[分享]花岗岩公路工程地质勘察工作经验总结

发表于2018-12-02    1177人浏览    1人跟帖    总热度:172  

花岗岩公路工程地质勘察工作经验总结_1

在大面积花岗岩分布区进行公路勘察工作,由于受“岩性简单”感性认识,极易得出“地质条件简单”的初步认识,实际上可能由于前期勘察阶段对花岗岩地区构造现象认识不够或调查工作不到位,在后续勘察阶段中,受惯性思维的影响遗漏掉对工程有影响的大的构造现象(本文特指断裂构造),导致很多重大的工程地质问题未查明,而被掩盖起来,导致公路工程中的长隧道(特长隧道)、大型高陡边坡工程在施工中或者下一个阶段出现巨大变更或调整,由此可能造成增加投资或者延误工期,甚至已经批复的方案需要进行重大调整,给后续工作达成极大不利影响,造成不良的经济和社会影响。

上述问题在近几年的广东、福建、陕南及四川等花岗岩分布地区的高速公路勘察项目多次出现,但未能引起参建各方,尤其是业主的重视,不得不说是较大的遗憾,笔者结合自己的亲身工作经历结合工作总结,认为导致上述问题的出现主要有以下原因造成:

1、依据的基础资料存在不足

工程勘察工作大多在查阅、分析六七十年代的1:10万或1:20万的区域地质图和区域地质调查报告基础上,开展1:1万或1:2千的地质调绘工作的,区域地质资料在勘察的地质调绘起了一个指导作用,在大多时候这个指导作用是积极的。

但受当时交通条件和认识手段的限制,在一些当时人员很少到达或者当时手段无法确定断裂构造的地区不可避免的会遗漏一些断裂构造现象,而随着工程建设活动的扩展,这些地区可能会规划或者建设较大规模的公路工程,这些未查清楚的或者未认识到的断裂构造就会对拟建工程造成较大影响,有时在施工期间发现上述问题就会造成极为被动的局面。

2、“岩性单一”表观特征的影响

花岗岩大面积分布区,由于 “岩性单一”,地层各项对比特征较差,且缺少标志层,不如沉积岩分布区可以利用沉积地层变形、变位及标志层等特征,对断裂构造进行详细调查,给人以“岩性简单”进而“构造简单”的表象认识,勘察工作在该认识程度的基础上开展并最终完成,导致工程建设存在较大安全隐患。

工程地质勘察是一项关键的基础工作,尤其是在山区受地形、岩性、构造及地质灾害的影响,公路工程的线性工程特点,使得设计方案的确定与地质条件息息相关,在某些关键或控制性公路构造物处如果出现较大地质条件误判,将造成重大设计方案调整、处理费用急剧增加,有时需要重新在施工阶段选线,耽误工期、工程投资浪费,在现有工程建设活动政策下,甚至引发施工与业主之间的索赔问题,极易诱发或加剧参建各方的矛盾,给正常工程建设带来极大的影响。

如在广东省境内某花岗岩分布区的高速公路长隧道勘察期间,由于该区域花岗岩为燕山期侵入形成,年代较新,地质人员认为“地层年代较新,经历构造运动次数较少,总体构造简单”的结论,以至于从工可至初步设计阶段均未发现隧道洞身段发育的大规模断裂现象,直到作为先行段工程计划先期开工时才发现隧址区发育基础较大规模断裂,对隧道工程影响很大。

发现该问题后参建各方均十分被动,但工期不允许再进行路线调整,只得重新开展地质调查和勘探工作,查明隧址区的断裂构造,导致现隧道方案比原方案多出近千万的处理措施费用,不但增加了隧道施工难度,而且另参与隧道工程的勘察、设计单位及业主极为被动,各专业人员都被这个突变的情况吸引过来,处理该问题,给整个项目的造成了极为消极的影响,最终影响到其他工作的正常完成。

又如川西大渡河西岸某高速公路亦布设于大面积花岗岩分布区,为前震旦系的古老花岗岩,由于发育在鲜水河断裂和龙门山断裂之间,经过一般的地质调绘工作后,现场地质人员及咨询专家均认为改路线走廊带岩性简单、构造也简单的结论,使得从工可、初步设计直至施工图设计阶段,均是在这一认识的基础上开展的相关工程地质勘察工作。施工过程中发现在一处大桥桥址区发现一处大型断裂构造控制的大型古滑坡,对该大桥重新开展勘察、评价工作,由于滑坡规模巨大且治理难度大、风险高而放弃已经施工的设计方案,最终选择了调线方案,因此而引起的报废工程费用约3千万之多,且造成工期滞后半年之久,教训极为深刻。

如何在大面积花岗岩分布区做好公路工程地质勘察工作,本人结合亲身参加与经历的工程勘察项目,初步总结了以下几点经验及要领:

1、重视分析项目基础测绘资料

现在公路工程地质勘察工作时基本上均可获取1:1万的地形图,该图范围一般远远大于路线走廊范围,谷歌地图使用也很频繁,因此在阅读区域地质资料的基础上,有序的分析1万地形图内地形地貌特点及变化特点,如斜坡坡型的类型及变化、河流及沟谷的展布形态及切割关系、图幅内分水岭的平面形态、垭口及缓坡平台的分布特点及彼此之间的分布关系;在谷歌地图上虽然地形信息不如实测地形图数据性强,但是其显示的是立体且是较新的地貌信息,也是认识地形地貌特点一个很好的工具,与1万地形图结合使用,可以分析出很多有用的地质构造信息,且视野开阔,识别效果好。

由于花岗岩的本身岩质坚硬且岩性较为均一,其地貌特征的形成不像沉积岩那样受岩体内的软层、硬层影响,花岗岩地区地貌特征的形成主要是在其受构造运动后形成的岩体结构基础上遭受后期风化、水流的塑造作用而成,因此花岗岩地区的地形地貌的形成,较为“真实的”反映了花岗岩体内的构造信息。

1)、线状地貌分析

河流或溪流有规律的呈某一角度相交,反映了岩体内共轭的构造(节理)信息;如水系整体较为顺直则反映了主题构造的空间展布形态;支流水系有规律的与干流相交,反映了主干构造伴生的次一级构造特点;水系突然变宽位置与垭口、缓坡平台在平面内的连续、线状分布特点,则往往显示了断裂构造的存在;

2)、斜坡形态分析

由于花岗岩斜坡在“岩性单一”的条件下遭受地表风化及水流作用而成,其地貌特点反映了花岗岩体内部构造的强弱及不均一性,仔细分析区内斜坡形态,对于认识花岗岩斜坡内部构造是个有效的途径。

如直线型坡反映了花岗岩斜坡岩体内断裂构造分布较为均匀或是受顺坡节理控制的特点;“凹”线型斜坡反映了中部构造强、上下构造弱(中部遭受相对稳定侵蚀基准面长期流水侵蚀作用除外);凸线型斜坡刚好与凹线性斜坡反映的构造信息基本相反;折线型斜坡的变缓处可能是断裂构造通过部位(由重力作用的崩坡积堆积物形成的折现型斜坡除外);波浪型斜坡则很可能表明该斜坡是受一组平行的断裂构造形成。

2、地貌信息分类整理

对图内的地貌信息分类整理,

1)、线状地貌信息:水系展布形态、长距离范围内斜坡形态较为一致的斜坡、山脊走向、垭口及缓坡平台等;

2)、片状地貌信息,如斜坡类型。对上述地貌信息进行细致分类、整理、分析,对分析成果按照规律强弱进行分类,在此基础上有针对性、有目的的开展野外地质调查工作,不但可以提高工作过效率,而且可以提高调查深度,丰富调查内容,大大有利于后续的勘探工作,该方法在植被发育、调绘工作不易开展的地区其优点明显。如在广东某高速公路长隧道勘察中,本人就应用上述分析方法,依据1:1万地形图和谷歌地图,在原本1:20万区域地质图显示该区域内燕山期花岗岩体内断裂构造不发育的结论下,在隧址区范围内相继发现数条大规模断裂构造,其最大宽度达150m,沿断裂带追踪出一系列断裂露头,并形成调查成果指导后续勘探工作,本次工作中调查确定的断裂也在物探、钻探成果中得到了验证,最终为高速公路长隧道的围岩划分及隧道涌水判断提供了可靠的地质评价依据。


来源于:岩土工程

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