西藏仲巴县某公路不良地质特征与工程地质条件评价
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西藏山区公路地质病害及整治对策探讨
扎西顿旦
【期刊名称】《科教导刊》
【年(卷),期】2011(000)012
【摘要】本文对西藏山区公路项目地质现象及地质危害问题进行分析,并对相应处理措施进行了探讨.
【总页数】2页(P70-71)
【作者】扎西顿旦
【作者单位】西藏山南地区交通局公路建设项目管理中心,西藏·山南,856000;长沙理工大学,湖南·长沙,410000
【正文语种】中文
【中图分类】U418
【相关文献】
1.库斯拉甫至恰尔隆段山区公路工程地质病害特征及防护措施 [J], 艾赛提
2.包头市山区公路建设地质病害分析与防治 [J], 孙赛炜;聂武军;王占海
3.高速铁路桥梁上游不良地质病害整治措施 [J], 于军
4.托克逊~乌拉斯台山区公路地质病害及处理对策 [J], 孙新龙
5.锚索格梁在整治路基高边坡地质病害中的应用解析 [J], 刘月震
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中巴公路奥依塔克-布伦口段“K1568”崩塌体监测预警研究作者:伍先福冯凯旋来源:《中国房地产业·中旬》2020年第01期摘要:中巴公路奥依塔克-布伦口段“K1568”处于典型的“三高”地区,以印支燕山期花岗岩发育为主的高陡反向斜坡,风化卸荷严重,岩体被多组结构面切割,极易形成倾倒式崩塌。
本文选取该段一处典型崩塌体,结合基本的“地质模型”和“北斗卫星信号接发射系统”及“位移计等多种传感器”对其进行监测研究,结合相关力学分析,以角位移、角加速度和时间的关系建立预警预报模型。
通过现场实际的角位移量监测数据,验证其预警模型的可靠性。
关键词:“三高”地区,倾倒式崩塌,角位移,角加速度,预警模型中巴公路奥依塔克—布伦口段主要穿行于新疆三大山脉之一的昆仑山脉之中,沿线公路地质灾害发育较多,而崩塌灾害十分发育,频频造成交通堵塞以及人员伤亡[1],若要对公路沿线所有的灾害进行治理,显然是不可能的。
因此,对灾害点进行监测预警、预报就显得十分必要,并且是目前减少经济损失和人员伤亡比较好的手段。
对于崩塌灾害的监测预警研究,一些学者做了相关工作,包括速度倒数法预警模型,Voight[2]通过对在静荷载作用下一个纯剪切过程和指数蠕变过程进行了理论分析[3]4],对Satio,Uezawa的时间与变形速率的对数经验公式进行了验证,建立了位移加速度与速度的关系[5][6],日本学者斋藤迪孝[7]是在时间位移曲线上选定三个点,两个时间段的位移相同,根据几何方法确定崩塌失稳时间[8]。
王玉[9]等提出次生山地灾害监测预警无线传感器网络体系构想,针对滑坡崩塌及泥石流监测预警,而具体实施难度较大。
许强[10]等提出利用合成孔径雷达干涉测量技术(InSAR)和地面观测手段(如全球导航卫星系统、裂缝计等),在掌握滑坡崩塌的变形规律和阶段以及时间-空间变形特征的基础上,建立分级综合预警体系,却较适用于滑坡变形的监测及早期预报。
综上,目前对于崩塌的预测预警研究相对较少,比较侧重于理论研究,而且这些预测预警模型的适用性和可靠性还需要进一步验证。
高原地区公路工程的工程地质问题一、概念1、高原地区:是海拔高度一般在500米以上地区,国内四大高原(青藏高原、内蒙古高原、黄土高原、云贵高原)。
二、高原地区公路的工程地质问题1、道路特殊性岩土问题:①混合土:细、粗混杂缺乏中间粒径:碎石土②红粘土(液限大于等于50%),分布贵州、云南、广西。
③湿限性土:黄土、湿限性碎石土、湿限性砂土等。
④湿地软基:云贵高原存在湿地软基,⑤膨胀岩土:全国⑥冻土:融化下沉系数,青藏高原⑦盐质土:地表下1.0m深的土层内易溶盐平均含量大于0.3%的土分布内陆干旱、半干旱地区和滨海地区。
2、不良地质灾害和地质灾害①岩溶(土洞、塌陷)、分布云贵,引起路基塌陷。
②边坡:山区地形。
③泥石流:云贵夏季强降雨突出。
④危岩和崩塌:山区地形⑤采空区:存在矿区。
⑥活动断裂带:⑦强震区(高地应力):云贵川、青藏高原。
⑧雪崩和冰害,川藏地区。
⑨水毁灾害:山区冲刷作用强烈,路堤护岸受侵蚀。
3、常见高原地区公路的工程地质问题1、路基工程地质问题①强度和稳定性不足:路基局部或整体剪切破坏,上部荷载过大。
②存在特殊性土导致路基沉降变形不均匀:湿限性土、膨胀岩土、冻土等。
③路基塌陷:存在岩溶(土洞)和采空区。
④高路基基地失稳:强降雨侵蚀、雨水渗流,引起管涌。
⑤路基沉陷:地震、车辆振动引起路基中饱和无粘性土发生液化、震陷。
⑥路面翻浆:由于地表径流或地下水渗入路基,或路面之下分布有软土层, 使路基变软成“橡皮路”,或发生横向滑动, 引起路面破损开裂,水渗入路基造成路面“翻浆”。
2、路堑边坡地质问题①滑坡:②崩塌:③泥石流:4、路基和边坡病害情况:①路基:路肩破坏、水毁冲沟、路基沉降、路基滑坡、路基沉陷(岩溶)、排水系统淤塞。
②路堑边坡:崩塌、滑坡、错落(山地)、坍塌(岩溶)、坡面病害(坡面冲刷、坡面剥蚀—黄土地区)。
三、云贵公路地质问题1、岩溶(土洞、塌陷),贵阳为喀斯特地貌发育典型地区。
及采空区,贵阳存在矿区,注意勘察,会导致路基的塌陷。
公路施工中常见不良地质以及处理方法作者:郭利郭瑞来源:《中国科技博览》2015年第24期[摘要]随着我国公路施工的普遍开展,不良地质给公路施工造成的负面影响逐渐凸显,因此分析在公路施工中常见的不良地质类型,并提出相应的处理方法,以消除这些不良地质对公路施工的不利影响具有重要意义。
[关键词]公路施工;不良地质;处理措施中图分类号:F540.3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)24-0213-01我国地域广阔,地质复杂多样,在公路修筑过程中常会遇到一些不良地质,给公路施工的顺利进行增加了很大难度,还威胁着施工安全。
因此,我国亟需探寻有效的处理方法以降低直至消除不良地质给公路施工造成的损害。
1.公路施工中常见不良地质类型1.1 滑坡在公路建设施工中最为常见的一种不良地质类型就是滑坡,它通常指公路两侧的斜坡土质结构在一些特殊外在因素以及自身重力的作用下,出现部分表体坍塌下滑的现象,对工程施工和交通带来重大不利影响。
滑坡现象的产生,主要是由外界环境和周围地质因素造成的。
1.2 崩塌崩塌是指在公路两侧斜坡较为陡峭时,其上的岩石土块在外界环境因素以及自身重力的作用下,从岩壁上崩脱并滚动落下的不良地质现象。
崩塌属于危害性较大的地质灾害,如果不采取有效方法进行处理,不仅会给公路施工增加困难,影响公路施工进度和质量,甚至可能造成人员伤亡,不利于施工安全。
1.3 泥石流泥石流也是公路施工中常见的不良地质现象,其通常是由于降雨量过大,公路两侧陡坡上大量的泥沙、岩石等物在雨水的冲击下形成洪流滚落,对公路施工进程和安全带来严重损害。
1.4 地面塌陷地面塌陷是指公路路面在自然环境或者人为因素的作用下,出现地面坍塌下陷的现象。
地面塌陷会给公路路面造成严重损坏,破坏公路结构,并且不易修复工作。
1.5 其他不良地质在公路施工中,常见的不良地质还有很多,比如软土、湿陷性黄土、冻土等。
软土主要是指淤泥等具有水分较多,孔隙较大,透水性较差,强度较低等特点的土质,在这种土质上建筑的路基沉降量太大,容易引起路基开裂,并且在外部荷载冲击之下,地基也容易出现剪切、局部剪切或冲剪破坏问题,导致路面沉陷。
西藏自治区公路地质灾害成因与应对措施作者:何理来源:《华夏地理中文版》2016年第02期摘要:西藏自治区中大部分公路都是位于高寒、新构造运动相对强烈的地区,具有较为特殊的地质背景、气候因素和地理环境,从而导致该地区成为地质灾害多发区域。
在西藏自治区的公路沿线来说,主要存在泥石流、滑坡、水毁等地质灾害,在西藏自治区中,受地质灾害影响的公路线段总长约为7248km。
文章通过对各种地质灾害成因的分析,进而提出面对该种地质灾害应该如何应对,结合当地实际,提出防治措施。
关键词:西藏公路;地质灾害;成因;应对措施西藏地区是我国的高原地区,该地气候条件相对恶劣。
属于地广人稀地带,长期以来,西藏都是我国相对关注的发展地区,但是由于各种因素的限制,西藏的经济和人文发展都相对缓慢。
西藏公路的修建,有效的连通了西藏自治地区内部和对外交流,为其经济和人文发展提供了有效途径。
一、自然地理条件概况(一)地形山脉。
西藏自治区的平均海拔约为4000米以上,位于青藏高原的主体区域,被称为“世界屋脊”。
在这里,地形相对较为复杂,大致可以分为三个区域:藏北高原、藏南谷地、藏东高山峡谷。
(二)河流湖泊。
虽然西藏自治区地形相对复杂,且地势整体较高,但是,在其境内的流域面积相对来说十分广泛,约有27万平方公里,其中流域面积大于1万平方公里的河流约有20多条。
(三)气候特点。
在西藏自治区来说,其气候条件由于地势较高而相对恶劣,空气稀薄、气压较低、含氧量少。
由于其经纬度和海拔相互作用,导致太阳辐射较强,日照长,气温低,且气温差异较大,干湿季分差明显。
就整个西藏自治区来说,它的降雨在各地的分配差异较大,干季和雨季的分界十分明显,以夜里多雨为主要特征。
其年降水量从东南的5000mm,逐渐向西北地区递减,最少的为50mm左右。
其雨水主要集中在5月到9月,约占全年降水的90%。
二、根据自然条件分析影响公路的地质灾害成因从上述的自然条件可以看出,西藏地区的地质灾害大致分为:泥石流、滑坡、水毁、滚石、雪灾。
山区公路路线设计中的地质勘察与评价方法在山区公路的规划与建设中,地质条件是至关重要的因素。
对山区公路路线进行合理的地质勘察与评价,是确保公路建设安全可靠的关键步骤。
本文将介绍山区公路地质勘察与评价的方法与步骤。
一、地质勘察方法1.野外地质调查野外地质调查是山区公路地质勘察的基础工作,主要包括地质地貌、地层岩性、断裂构造、岩土工程特性等方面的调查。
调查人员应根据实际情况选择合适的调查方法,例如地质测绘、地质剖面观察、探槽开挖等,以及实地采取地质样品进行室内分析。
2.地质钻探地质钻探能够获取较深层次的地质信息,对山区公路的路基设计和桥梁基础设计提供重要依据。
常用的地质钻探方法包括螺旋钻孔和岩心钻孔,根据需要选择合适的钻孔深度和孔径,获取钻孔样品进行实验室分析,以了解地层性质和稳定性。
3.地貌遥感技术地貌遥感技术是通过卫星遥感图像获取山区地理信息的方法,可以快速获取山区公路勘察所需的地貌数据,如坡面形态、河流分布、植被覆盖等。
遥感数据的分析与处理有助于评估山区公路的地貌特征,为路线选择提供科学依据。
二、地质评价方法1.岩土工程地质评价岩土工程地质评价主要考虑山区地质条件对公路工程建设的影响,包括岩土物理力学性质、地层特征及其对工程的稳定性影响、地下水位及渗流情况等。
通过对山区地质的评价,可以判断某一地段是否适宜建设公路,或者哪些措施可以采取来提高公路的安全性。
2.地质灾害评价山区地质灾害是公路建设所面临的重要挑战之一。
地质灾害评价是为了确定路线的环境条件,包括滑坡、崩塌、泥石流等自然灾害的潜在风险。
通过对地质灾害的评价,可以选择具有较低风险的路线,并进行相应的防灾措施规划,以确保山区公路的安全。
3.地质环境评价地质环境评价是综合考虑山区地质、水文、生态等方面的因素,评估公路建设对周边环境的影响,采取相应的环境保护措施。
评价内容包括土地利用、水资源、生态保护等,目的是达到公路与周边环境的协调发展。
三、地质勘察与评价步骤1.初步调研对山区公路规划进行初步调研,包括地理环境、交通需求、社会经济条件等方面的情况调查,明确勘察的目标和需求,为后续工作提供依据。
第19卷 第1期 中 国 水 运 Vol.19 No.1 2019年 1月 China Water Transport January 2019收稿日期:2018-08-22作者简介:田振波(1992-),男,河北邢台人,昆明理工大学 硕士研究生,研究方向为水文地质与工程地质。
西藏仲巴县某公路不良地质特征与工程地质条件评价田振波1,吴 静1,徐世光2(1.昆明理工大学,云南 昆明 650093;2.云南地矿工程勘察集团公司,云南 昆明 650041)摘 要:对正在实施的西藏仲巴县某公路工程地质勘察的初步成果进行总结,从工程区基本地质条件入手,通过分析该公路的不良地质特征并评价其工程地质条件,对工程的影响做客观的评价,并提出可行的工程处理建议。
关键词:不良地质特征;风沙;季节性冻土;工程地质条件评价中图分类号:P588 文献标识码:A 文章编号:1006-7973(2019)01-0194-03一、工程概况仲巴县隶属于西藏自治区日喀则市,地处中国的西南边陲,日喀则市的最西端。
拟建公路位于仲巴县境内,路线长度约为27km。
拟建工程按四级公路标准设计,路基宽6.5m。
涵洞有80处。
拟建路线均处于高海拔地区,平均海拔约4,528m,最低为4,518m,最高为4,534m;本项目建成以后,方便了当地居民的出行,给当地牧民畜牧赶场提供极大的便利,带动了区域经济的增长,有利于加强民族团结。
二、区域地质 1.地形地貌根据河流、山脉的地理分布特征,项目区地貌以亚热乡东西两侧河流及山脉划分两个地貌区。
即低高山山间间宽谷地貌区K0+000-K4+415、K4+415-K14+645,低高山山间河谷地貌区K14+645-K26+955.602。
见图1。
图1 路线区地形地貌图2.地层岩性及设计参数评价路线基本为新开路线,走廊带出露地层有第四系残坡积、冲洪积、风积;二叠纪色龙群曲噶组:灰岩、砂岩。
(1)第四系(Q)地层主要为第四系全新统残坡积层(Q 4el+dl )、第四系全新统冲洪积层(Q4el+dl)、第四系全新统风积层(Q 4l);(2)二叠纪-色龙群-曲噶组。
本区中晚二叠世曲嘎组分布于仲巴微陆块复式背斜中。
曲嘎组是雅鲁藏布江区出露的最老地层,未见底,其上与中早三叠世穷果群呈平行不整合接触,岩石普遍发生变质,公路沿线出露基岩为一套灰岩、砂岩,时代为中晚二叠世(c)。
3.地质构造路线区内无断裂构造通过,构造条件相对较简单,其中在路线起点正北向约10~20km 处存在1条边界断裂F3在路线终点约5km 存在一条边界断裂F2,与路线走向呈垂直状态,路线未通过该2条断裂带之上:项目区主要位于雅鲁藏布江缝合带,雅鲁藏布江分区:Ⅱ1:蛇绿岩混杂岩北带;Ⅱ2:仲巴微陆块;Ⅱ3:蛇绿岩混杂岩南带。
三、不良地质和特殊性岩土高原地区生态脆弱,往往会有一定的沙化现象,拟建公路中就存在风沙这一不良地质现象。
高原地区气候多寒冷,冻土等特殊岩土在道路施工过程中,也会对工作造成不良影响。
1.不良地质发育情况根据沿线现场实地调查及查阅收集的资料,沿线共分布不良地质1类;其中5处风沙分布在K02+565~k02+620、K03+910~k04+150、K12+360~k12+533、K18+375~k18+520、K25+480~k25+695(表1),沿线区平均海拔约4,528m。
(1)风沙对公路的危害主要分为两类:风蚀和沙埋[1]。
1)风蚀包括吹蚀和磨蚀两种方式。
风沙区自然条件的一个重要特征是有许多风和沙;而修筑的路基一般是就地取材的沙土,缺乏粘性,结构松散,并受到风力,沙子容易被风吹走,导致路基吹蚀;沙流中的沙子连续地冲击路基表面,造成磨蚀;如果地表经流侵蚀路基造成流痕或孔穴时,风沙流钻入孔穴内旋磨,这样,沙填路基的路面底部或路肩部分被掏空,造成塌陷。
2)沙埋是风沙地区公路的主要沙害。
公路沙埋按积沙形式可分为片状积沙、舌状积沙和堆状积沙三种基本形式。
①片状积沙。
它的特点是大面积的沉积物堆积,这种沙害对初期的行车影响不大,如果没有及时清理,积沙积累将逐日增加,这也将影响交通。
②舌状积沙。
该沙害掩没地段不长,主要发生在风口地段。
这种沙害形成较快,积沙厚度大,容第1期 田振波等:西藏仲巴县某公路不良地质特征与工程地质条件评价 195 易造成阻车。
③堆状积沙是由沙丘转移到公路造成的,一旦形成,由于大量的泥沙堆积,导致交通中断。
图2 K03+910~k04+150段风沙、K25+480~k25+695段风沙(2)沙害形成原因的分析造成公路沙害的原因很多,归纳起来,有自然因素和人为因素两个方面[2]。
在自然因素中,主要是风和沙源。
由于不合理的土地开垦、过渡放牧、采摘等人为活动,自然植被遭到破坏,造成盐碱化或荒漠化。
在公路建设中,大规模破坏线路两侧的自然植被,或者不合理的取土、弃土,又没有及时采取保护措施,这都会造成人为沙害。
表1 不良地质一览表不良地质类型影响路段起讫桩号影响长度(m)不良地质特征风沙 K02+565~k02+620 55该地区风向(东北35º)沙丘的移动方向与公路斜交,主要土层以粉砂,土黄色,干燥-稍湿,其矿物成分主要为黏土矿物,影响宽度约7m,高约4m。
风沙 K03+910~k04+150 240该地区风向(东北38º)沙丘的移动方向与公路斜交,主要土层以粉砂,土黄色,干燥-稍湿,其矿物成分主要为黏土矿物,影响宽度约16m,高约4.5m。
风沙 K12+360~k12+533 173该地区风向(东北30º)沙丘的移动方向与公路斜交,主要土层以粉砂,土黄色,干燥-稍湿,其矿物成分主要为黏土矿物,影响宽度约14m,高约6m。
风沙 K18+375~k18+520 145该地区风向(东北45º)沙丘的移动方向与公路斜交,主要土层以粉砂,土黄色,干燥-稍湿,其矿物成分主要为黏土矿物,影响宽度约12m,高约4m。
风沙 K25+480~k25+695 215该地区风向(东北35º)沙丘的移动方向与公路斜交,主要土层以粉土,土黄色,干燥-稍湿,其矿物成分主要为黏土矿物,影响宽度约17m,高约4m。
(3)典型路段防治措施公路沙害防治以“固”和“导”为主[3],首先固定公路风沙地区附近的地表,尽量减少携沙风的形成,从而抑制风沙活动对公路的风蚀危害;其次,在公路路段及防护系统设计中,贯彻“引导”原则,通过合理的公路路段形态及防护体系,形成有利于风沙穿越的风场,从而抑制风的积聚,从根本上减少风沙活动对道路和行车的危害。
2.特殊性岩土发育情况根据路基、桥梁钻探情况及查阅我区冻深资料,路线勘察区无多年冻土分布(表2),项目区平均海拔约为4,528m,沿线均分布有季节性冻土。
(1)季节性冻土指的是冬季冻结春季融化的土层。
形成的主要条件是气候,最显而易见的是气温。
此外,纬度、地形地貌(即海拔高度)、土壤湿度、地层岩性、地表覆盖条件等对季节性冻土的形成均产生影响[4]。
冻土的危害主要分为冻胀和沉陷两种,冻土是指土冻结时由于所含水分冻结成冰产生体积膨胀,还由于可从下层吸引更多的水分到冻结区冻结成冰而产生体积膨胀。
沉陷又分为热融沉陷和压力沉陷。
由于自然或人为因素的影响,地面的温度状况被改变。
导致融化深度加大,使冻土层发生局部融化,从而导致融化土层在土体自重和外压力作用下,产生沉陷,此现象称为热融沉陷[5]。
不论冻胀或沉陷,通常是不均匀的,每年冻融交替发生,从而造成路基和路面开裂。
公路建在地下水位高、土质细、承载能力差的土层上,冻害尤为严重。
表2 沿线特殊岩土一览表起止桩号路线长度(m)工程地质条件概况及土层分布情况标准冻深(m)冻胀类别K3+400~K8+520 5.120该段属于低高山山间河谷地貌,土层主要为粉砂、含砾粉砂、砾砂。
根据路基钻孔平均含水量为16.90%,冻前距地下水位小于1.5m,综合判定该段路基地基土层弱冻胀,工程地质条件较差。
1.8 弱冻胀K8+520~K18+185 9.665该段属于低高山山间河谷地貌,根据钻孔揭露土层主要为粉砂、含砾粉砂、砾砂。
平均含水量为16.30%,冻前距地下水位小于1.5m,综合判定该段路基地基土层弱冻胀,工程地质条件较差。
1.8 弱冻胀K18+185~K26+955 8.770该段路线地处山间宽谷地貌区,地表略有高原牧草,地层以0-4.5m为强风化砂岩,灰色,变质结构,节理裂隙较发育,岩芯多呈散状,裂隙间见水锈斑,锤击声稍脆,易碎,工程地质条件较一般。
1.8 弱冻胀(2)季节性冻土路基施工季节性冻土地区,路基主要问题是冻胀与翻浆。
由于水分是影响冻胀力的主要因素,因此加强路基的排水设施是解决防冻胀的最有效的措施。
增加排水设施,处理好沿线排水能有效保障路基施工的顺利进行;对于工程地质条件较差的冻胀路基土层,应采取提高路基并且换填适当深度的措施;通过对路基土进行夯实等措施提高路基土的压实度也会减小季节性冻土给路基施工带来的危害。
四、工程地质条件概况1.工程地质分区及评价工程地质分段及路段地质评价,以地貌、岩土体特征作为地质分区的主要依据,将全线分为2个大工程地质区,分别为低高山山间宽谷地貌区(Ⅰ1)、低高山山间河谷地貌区(Ⅱ1)。
K0+000~K4+415(Ⅰ1)位于低高山山间宽谷地貌区,路线地基土质成分较好,工程地质条件较好;K4+415~K14+645(Ⅱ1)位于低高山山间河谷地貌区,路线地基土质成分较差,均为粉砂、粉质黏土为主;其地下水位也介于0.5m-1.5m之间。
河床表层为圆砾,工程地质条件较差;K14+645~K26+955.602(Ⅰ1)位于低高山山间宽谷地貌区,沿线地势较平坦,土质为碎石,岩性主要为灰岩、砂岩等,工程地质条件较好。
2.公路沿线工程地质条件评价路基工程地质条件评价(1)K0+000(路线起点)~K4+415:该段路线位于低高山山间宽谷地貌区,平均海拔约4,528m,路线地基土质成分较好,均属粗颗粒土,以碎石土为主,粉黏粒成分<15%。
存在主要工程地质问题:路线地处低高山山间地貌区,土质属粗粒土,需做好沿线防排水措施,路线勘察区无多年196 中 国 水 运 第19卷冻土,存在季节性冻土。
总体分析该段路线工程地质条件较好,做好沿线防护工程及排水设施。
(2)K4+415~K14+645该段路线位于低高山山间河谷地貌区,该段路线基本为新线,根据调查及路基钻探揭示,该段路段表层均为粉砂、含砾粉砂,局部段存在腐殖土,一下地层为砾砂,地下水位为0.5-1.5m,其中K3+520-K3+900段落,勘察期间岩芯为灰黑色,呈土柱状,稍湿-潮湿,含冰晶,粉黏粒成分>15%;平均天然含水量约为15.24%,地下水位距冻结面的最小距离<2m,所以该段冻胀类别为弱冻胀。