现象,它不仅与冻胀有密切关系,而且与运输量的发展有关。在冻胀量相同的条件下,交通频繁的地区,其翻浆现象更为严重。翻浆对铁路影响较小,但对公路的危害比较明显。影响道路冻胀的主要因素是:负气温的高低,冻结期的长短,路基土层性质和含水情况,土体的成因类型及其层状结构,水文地质条件,地形特征和植被情况等。 根据水的补给情况,道路冻胀的类型可分为表面冻胀和深源冻胀两种,前者是在地下水埋深较大地区,由于大气降水和地表水渗入和积聚于路基中而迅速冻结形成的,其主要原因是路基结构不合理,或养护不周,致使道碴排水不良造成的,其冻胀量较小,一般为30~40mm,最大达60mm,但也有不发生地表变形的。深源冻胀多发育在冻结深度大于地下水埋深或毛细管水带接近地表的地区。路堑基底为粉质粘性土,冻结速度缓慢,地下水补给源丰富,水分迁移强,极易形成深源冻胀,其冻胀量较大,一般为200~400mm,最大达600mm,尤其是不均匀冻胀对于要求较高的铁路来说,危害极大。甚至有的隧道因冻胀而使列车不能通过。 防止道路冻害的措施有:
①铺设毛细割断层,以断绝补给水源;
②把粉、粘粒含量较高的冻胀性土换为粗分散的砂砾石抗冻胀性土;
③采用纵横盲沟和竖井,排除地表水,降低地下水位,减少路基土的含水情况; ④提高路基标高;
⑤修筑隔热层,防止冻结向路基深处发展等。 (4)建筑材料
路基工程需要天然建筑材料的种类较多,包括道碴、土料、片石、砂和碎石等。它不仅在数量上需要量较大,而且要求各种建材产地沿线两侧零散分布,但在山区修筑高路堤时却常遇土料缺乏;在平原区和软岩山区,常常找不到强度符合要求的护坡片石和道碴等,因此,寻找符合要求的天然建材有时成为铁路选线的关键性问题,常常被迫采用高桥代替高路堤的设计方案,甚至“移线就土”,提高线路的造价。
三、地质条件不良地段的选线原则及防护措施
泥石流区:以大跨高桥、明硐或隧道通过。
滑坡区:当线路高时,以不挖不填方式从滑坡顶通过。当线路低时,从滑坡前缘修挡土墙、路堤或用高架桥通过。
岩溶区:在地表覆盖较厚,岩溶洞穴充填好的地段通过。
沼泽区:采用压密、挤淤、两侧加反压护道的方法。风沙区:线路尽可能与盛行风平行,并尽量减少弯道以免积沙。线路以填方低路堤为主。
冻土区:从热融滑坍体下方通过,从地下冰厚度较小的地带通过,以低路堤形式通过
四、道路岩土工程勘察
道路岩土工程勘察的任务是运用工程地质学的理论和方法,去认识道路通过地带的工程地质条件,为道路的设计和施工提供依据和指导,以正确处理工程建筑与自然条件之间的关系,充分利用有利条件,避免或改造不利条件,使修建的道路能更好更快更省的要求。道路是一种线形建筑物,它有着很大的长度,常常穿越许多自然条件十分不同的地区。道路又主要是一种表层建筑物,它受地质、地理因素的影响。因此,道路岩土工程勘察无论在内容、要求与方法上都有其自己的特点。道路岩土工程勘察,包括新建道路与改建道路的勘察工作,均应按照规定的设计程序分阶段进行。岩土工程勘察一般不应超越阶段的要求,也不应将工作遗留到下一阶段去完成。 1、路线岩土工程勘察?
在踏勘、初察、详察各阶段,与路线、桥梁、隧道专业人员密切配合,查明各条路线方案的主要工程地质条件,选择地质条件相对良好的路线方案;在地形、地质条件复杂的地段,确定路线的合理布设,以减少灾害。路线岩土工程勘察并不要求查明全部工程地质条件,但对路线方案与路线布设起控制作用的地质问题,则应进行重点调查,得出正确结论。
2、特殊地质、不良地质地区(地段)的岩土工程勘察?
特殊地质地段及不良地质现象,诸如盐渍土、多年冻土、岩溶、沼泽、风沙、积雪、滑坡、崩塌、泥石流等,往往影响路线方案的选择、路线的布设与构造物的
设计,在踏勘、初察、详察各阶段均应作为重点,进行逐步深入的勘察,查明其类型、规模、性质、发生原因、发展趋势和危害程度,提出绕越根据或处理措施。 3、路基路面岩土工程勘察?
路基路面岩土工程勘察亦称沿线土质地质调查。在初察、详察阶段,根据选定的路线方案和确定的路线位置,对中线两侧一定范围的地带,进行详细的工程地质勘察,为路基路面的设计和施工提供工程、地质、水文及水文地质方面的依据。 4、桥渡岩土工程勘察?
大桥桥位影响路线方案的选择,大、中桥桥位多是路线布设的控制点,常有比较方案。因此,桥渡工程地质勘察一般应包括两项内容:首先应对各比较方案进行调查,配合路线、桥梁专业人员,选择地质条件比较好的桥位;然后再对选定的桥位进行详细的工程地质勘察,为桥梁及其附属工程的设计和施工提供所需要的地质资料。
5、隧道岩土工程勘察?
隧道多是路线布设的控制点,长隧道尤其影响路线方案的选择。隧道工程地质勘察同桥渡一样,通常包括两项内容:一是隧道方案与位置的选择;二是隧道洞口与洞身的勘察。前者,除几个隧道位置的比较方案外,有时还包括隧道与展线或明挖的比较;后者是对选定的方案进行详细的工程地质勘察,为隧道的设计和施工提供所需要的地质资料。前一项工作一般应在踏勘及初察时完成,后一项则在初察与详察时分阶段陆续完成。 6、筑路材料勘察?
修建道路需要大量的筑路材料,其中绝大部分都是就地取材,特别是像石料、砾石、砂、粘土、水等天然材料更是如此。这些材料品质的好坏和运输距离的远近,直接影响工程的质量和造价,有时还会影响路线的布局。筑路材料勘察的任务是充分发掘、改造和利用沿线的一切就地材料,当就近材料不能满足要求时,则应由近及远扩大调查范围,以求得数量足够,品质适用,开采、运输方便的筑路材料产地。
五、道路岩土工程勘察的主要方法?
道路岩土工程勘察方法,主要有研究既有资料、调查与测绘、勘探、试验与监测等几方面。
?1、研究既有资料?
收集和研究路线通过地区既有的有关资料,不仅是野外工作之前准备工作的重要内容,也是工程地质勘察的一种主要方法。特别是在既有资料日益丰富、信息手段日益先进的今天,这种方法显得越来越重要。 收集的资料一般应包括以下几个方面的内容:?
(1)区域地质资料。如地层、地质构造、岩性、土质及筑路材料等。?(2)地形、地貌资料。如区域地貌类型及其主要特征、不同地貌单元与不同地貌部位的工程地质评价等。?
(3)区域水文地质资料。如地下水的类型、分带及分布情况、埋藏深度、变化规律等。?
(4)物理地质作用和现象。如各种特殊岩土的分布情况、发育程度与活动特点等。?
(5)地震资料。如沿线及其附近地区的历史地震情况、地震烈度、地震破坏情况及其与地貌、岩性、地质构造的关系等。
(6)气象资料。如气温、降水、蒸发、湿度、积雪、冻结深度及风速、风向等。?
(7)其他有关资料。如气候、水文、植被、土壤等。?
(8)工程经验。区内已有公路、铁路的主要工程地质问题及其防治措施等。 2、调查与测绘?
调查与测绘是工程地质勘察的主要方法。通过观察和访问,对路线通过地区的工程地质条件进行综合性的地面调查,将查明的地质现象和获得的资料,填绘到有关的图表与记录本中,这种工作统称为调查测绘。一般情况下,道路工程地质调查测绘采用沿线调查的方法,而不进行测绘。但对地质条件复杂地区或重点工程地段,则应根据需要进行较大面积的工程地质测绘。 3、勘探?
勘探是岩土工程勘察的重要方法,是获取深部地质资料必不可少的手段。在进行地质勘察时,应充分利用地面调查测绘资料,合理布置勘探点,以减少不必要的工作量;同时应充分利用地面调查测绘资料,分析勘探成果,以避免判断的错误。道路岩土工程勘探的方法有坑探、钻探、地球物理勘探等几类。 4、试验
试验是岩土工程勘察的重要环节,是对岩土工程性质进行定量评价的必不可少的方法,是解决某些复杂的工程地质问题的主要途径。 5、监测?
物理地质现象与作用是在自然环境不断变化的情况下发生与发展的,其中某些具有周年的变化过程,如盐渍土、道路冻害等;某些具有多年的变化过程,如滑坡、泥石流等;而另一些则可能兼有两种变化,如沙漠、多年冻土等。通过直接观察和勘探,只能了解某一个短时期的情况,要了解其变化规律,就需要做长期的观测工作,而掌握其变化规律,有时则是工程设计所必需的,因此,长期观测是岩土工程勘察的重要方法,在某些情况下则是必需的。长期观测不仅可以为设计直接提供依据,而且可以为科学研究积累资料。在道路工程的实践中,对沙漠、盐渍土、滑坡、泥石流、多年冻土与道路冻害等物理地质作用与现象,都有设立长期观测站的实例和经验。
六、个人总结
学生能在课堂上掌握一门学科的基础知识,可以说与老师的悉心教诲是分不开的。工程地质学是一门理论性和实际性都很强的学科,首先要有熟练的理论知识才能更好地运用到实际工程当中。每一次在上于老师的课时总会被老师那生动和易懂的语言所吸引,并且对老师的见识和经历都感到深深的折服。所以,我想对老师这半个学期以来的辛劳说声“老师您辛苦了”。 作为一门学采矿工程的学生,在以后的工作当中肯定是不可避免的要跟岩土这方面打交道。作为一门技术人员,首先就要具备有工程地质学等地质学科方面的知识,只有这样才能在工作当中更好地解决问题实际当中遇到的问题。如何选择合适的路线、如何选择合适的地理位置进行施工,这些都是需要我们去掌握的。如果没有扎实的地质知识、这些都将会是空谈。众所周知,工程施工也是需要很多的实际经验的。只有经历的越多才能应对工程问题的时候更加从容,只有知识掌握的越多才能最大化的避免经济损失和节省开支。任何一门学科的掌握都是循环渐进的过程,工程地质学也一样。在学习过程当中我们应该多听老师的讲解以及在实际中多去运用课堂知识,只有这样才能更好地掌握。
每年因为地质灾难造成的事故都很多,这个国家和人民带来了不可估量的精神损失和经济损失。这里面其中有一部分是不可预测的自然原因造成的,可是也还有一部分是人为疏忽造成的。这就要求我们这些技术员和施工人员在工作的时候应更加认真的去对待工程上遇到的每一个问题,也应该做到不存在任何一个隐患。而要做到这些没有扎实的地质知识是不太可能的,这就需要我们在学习的过程中应好好掌握,只有这样我们在以后的施工过程中才能更好地避免事故的发生。