道路与桥梁工程地质课件

道路与桥梁工程地质(Geologyinroadandbridge)一.道路工程地质道路结构由三类建筑物组成:路基工程(包括路堤和路堑)桥隧工程(包括桥梁.隧道.涵洞)防护建筑物(包括明硐.挡土墙.护坡.排水沟)道路选线的工程地质论证线路类型及特点:河谷线 跨谷线 越岭线 山坡线1.山脊线路线方案:大方案-路线基本走向小方案-线位 河岸选择 山麓缓坡、低阶地 阳坡 逆向坡 避免断层破碎带 避免山区滑坡等灾害沿河线:2.路线高度高线:路线曲折,回旋余地小.低线:边坡常受洪水威胁,最好利用一级阶地.越岭线越岭方案:路堑 隧道下列情况可考虑隧道:缩短路线长度 高寒山区 滑坡.崩塌地段越岭线布局:垭口选择:标高较低的垭口 宽厚的垭口宜浅挖低填;瘠薄的垭口宜深挖 断层破碎带垭口、易风化岩层垭口不宜深挖2.展线山坡选择:坡度平缓切割少的山坡1.逆向坡平原区应选择:地势较高处地下水位较深处土质较好的地带砂石材料丰富的地段强震区远离河岸、水渠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。工程地质选线实例路基主要工程地质问题 路基边坡稳定性(stability of slope)路基基底稳定性(stability of roadbed)道路冻害(freeze injury in road)建筑材料(construction material)1 路基边坡稳定性路基边坡包括:天然边坡 半挖半填路基边坡 路堑边坡破坏形式:滑坡崩塌错落当剪应力岩土体强度时,发生失稳.土质边坡稳定性取决于亲水性粘土矿物含量.影响因素:土层结构和成因类型水文地质条件自然条件施工方法岩质边坡稳定性取决于岩体中结构面.须同时具备临空面、滑动面和切割面。影响因素：岩石性质地质构造岩体结构类型水文地质条件施工条件2 路基基底稳定性破坏形式:整体滑移 挤出变形 路堤塌陷影响因素:基底土的力学性质 基底面的倾斜程度 软弱结构面1.水文地质条件处理措施:放缓边坡,设反压护道采用换填、预压等地基处理方法3 道路冻害破坏形式:路面冻胀路基翻浆影响因素:气温 路基土的性质 水文地质条件1.地形特征和植被情况防治措施:铺设毛细割断层;换土;设排水沟;提高路基标高;1.修筑隔热层.4 建筑材料路基工程需要的天然建筑材料种类多,数量大,而且要求各种材料产地沿线两侧零散分布.建筑材料直接影响工程的设计方案和布局以及质量和造价.道路工程地质勘察的工作内容:路线工程地质勘察 不良地段工程地质勘察 路基路面工程地质勘察 桥渡工程地质勘察 隧道工程地质勘察 筑路材料勘察二、桥梁工程地质桥梁组成:正桥:位于河两岸桥台之间,桥墩位于河中 引桥:连接正桥与原线的建筑物,可以是高路堤 导流建筑:护岸、护坡、导流堤等桥址选择的工程地质论证 应选在河床窄,河道顺直,河槽变迁不大、水流平稳、两岸地势较高而稳定、施工方便的地方。避免选在具有迁移性（强烈冲刷的、淤积的、经常改道的）河床，活动性大河湾，大砂洲或大支流汇合处。桥位还应远离上游的水坝、水闸。2.选择覆盖层薄，河床基底为坚硬完整的岩体。若覆盖层太厚，应选在无漫滩相和牛轭湖相淤泥成泥炭的地段。避免选在尖灭层发育和非均质土层地区。3.选择在区域稳定性条件较好，地质构造简单，断裂不发育的地段，桥线方向应与主要构造线垂直或大交角通过。桥墩和桥台尽量不置于断层破碎带和褶皱轴线上，特别在高地震基本烈度区，必须远离活动断裂和主断裂带。4.尽可能避开滑坡，岩溶，可液化土层等发育的地段。5.在山区峡谷河流选择桥址时，力争采用单孔跨越。在较宽的深切河谷，应选择两岸较低的地方通过，要求两岸岩质坚硬完整，地形稍宽一些，适当降低桥台的高度，降低造价，减少施工的困难 。桥梁工程地质问题 桥墩台地基稳定性问题 桥台偏心受压问题 桥墩台地基冲刷问题 桥墩台地基稳定性问题取决于墩台地基岩土体的承载力.土基:计算方法同工民建.岩基:据岩块强度、岩体破碎程度查规范。影响因素：风化作用 岩石的软化性2.桥台偏心受压问题桥台：除受垂直压力外，还受岸坡侧向主动土压力。桥墩：受水流冲击，还有车辆荷载。3.桥墩台地基冲刷问题为防止水流冲刷，桥墩台的埋深还应满足：最大冲刷线以下规定的数值。1.建于抗冲刷较差的岩石上应适当加深.桥墩台基础处理措施的工程地质论证桥梁基础主要类型:桩基 沉井1.管柱桩当上覆软土层的厚度不大，而其下为致密的土层时，多采用桩基，主要适用于轻型桥梁基础。若上覆软土层厚度8米，其中又没有饱和而处于流态的土或蛮石、残留基础和树根等阻碍物，其下有坚硬的持力层，可采用沉井。管柱桩适用的地质条件很广，主要用于大型和特大型桥梁。桥梁工程地质勘察要点 初步勘察阶段：着重于桥位选择的勘察,并对建桥适宜性和稳定性作出评价。详细勘察阶段：着重查明桥墩台的工程地质条件，为基础选型和施工方法提供依据。钻孔布置:初步设计阶段:35个孔;技术设计阶段:钻孔数墩台数.复杂时每墩台 45个孔.钻孔一般布设在桥梁中心线上.钻孔深度:取决于 河床地质条件 基础类型 基底埋深