(建筑工程管理)第八章公路工程地质问题
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公路工程建设中常见地质问题及对策探讨摘要:公路工程建设中会遇到不同类型的工程地质问题,处理不彻底可能会导致运营期间安全事故发生。
通过对公路工程建设案例中的常见工程地质问题进行了归纳和总结,并提出了相应的工程对策。
关键词:公路工程;工程地质问题;工程对策引言公路工程线路长,地质环境和地质条件复杂,工程建设过程中遇到工程地质问题是不可避免的,甚至运营期间也可能因工程地质问题解决不彻底导致安全事故发生。
因此,工程建设过程中遇到工程地质问题应及时分析原因,施工单位应提出安全可行的工程对策,对工程建设的安全和质量,兼顾施工的连续性、确保工程顺利进行具有重要的工程意义。
本文对地质勘测、岩土物理力学性质、工程边坡稳定性、临河挡墙抗冲设计等几个方面存在的问题进行分析,并提出处理对策。
1公路工程建设的重要性公路工程建设的重要性表现在以下几个方面:①通过加大公路工程建设力度,做好质量监督工作,能够有效提高施工质量,确保公路建设质量达到预期要求,打造高质量、安全性能好的公路,从而满足人们的出行需求,为人们的生活提供极大的便利,提升人们的幸福生活指数。
②做好公路工程建设工作,能够及时排查和消除公路施工中各个环节的安全隐患,提高施工安全系数,提升公路交通工程的安全性,为施工人员的生命安全和车辆的出行安全以及人民的财产安全提供强有力的保障。
③做好公路工程建设工作,能够优化配置各项资源,提高资源利用率,减少人力、物力、财力资源的浪费,同时能够提高施工效率,确保公路工程在规定期限内如期完成。
2公路工程建设的地质问题2.1地质环境复杂地质环境复杂主要从两方面体现出来。
一方面是指该地区自身的地质环境比较差,如地下层的结构复杂、坚固性比较低等,会增加公路施工难度。
如果遇到硬度大的岩石还需要将其打通,但遇到硬度比较低的岩石,极易引起岩石变形,严重情况还会造成隧道坍塌,人员伤亡。
另一方面是指公路工程周围地质环境比较复杂,比如黄土地、矿洞、天然气管道、城乡建筑物等,在隧道施工中如果没有考虑到这些问题,盲目施工,会严重威胁到城乡居民生活,还会使施工过程安全风险加大。
矿物:存在于地壳中具有一定化学成分和物理性质的自然元素和化合物。
岩浆岩:是在地壳深处或在上地幔中形成的岩浆,在侵入到地壳上部或者喷出到地表冷却固结并经过结晶作用而形成的岩石。
沉积岩:是在地表不太深的地方,将其他岩石的风化产物和一些火山喷发物,经过水流或冰川的搬运、沉积、成岩作用形成的岩石。
变质岩:岩石在地壳中受高温高压或化学成分的加入或析出影响,。
发生了矿物成分和结构构造的变化而形成的新岩石。
褶皱:组成地壳的岩石在构造应力作用下,岩层形成一系列的弯曲而未丧失连续性的构造。
断层:断裂是指岩层被断错或发生裂开,岩石的连续性和完整性发生了破坏的现象。
不整合:形成年代不相连续的的两套岩层重叠在一起的构造形迹活断层:目前还在持续活动的断层,或在历史时期或近期地质时期活动过、极可能在不远的将来重新活动的断层。
软土:在第四纪后期于沿海地区的滨海相、泻湖相、三角洲和溺谷相;内陆平原或山区的湖相或沼泽相等静水或缓慢的流水条件下沉积,并经生物化学作用形成的饱和软粘性土。
黄土:第四纪以来,在干旱、半干旱气候条件下,陆相沉积的一种特殊土。
红土:亚热带湿热气候条件下,碳酸盐类岩石及其间夹的其他岩石,经红土化作用形成的高塑性粘土.膨胀土:指含有大量强亲水性粘土矿物成分,具有显著的吸水膨胀和失水收缩、且胀缩变形往复可逆的高塑性粘土。
盐渍土:土中易溶盐的含量大于0.5%的土冻土:含有冰的土。
填土:一定的地质、地貌和社会历史条件下,由于人类的活动而堆填的土。
崩塌:陡峭的斜坡上大块的岩体突然地崩塌与滑落,最后堆积在坡角的过程。
泥石流:泥石流是介于流水与滑坡之间的一种地质作用。
典型的泥石流由悬浮着粗大固体碎屑物并富含粉砂及粘土的粘稠泥浆组成。
在适当的地形条件下,大量的水体浸透山坡或沟床中的固体堆积物质,使其稳定性降低,饱含水分的固体堆积物质在自身重力作用下发生运动,就形成了泥石流。
泥石流是一种灾害性的地质现象。
岩溶:由于地表水或地下水对可溶性的岩石溶蚀的结果而产生的一系列地质现象。
第八章公路工程地质问题工程建筑与工程地质条件(地质环境)相互作用、相互制约而引起的,对建筑本身的顺利施工和正常运行或对周围环境可能产生的影响的地质问题称为工程地质问题。
第一节路基工程地质问题路基所出现的各种软化、变形和整体失稳一般称为路基病害。
路基病害常与特殊的工程地质条件有关,其实质是路基工程地质问题。
一、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那么出现不均匀鼓胀变形。
1、软土路基沉陷软土具有强度低、压缩性高、含水量大和透水性小等不利的工程性质。
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。
软土地基处理方法一般有换填法,抛石挤泥法,反压护道法,砂垫层法,预压、沙井或袋装沙井、挤密沙桩、塑料板等排水法,石灰、水泥或化学药剂加固法等。
2、黄土地基沉陷黄土路基常出现路堤下沉、坡面冲刷、边坡滑塌和滑坡、冲沟侵蚀路基等工程病害。
特别是湿陷性黄土浸水后构造迅速破坏而发生显著的附加下沉,工程病害更是经常发生而且强烈。
3、多年冻土路基变形由于修筑公路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,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。
另外,路基下的冰丘、冰锥和季节活动层的冻融作用往往会使路基鼓胀,引起路基、路面的开裂与变形;当冰丘、冰锥溶解后,路基又发生不均匀沉陷。
4、膨胀土路基变形膨胀土因特殊的工程性质对工程建筑产生多种危害,而且变形破坏具有反复性。
在膨胀土地区,房屋建筑常普遍出现开裂变形;,路面常出现大X围、大幅度的随季节变化的波浪变形;路基常出现的病害有不均匀鼓胀和沉陷,沿路肩部位的纵裂和坍肩,在路堑边坡和路堤边坡的剥落、冲蚀、溜塌、坍滑和滑坡,有“逢堑必滑,无堤不坍〞之说。
公路工程建设中常见地质问题及对策探讨摘要:随着公路工程发展规模的不断扩大,工程建设过程中不可避免地会遇到工程地质问题,甚至在运营过程中,由于技术地质问题解决不彻底,可能会发生安全事故。
因此,应及时分析工程施工过程中遇到的工程地质问题的成因,提出建设单位安全可行的工程对策,具有技术意义。
兼顾施工的连续性,保证工程的顺利进行。
关键词:公路工程建设;地质问题;对策引言公路项目的地质勘察,就是应用项目地质的理论与各类技术方法,进行调查、研究公路要穿越地带的项目地质条件、为公路选线、设计、施工与应用供应合理经济而又准确完整的项目地质资料。
长达几十公路的公路修建过程中,会通过不一样的地质地貌条件,也会遇到非常多不利的施工条件,这需要公路项目施工以前必须要把地质勘察做好,而且勘察人员需要掌握相对高的技术水平与实践经验。
1公路勘察的重要工作内容1.1可行性研究工程地质勘查可行性研究阶段的工作内容是深入研究各工程方案场地内的区域性环境工程地质条件,其中最主要的是对工程方案中可能会出现的关键性影响因素进行研究,工程开始前还要进行必要的工程地质勘查,以确保在后续的工程方案设计中提供精确的地质依据。
1.2初步工程地质勘查在可行性研究的基础之上,要对实际的公路工程建设的场地的工程地质比选工作需要进行更深层次的研究,这是为了确保在初步选定工程场地工作中以及设计方案和初步设计文件的制定过程中能够为其提供更加具有科学依据的工程地质信息。
在实际所开展的工程地质选线工作中,其工作人员的选择上应该更加偏向于让具有更加丰富经验的工程地质和工程专业人员共同协助完成。
同时需要对地质条件以及工作中所设计的各类型因素进行深层次的考虑,根据实际的路线方案进行相应的工程施工过程,并且在正式的工程进行过程中必须完成的工作就是进行现场情况的探勘,并实现对工程所涉及的重点路段进行实地调查,将相关信息反复进行比较,最终选择出的路线走廊带应该拥有最佳的工程地质条件、该地段产生的地质灾害危险系数最低以及工程建设工作中对地质环境所产生的不良影响最小等相关的条件。
(建筑工程管理)公路工程地质复习要点第壹章绪论1-1工程地质学的任务1、为修建建筑物选择工程地质条件最优越的场地;2、阐明建筑物场地的工程地质条件且作定性和定量评价;3、解决或预测和建筑物有关的地质问题,且作出结论和建议;4、拟定改善和防治不良地质条件的措施。
1-2工程地质条件及因素工程地质条件是指工程建筑物所于地区地质环境各项因素的综合。
因素包括:地层岩性、地质构造、水文地质条件、地表地质作用、地形地貌。
第二章地壳及其物质组成2-1地壳的构造地壳(上SiAl,下SiMg)、地幔(上SiO,下金属氧化物硫化物)、地核(FeNi)。
2-2地质作用内力地质作用:构造运动、岩浆作用、变质作用、地震。
外力地质作用:风化、剥蚀、搬运、沉积、固结成盐。
2-3矿物的物理性质<壹>光学性质:矿物对光的反射、折射、透射所反映出来的性质。
(1)颜色——矿物最直观的壹种性质;(2)条痕——矿物粉末的颜色;(3)光泽——矿物表面对可见光的反射能力;(4)透明度<二>力学性质:矿物于外力作用下表现出来的性质。
(1)硬度——矿物抵抗外力机械作用的强度,摩氏硬度;(2)解理——矿物于外力作用时能沿壹定方向破裂成平面的性质;(3)断口——受外力打击后无规则地沿解理面以外方向破裂的面。
2-4岩石岩石按其形成方式有:岩浆岩、沉积岩、变质岩<壹>岩浆岩1、按形成环境分:a、深成岩——结晶良好;b、浅成岩——矿物结晶颗不均,粒小;c、喷出岩(火山岩)——以非晶形式出现,玻璃质。
2、按SiO2含量(%)分:超基性岩<45、基性岩45-52、中性岩53-65、酸性岩66-75、超酸性岩>75。
3、按据结晶程度分:全晶结构---组成岩石的矿物全部是结晶体、半晶结构、非晶结构(玻璃质)。
4、按颗粒大小分:粗粒结构>5、中粒结构2-5、细粒结构0.2-2、微粒结构<0.2。
5、按相对大小分:等粒结构,不等粒结构,班状、似斑状结构。
公路是陆地交通运输的干线之一,道路的结构由三类建筑物所组成:第一类为路基工程,它是路线的主体建筑物(包括路堤和路堑等);第二类为桥隧工程(如桥梁、隧道、涵洞等),它们是为了使路线跨越河流、深谷、不良地质现象和水文地质地段,穿越高山峻岭或使路线从河、湖、海底下通过;第三类是防护建筑物(如护坡、挡土墙、明洞等)。
在不同的路线中,各类建筑物的比例也不同,主要取决于路线所经过地区工程地质条件的复杂程度。
作为既是线型建筑物,又是表层建筑物的公路、桥梁和隧道,往往要穿越许多地质条件复杂的地区和不同的地貌单元,使公路的结构复杂化。
在山区路线中,塌方、滑坡、泥石流等不良地质现象对它们构成威胁,而地形条件又是制约路线的纵坡和曲率半径的重要因素。
为此,公路工程地质在研究对象和方法上都有自己的特色。
地球是太阳系九大行星中较小的一颗行星。
太阳在银河系里只是 1. 6 X 1011颗恒星之一;银河系也仅仅是总星系的一个成员;而总星系还只是宇宙的一部分。
现代天文观测手段能测知的可见宇宙边缘已达120亿光年。
(1999年欧洲八国建成超哈勃太空望远镜后,可观测到140亿光年远的星系)。
可见,地球在无穷大的宇宙中是颗极其渺小的星体,真可谓“沧海之一粟”!但因其是一个具有生命的星球,在宇宙和太阳系中占有特殊的重要地位。
地球—这颗人类赖以生存的星球,它的形状、大小及其运转和物理一化学特性等方面的基本原理和基本数值,是地质学理论发展的基础,也是人类工程活动和工程计算中不可忽视的重要依据。
为此,我们对有关地球的基本知识应该有个概略的认一识。
地球为一梨状三轴旋转椭球体,北极略凸起,南极略凹平,赤道为椭圆形。
赤道的椭率远小于子午圈,因此赤道可近似看作圆,地球可看作旋转椭球体。
新近资料记载的地球形状和大小的有关数据如下:赤道半径(a) 6378. 1724km 赤道周长40075. 696km两极半径(b) 6356. 7986km 子午线周长40008. 6km平均半径 6371. 229km 表面积5. 1007*108km2扁率((a-b)/a) 1:298341 体积1.0832 *1012km2地球的物理性质是研究地质学的最基础的知识。
(建筑工程管理)第八章公路工程地质问题工程建筑和工程地质条件(地质环境)相互作用、相互制约而引起的,对建筑本身的顺利施工和正常运行或对周围环境可能产生的影响的地质问题称为工程地质问题。
第壹节路基工程地质问题路基所出现的各种软化、变形和整体失稳壹般称为路基病害。
路基病害常和特殊的工程地质条件有关,其实质是路基工程地质问题。
壹、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。
1、软土路基沉陷软土具有强度低、压缩性高、含水量大和透水性小等不利的工程性质。
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俩大工程问题。
软土地基处理方法壹般有换填法,抛石挤泥法,反压护道法,砂垫层法,预压、沙井或袋装沙井、挤密沙桩、塑料板等排水法,石灰、水泥或化学药剂加固法等。
2、黄土地基沉陷黄土路基常出现路堤下沉、坡面冲刷、边坡滑塌和滑坡、冲沟侵蚀路基等工程病害。
特别是湿陷性黄土浸水后结构迅速破坏而发生显著的附加下沉,工程病害更是经常发生而且强烈。
3、多年冻土路基变形由于修筑公路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,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。
另外,路基下的冰丘、冰锥和季节活动层的冻融作用往往会使路基鼓胀,引起路基、路面的开裂和变形;当冰丘、冰锥溶解后,路基又发生不均匀沉陷。
4、膨胀土路基变形膨胀土因特殊的工程性质对工程建筑产生多种危害,而且变形破坏具有反复性。
在膨胀土地区,房屋建筑常普遍出现开裂变形;,路面常出现大范围、大幅度的随季节变化的波浪变形;路基常出现的病害有不均匀鼓胀和沉陷,沿路肩部位的纵裂和坍肩,在路堑边坡和路堤边坡的剥落、冲蚀、溜塌、坍滑和滑坡,有“逢堑必滑,无堤不坍”之说。
这些病害的产生必须具备俩个基本条件:壹是土具有胀缩特性,;二是水的渗入,。
因此,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。
5、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。
空隙较小的粘性土和空隙较大的砂性土不利于水和盐分的迁移,对盐胀不利。
壹般来讲,盐胀最为强烈的土为粉性土。
各种盐类中,以硫酸盐的胀缩最为明显,其中又以Na2SO4最强烈,氯盐和碳酸盐类的胀缩性较小。
6、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、下沉或开列;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。
地下矿山采空区塌陷常造成地面大范围沉陷,给位于其上的公路带来路基路面变形和破坏。
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。
在山区高等级公路建设中高大边坡大量出现,因此边坡工程地质问题会愈来愈严重,破坏和造成的损失也会更加严重。
(壹)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。
剥落是指岩质路堑边坡岩体在风化作用及地表各种地质营力作用下,岩体表层破裂成小不等的岩屑,滚落在坡脚下就地堆积。
剥落多发生在坡坡面冲刷是雨水顺坡面流动时将松散的颗粒带走,而在坡面上冲刷出壹条带状小纹沟。
表层滑塌是由于边坡上有地下水出露,形成点状或带状湿地,产生的坡面表层滑塌现象。
这类破坏由雨水浸湿、冲刷也能产生。
它往往是边坡更大规模变形破坏的前奏。
对已发生的破坏应及时整治,避免进壹步发展。
疏导和拦截地下水,保持坡面干燥,能够制止边坡变形的发展。
(二)整体失稳整体失稳是指边坡的整体塌滑和滑坡。
塌滑时边坡上部或顶部地面下沉、出现多条拉张裂缝,边坡中、下部向外鼓胀,显示出边坡整体滑动和破坏的征兆。
第二节桥梁工程地质问题在桥梁施工、运营时遇到的问题:有的将墩、台设在滑坡上,基坑开挖时引起滑坡复活,而使已建成的墩、台错位,有的墩、台建在岩溶洞穴上,致使墩、台倾斜无法使用壹、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。
壹般,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,然后再统壹考虑线路条件。
必须十分重视桥位地段的地质、地貌特征和河流水文特征。
1桥位应选择在岸坡稳定、地基条件良好、无不良地质现象的地段;应尽可能避开大断裂带,尤其不可在未胶结的断层破碎带和具有活动可能的断裂带上造桥。
2从河流的情况来见,最理想的桥位应选择在水流集中、河床稳定、河道顺直、坡降均匀、河谷较窄的地段,桥梁的轴线和河流方向垂直。
3选择桥位时,首先要研究地貌条件,了解河水对河床和岸坡冲刷作用的规律,避开那些有河床变迁,巨大河湾、活动砂洲的不良地段。
仍要大致判定河谷内覆盖层的厚薄、基岩埋藏深浅,以便合理选定桥位。
(壹)山区河流桥位条件山区河流多在山峦起伏的深涧峡谷中流动,其特点是坡降大,水流急,河谷较深,河床中常有基岩裸露,或由巨砾、粗砂沉积覆盖,覆盖层壹般较平原河流薄。
山区河流的水文特征是:洪水暴涨暴落,洪峰次数频繁,持续时间短,流量及水位变化幅度较大。
根据山区河流的特点及勘测设计实践,选择山区河流的桥位时,应考虑如下几个原则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,且应同时考虑施工方法和施工场地的布置问题。
当由于峡谷段水深流急,壹跨不成,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.桥渡线应避免在俩河交汇或支流汇入主流的河口段通过,避免俩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。
(二)山前区宽河桥位条件河流流出山区进入山前地区,地形骤然拓宽,多形成山前宽河。
它可分为上游狭窄河段,中游扩散河段和下游收缩河段,不同河段具有不同的特点。
1.上游狭窄河段河流强烈下切,俩岸陡立,河床纵坡大,流速也大,河床稳定。
此处桥长最短,桥位最易确定,桥位布置也较简单,桥下净空高,河滩路堤最短。
基础工程简单,防护工程少,是良好的桥位。
2.下游收缩河段壹般大河流随地形条件汇成壹股或数股河道,水流平稳,河床稳定,在这里建桥也是较好的桥址。
3.中游扩散河段此处水流经常变化,冲淤次数较多。
在此布置桥位,对孔径的大小,桥梁净空及导流建筑物设置等问题均难以解决。
尤其是逐年淤高,是壹个复杂而危害很大的问题。
在此建桥,造价高,养护困难?因此,应尽可能避开在此河段上建桥。
根据上述各河段的特点,布桥时应注意以下几点:(1)上游狭窄河段应采用壹河壹桥的原则。
(2)中游扩散河段壹般应顺应水流的自然趋势,采取壹河多桥原则。
在显著的支岔上分别设桥。
但在水流比较集中,泛滥范围不宽,设置相应的导流建筑物能保证桥渡安全时,也可考虑壹河壹桥的原则。
(3)下游收缩河段应分别在各稳定的河道上建桥。
不宜改河合且,以保证桥梁安全。
(三)平原区河流桥位条件平原区河流,河床摆动较大,而且有的河段稳定,有的河段仍不断变化。
1.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,桥梁中线宜和河流俩岸垂直。
2.在平原区河流次稳定河段,则要注意河床的天然演变。
壹般桥位可选在河湾顶部中间部位跨越,不宜设在俩河湾间直线过渡段,以免河湾下移,引起桥下斜流冲刷,危及墩、台安全。
3.对于平原区游荡性河段,桥位宜选在有坚固抗冲的岸壁或人工建筑物河堤等处。
必要时采取导流措施保护桥渡安全。
第三节隧道工程地质问题本节主要讨论隧道位置的选择和地质条件的关系,隧道涌水、地下温度、瓦斯和岩爆等问题。
壹、隧道位置的选择和地质条件隧道是整个公路中的组成部分,在壹般情况下,隧道的位置应当根据的走向来加以确定。
但对于长大隧道,特别是工程地质条件复杂的长大隧道,其位置的选择往往取决于工程地质条件的优劣,即工程地质条件决定隧道位置。
在各类地质条件中,地质构造和岩层产状、岩石类型及风化程度、地下水条件、地质灾害等都会对隧道位置的选择产生影响。
这里主要讨论在各类地质构造条件下和地质灾害地区隧道位置的选择。
地质构造和岩层产状对隧道稳定的影响1.岩层产状和隧道稳定性的关系在水平岩层(倾角小于10°)中,由于洞室开挖失去支撑,在拱顶岩层中产生拉应力,若岩层很薄且为软弱岩层、层间连接较弱或为不同性质的岩层及有软弱夹层时,常常发生拱顶坍塌掉块。
若岩层被几组相交的垂直或大倾角裂隙切割,则可能造成隧道拱顶大面积坍塌。
因此,穿越水平岩层的隧道,应选择在坚硬、完整的岩层中。
在软硬相间的情况下,隧道拱部应尽量设置在硬岩中。
在倾斜岩层中,沿岩层走向布置隧道壹般是不利的。
主要的工程地质问题是不均匀的地层压力即偏压。
当岩层倾角较大时,施工中仍易产生顺层滑动和塌方。
实践证明,隧道沿岩层走向通过不同岩性的倾斜岩层时,应选在岩性坚硬完整的岩层中,避免将隧道选在不同岩层的交界处或有软弱夹层的地带。
隧道顺岩层走向通过直立或近于直立的岩层,初偏压外,稳定性和倾斜岩层相似。
隧道轴向和岩层走向垂直或大角度斜交,是隧道在单斜岩层中的最好布置。
在这种情况下岩层受力条件较为有利,开挖后易于成拱,同时围岩压力分布也较均匀,且岩层倾角愈大,隧道稳定性愈好。
2.地质构造和隧道稳定性的关系壹般情况下,应当避免将隧道沿褶曲的轴部设置,该处岩层弯曲、裂隙发育,岩石较为破碎。
特别在向斜轴部常是地下水富集之处,开挖后会造成大量地下水涌出。
另外向斜轴部的岩层下部受拉,上部受压,裂隙将岩层切割成上小下大的楔形体,隧道拱顶易于产生岩块坍落。
通常尽量将隧道设置在褶曲的翼部或横穿褶曲轴。
垂直穿越背斜的隧道,其俩端的拱顶压力大,中部压力小。
隧道横穿向斜时,情况则相反。
断层是在构造运动中产生的,断层对隧道工程,特别是对隧道施工会产生巨大不利影响。
断层破碎带内不仅岩层破碎严重,仍常是地下水的储水空间或集水通道,在断层破碎带内的隧道施工极易产生坍塌和涌水。
断层俩侧的岩层中往往存在壹定的残余地应力,因而围岩压力较大。
在选择隧道位置时应尽量避开大规模断层,若不易避开时,则应采用隧道轴线和断层线垂直或大角度通过。
当隧道通过几组断层时,仍应考虑围岩压力沿隧道轴线可能重新分布,断层形成上大下小的楔体,可能将自重传给相邻岩体,使它们的地层压力增加。