浅议山区公路地质选线设计 5页

浅议山区公路地质选线设计摘要：结合设计实践，针对山区特殊复杂的地形地质条件，通过对山区高速公路设计中的地质选线的实例专门提出一些对地质选线肤浅的见解。关键词：山区高速公路地质选线技术指标0引言选线是根据路线基本走向和技术标准，结合地形、地质条件和施工条件等因素，通过全面比较，选择路线的全过程。山区高速公路所在区域一般地形起伏大，山高谷深，横坡陡峻；岩溶、危岩落石、岩堆、断层破碎带、软土、膨胀土等不良地质类型多、规模大，勘察设计难度大。山区高速公路的选线方法很多，包括地形选线、地质选线、安全选线、环保选线、气候选线等，以及以上选线方法的综合运用。现结合对山区高速公路设计中的地质选线的实例专门提出一些对地质选线肤浅的见解，以资共同探讨。1地质选线的原则山区高速公路在选线时，应将地质情况作为一项控制指标，根据沿线复杂地质条件的分布调整路线位置，位置的布线原则首先是避让，并应确保公路选线的安全、可行、经济、可持续发展。将大气环境质量的影响程度，噪声环境的影响程度等与地形、地貌、地质一并考虑，研究公路与环境之间的相互作用，对公路施工、运营中造成水土流失的可能性进行分析并部署防治措施。 2地质选线设计实例某高速公路是国家高速公路网规划中南北纵线G85中的一段，是我国高速公路主骨架的重要组成部分。项目区地形地质条件复杂，不良地质发育，其中路线受一处古崩塌堆积体影响，路线布设时针对该古崩塌堆积体，运用地质选线，优化设计方案。2.1地形地貌项目区域地形复杂，山高坡陡，路线一路升坡，桥隧比高达97%。项目区属侵蚀剥蚀山地地貌，冲沟发育，地形起伏较大，路线沿银盘村左侧上方展线升坡,路线地面高程1303m〜1363m。2.2古崩塌堆积体根据物探、钻探及地调成果发现,在路线K28+300至K28+530段存在古崩塌堆积体，该古崩塌堆积体中下部堆积层厚度较大（15〜35米），中上部覆盖层较薄（5-20米），同时中下部堆积层的南北两侧厚度差异也较大（北半侧堆积层厚度较大15〜35米，南半侧厚度较小6〜20米）。桥位区地层主要为浅表松散碎石土堆积层、中部深部弱胶结的碎块石崩塌堆积层，以及下部埋深较大的基岩层；桥位区详分为四个稳定性不一的小区域：滑坡滑动区、潜在不稳定区、相对稳定区、稳定区（砂岩浅埋区）。2.2.1滑坡滑动区。该区位于路线K28+340〜+400段左侧40〜200米不等，该区内崩塌堆积层厚度22〜35米不等,该区目前已在前缘及中后部左侧坡体出现滑动并形成众多裂缝，由于前缘陡坎高度大、前后缘高差大，崩塌堆积土层厚度大、胶结性较差，稳定性差，处治难度大；受施工及降雨等不利因素影响，该区域的变形与滑动将继续进行；滑坡的发生发展将对其下的桥梁墩柱产生极大安全威胁。2.2.2潜在不稳定区。该区位于路线K28+400〜+460段左侧0〜120米不等，该区内崩塌堆积层厚度15〜25米不等,堆积体前 缘陡坎高度大（30〜50米），前后高差大（30〜45米），堆积体呈弱胶结-松散状，稳定性差，处治难度大；在降雨及施工震动等不利因素影响下容易出现前缘陡坎垮塌或浅表松散堆积层滑移变形，从而导致该段桥梁桩基产生变形破坏。2.2.3相对较稳定区。该区位于路线K28+460〜+530段上方，该段堆积层厚度较薄（10〜20米），堆积层内块石较多较大，钙质胶结性相对较好，加之下部边坡坡度相对较缓且无陡坎发育，故崩塌堆积层的稳定性相对较好、厚度较薄,处治难度较小。2.2.4稳定区（砂岩浅埋区）。该区位于K28+460〜+530段下方，该段堆积层厚度较薄（6〜13米），堆积层内块石较多，钙质胶结性相对较好，加之下部边坡坡度相对较缓且无陡坎发育，故该段崩塌堆积层的稳定性相对较好、厚度较薄，处治难度小。2.3方案一（原路线综合整治）路线保持不变，适当增大桥梁跨径，使主墩避开滑坡体段，同时对古崩塌堆积体的滑坡体滑动区、潜在不稳定区、相对较稳定区和稳定区（砂岩浅埋区）进行综合治理。采用对称斜拉桥跨越不稳定段。该方案变动范围小，但桥梁位于滑坡体滑动区和潜在不稳定区的下缘，古崩塌堆积体远期变形对高架桥影响大，运营期安全度低；对古崩塌堆积体的滑坡体滑动区、潜在不稳定区进行综合治理费用高；抗滑桩桩长、体积大，施工风险大，安全性差；隧道偏压，围岩条件差；路线左侧上缘、桥下、墩台处需要进行强加固处理。 2.4方案二（短隧道穿越古崩塌堆积体）将线位向东调整275m,穿越古崩塌堆积体的滑坡体段，根据古崩塌堆积体断面工程地质纵断面图，为使隧道尽量埋入泥灰岩夹粉砂岩、白云质灰岩层，线位沿原施工图左线往山上调移约160m,三个断面处的右线隧道外缘设计高程距离岩层顶面约23m、29m、13mo隧道方案下穿古崩塌堆积体下方的稳定岩层，工程安全，一劳永逸地彻底解决古崩塌堆积体远期变形对公路的影响；但是隧道洞口与等高线平行，隧道偏压非常严重，部分段落露头，需要反压回填或套拱处理，同时需要加固滑坡体滑动区（第一排抗滑桩截面尺寸为2.0X3.0m,长度43m,桩间距4・0m,共布置16根，每根桩顶设1孔预应力锚索，锚索长度50m；第二排抗滑桩位于Hl滑坡中上部，截面尺寸为2.0X3.0m,长度40m,桩间距4・0m,共布置32根，每根桩顶设1孔预应力锚索，锚索长度60m）o2.5方案三（长隧道完全避开古崩塌堆积体）根据古崩塌堆积体工程地质纵断面图和平面示意图，为使隧道平面尽量远离H1滑坡体、纵面尽量埋入稳定岩层，线位沿原施工图左线往山上远距离调移最大约920m,使隧道埋入岩层约150mo长隧道方案下穿古崩塌堆积体下方的稳定岩层，远离H1滑坡体，工程安全，一劳永逸地彻底解决古崩塌堆积体远期变形对公路的影响；地质条件较好；隧道方案占用土地少,无拆迁小，环境影响小。2.6比选结论综合工程风险、结构安全、工程造价等多方面因素，推荐采用调整平面线形设置长隧道方案完全避开古崩塌堆积体作为该段的设计方案。 3结语山区高速公路的地质选线策略应针对地质问题采取多方案的治理方法，论证比选采用绕避或穿越方案，最终确定切实可行的工程方案。参考文献：[1]张雨化•道路勘测设计[M].北京：人民交通出版社,1994.[2]郝华玺，狄升贯•工程地质选线中应注意的一些问题[J]・山西建筑，2007(20).[3]聂承凯，孙永红•公路工程地质选线与方案综合设计[J].公路，2003(11).作者简介：于恒栋(1978-)，男，江苏邳县人，本科，工程师，研究方向：公路及城市道路。