(qiáng)坡面防護(hù)及排水。

（2）砂性土邊坡：砂性土邊坡是由砂或者是砂性土構(gòu)成的，從其結(jié)構(gòu)上來看，它主要具有超強(qiáng)的黏聚力，而且它的透水性也非常不好，并且它還會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，易出現(xiàn)的邊坡產(chǎn)生液化問題。

（3）軟土邊坡：通常情況下，造成軟土邊坡的主要原因，都是其自身的強(qiáng)度過低，且經(jīng)常受到淤泥、風(fēng)化、土壤等影響，從而就使其流變性能變大，無法有效地保證邊坡的穩(wěn)定性。

（4）黏性土的邊坡：影響?zhàn)ば酝吝吰碌淖钪饕蛩厥撬陨淼奈锢硇再|(zhì)，以及它自身所處的環(huán)境和組織結(jié)構(gòu)等，其最終產(chǎn)生出來的黏性也大有不同。通常情況下，由于黏土邊坡自身的類型是有所差異的，所以，只要遇到不同的環(huán)境，此邊坡的穩(wěn)定性自然而然地就會(huì)受到一定程度上的影響。

（5）黃土邊坡：通常情況下，該邊坡的顏色都是呈淡黃色或棕黃色的，顆粒成分以粉粒（0.075-0.005mm）為主，這種邊坡的孔隙比一般為0.7-1.2，具有多孔性，具垂直節(jié)理，邊坡在天然狀態(tài)下能保持直立，在干燥的時(shí)候就會(huì)變得堅(jiān)固，但只要一旦遇水沖刷及浸泡，就非常容易被剝落和侵蝕，所以高速公路路線應(yīng)避開濕陷性黃土強(qiáng)烈發(fā)育地帶，必須通過時(shí)應(yīng)選擇地表排水條件好，地層單一、土質(zhì)均勻、厚度較小的位置通過，并加強(qiáng)坡面防護(hù)級(jí)坡面排水，如坡腳處于黃土中時(shí)應(yīng)增設(shè)支檔。

（6）膨脹土的邊坡：膨脹土含有大量的親水礦物，具有吸水顯著膨脹、軟化，失水急劇收縮、開裂，強(qiáng)度大幅度衰減的巖土，所以高速公路應(yīng)避開膨脹土發(fā)育地帶，必須通過時(shí)線路應(yīng)選擇地下平緩、坡面完整、植被良好的地帶通過，路線盡量以淺挖為主，且應(yīng)遠(yuǎn)離地表水體或地下水發(fā)育的膨脹性巖土地段，同時(shí)邊坡應(yīng)適當(dāng)放緩，加強(qiáng)邊坡排水，如坡腳處于膨脹土中時(shí)應(yīng)增設(shè)支檔。

（7）紅黏土邊坡：覆蓋在碳酸鹽巖之上，經(jīng)過土化作用形成，顏色為棕紅色、褐黃色等，具有表面收縮、上硬下軟等特征的高塑性黏土，線路通過時(shí)應(yīng)避開中、強(qiáng)收縮土區(qū)，避開土層呈多元結(jié)構(gòu)或有軟弱夾層的地帶，盡量以淺挖為主，需避開地下水發(fā)育地段和地裂密集及深、長(zhǎng)地裂地段，同時(shí)應(yīng)放緩邊坡，加強(qiáng)邊坡排水，如坡腳處于紅黏土中時(shí)應(yīng)增設(shè)支檔。

4、高速公路工程邊坡的工程地質(zhì)研究

高速公路工程的地質(zhì)主要都受到不良的地形制約，比如：滑坡、巖崩、泥石流、巖溶、軟弱土、膨脹土、濕陷性黃土、凍土、水害等?；诖?，人們將分析區(qū)域性的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生條件，進(jìn)行初步的地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估。比如，在施工前做好地質(zhì)調(diào)繪、測(cè)量工作。調(diào)繪及測(cè)量工作是高速公路施工的重要前提，施工人員一定要對(duì)以下幾點(diǎn)加以重視：

（1）首先應(yīng)對(duì)邊坡路段進(jìn)行地質(zhì)調(diào)繪，確定邊坡巖土的地質(zhì)時(shí)代、地層巖性、巖土特征、巖體產(chǎn)狀、節(jié)理裂隙產(chǎn)狀及是否受區(qū)域構(gòu)造影響等，對(duì)邊坡土石比、邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行初步判斷，再結(jié)合鉆探、探槽、物探等工作對(duì)調(diào)繪情況進(jìn)行驗(yàn)證和詳判。

（2）其次，需要對(duì)施工過程中所要使用到的儀器、設(shè)備等進(jìn)行仔細(xì)的檢查，保證儀器在實(shí)際使用過程中能夠?yàn)槭┕ぬ峁┹^高的數(shù)據(jù)信息。其次，在中線復(fù)測(cè)的過程中，需要設(shè)置合適的臨時(shí)水準(zhǔn)基點(diǎn)標(biāo)高。最后，在測(cè)量中，為防止不必要的損失，施工人員需要在對(duì)地下進(jìn)行充分考慮的情況下，設(shè)置相應(yīng)的路線管網(wǎng)。

（2）要對(duì)施工中的劣質(zhì)土壤進(jìn)行合理的處置

劣質(zhì)土壤處理的好壞，對(duì)整個(gè)工程的質(zhì)量有直接的影響。面對(duì)那些劣質(zhì)土壤，可采用以下幾種方法對(duì)其進(jìn)行合理的處置。

①施工人員可在施工中，利用夯實(shí)技術(shù)，對(duì)土壤的結(jié)構(gòu)等進(jìn)行充分的完善，這樣不但可以使得土壤的強(qiáng)度在極大的程度上得到提升，而且能提高土壤質(zhì)量，保證施工中不會(huì)因土壤問題而導(dǎo)致沉降等現(xiàn)象。

②可利用先進(jìn)的化學(xué)技術(shù)，對(duì)施工中的劣質(zhì)土壤進(jìn)行處理。目前，常見的化學(xué)材料有：石灰、水泥等。施工人員可在施工過程中充分利用這些材料，讓其與劣質(zhì)土壤之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而提高土壤的防水性能，同時(shí)提高路基整體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

③對(duì)路基邊坡進(jìn)行加固。由于路基邊坡的穩(wěn)定性會(huì)受到雨水的影響，所以，施工人員需要采取增加植被、骨架、設(shè)置截排水溝等方式，對(duì)路基邊坡進(jìn)行加固及排水，保證其不會(huì)受到積水的不良影響。

④對(duì)于一些崩塌變形的邊坡，要加以足夠的重視。應(yīng)根據(jù)邊坡下伏巖體特性、巖體結(jié)構(gòu)、構(gòu)造影響、邊坡巖體整體產(chǎn)狀、卸荷裂隙發(fā)育程度等因素對(duì)邊坡進(jìn)行穩(wěn)定性分析。為了能夠有效地避免施工及運(yùn)營(yíng)過程中的邊坡失穩(wěn)，相關(guān)人員必須根據(jù)邊坡的特性提出合理有效的處置方式，從而確保邊坡的穩(wěn)定性及安全性。

結(jié)語：

總而言之，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，在城市化進(jìn)程不斷加快的今天，高速公路施工項(xiàng)目逐漸變得越來越多，也逐漸得到了人們的高度重視。通過本文研究可了解到，公路工程邊坡的地質(zhì)分類是非常重要的。地質(zhì)的好壞對(duì)整個(gè)高速公路的施工質(zhì)量以及人們的安全等都有著很大的影響，因此，相關(guān)人員需要極大地加強(qiáng)工程地質(zhì)的檢查，從而在保證工程整體質(zhì)量的同時(shí)，避免或減少不必要的安全事故出現(xiàn)。

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作者簡(jiǎn)介：

丁宗煒（1982-1）男，碩士研究生，漢族，湖南省長(zhǎng)沙市，工程師，從事工程地質(zhì)方面。