工程地质学论文

道桥专业学习工程地质学的意义

——浅析工程地质对公路桥梁的作用

摘要：工程地质是道路、桥梁设计中非常重要的环节，是其他各项设计工作的基础。作为一门应用科学，工程地质有许多分支，主要解决的是施工区域地质对施工的影响，使用范围十分广泛。具体应用于道路、桥梁设计领域，主要针对道桥修筑地的地质信息的收集、分析和总结，并给出解决办法，因此在许多土木工程中这门应用科学有着十分重要的地位。

关键词：工程地质；桥梁；高速公路；工程地质勘察；工程地质选线；工程地质信息；区域稳定性；

引言：

工程地质学作为道路桥梁的专业课程有着其特殊的作用。它不光为我们打开了一扇通往地质学的大门，同时也为之后土力学的学习奠定了一些基础，更为重要的是这门课对于公路桥梁设计有着巨大的作用，特别是当我查阅相关论文、学术期刊后更是明白将来如果在道桥方面继续深造必须深谙地质学的相关知识。本文将通过工程地质勘察、工程地质选线、工程地质信息以及区域稳定性四个角度来阐述其对公路桥梁设计、施工的巨大作用。

（一）工程地质勘察与桥梁设计

桥梁是公路工程建筑的重要组成部分。当线路跨越河流、沟谷或道路时需要架设桥梁，这就决定了桥梁必定是是线路通过地质灾害频发地区的主要工程。

在公路工程地质勘测中，如果对桥址周围的工程地质特征了解不足，在桥梁施工、运营时会遇到不少问题，如：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。查明建筑物场址周围的工程地质条件以确保建筑物的安全、正常使用，这对于桥梁也不例外。

通过查阅资料得知：桥位选择、桥梁基坑稳定性和正确选定桥基承载力，是

确保桥梁安全的三个重要方面。对于桥梁位置的选择来说，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、地形、地质条件等多方面因素。一般中、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，然后再统一考虑线路条件。大桥和特大桥位置的选定，除综合考虑政治、经济等因素外，还必须特别重视桥位地段的地质、地貌特征和河流水文特征。

这就证明了，工程地质勘察工作是桥梁位置设计中至关重要的一个环节，我们应该按照规范，有计划、按部就班地实施，绝不可以掉以轻心，或是人为地控制勘察工作量，减少勘察工作的资金投入。因为一些地质条件往往是隐伏的或难于确定的，随着勘探工作的深入，往往会发现新的现象和问题。所以在桥梁设计过程中，加强勘察工作力度，一旦发现相关问题及时处理，是保证工程设计质量和工程效益的关键。

综上，工程地质勘察工作是设计和施工的基础，如果勘察工作不到位，不良工程地质问题不能被及时发现，即使上部构造的设计、施工达到优质也难免会遭受破坏。不同类型、不同规模的工程活动都会给地质环境带来不同程度的影响，反之，不同的地质条件也会使工程建设产生不同的效果。

（二）工程地质选线与公路造价

公路工程是一项空间跨度巨大的线性工程,西部特别是贵州、四川、重庆、云南、西藏等省区,地处高原山区,属典型的山岭重丘区,地形地貌复杂多变,地势崎岖坎坷,工程地质条件差异较大,岩土种类繁多,公路穿行于崇山峻岭之间,越岭跨河,纵横蜿蜒,空间跨度大,建设难度高,投资大,成本高,而上述省区的经济条件却相对较差,经济总量小,用于公路建设的资金十分有限,就如何降低公路工程造价,节约投资,已引起有关部门的高度重视。

对于平原微丘区的公路工程而言,工程地质条件和地形地貌都比较简单,大部分路基以填方为主,不良地质仅见一些软土地基或沙土液化,地质病害比较简单。而对高原山区来说,山高谷深,工程地质条件十分复杂、恶劣,高速(高等级)公路与一般低等级公路相比,由于其指标高、路基宽,不可能随地形地势布设展线,为满足高速(高等级)公路的技术要求,高填深挖路段、高墩大跨桥梁在所难免,势必导致原有自然地貌状态的破坏,对于存在不良地质的地段,极易诱发滑坡、沉陷等地质病害,为泥石流、水土流失、岩溶塌陷等自然灾害的发生留下后患,不仅处

理地质病害本身要造成工程造价的增加,而且产生了大量的人工边坡,增大了环境保护、边坡防护的工程量,毫无疑问,将进一步导致工程投资的飙升。同时,还给施工和养护带来很大困难,使后期养护管理费用加大,即便如此,有些病害还不能彻底根治,长期成为公路管护部门的一块心病。因此,山区高速(高等级)公路建设,从选线设计开始,工程地质条件应是首选因素。

因此，工程地质选线的理想目标是使路线方案选在不良地质发育弱、特殊岩土分布少的区域内,最大限度地依附、利用地形和地质条件,寻找对现有地形和地质条件扰动最少、何种构造物最适应的方案,以减少对其进行整治和改造(变更)为目的。

（三）区域稳定性与特大型桥梁

区域地壳稳定性,是指地壳在内动力作用下一定地区或工程场区地壳现代活动的状态和程度。就工程建设而言,它应是评价工程场区一定范围的稳定性,而不是确定某一个部位的稳定性。主要是研究内动力地质作用及其引起的构造活动、地震活动对建筑物安全的影响程度,为工程宏观决策、环境评价和抗震设计提供依据。

目前国内外,对大型水利水电工程、大型火电工程、核电工程除按设计阶段作系统的地基基础工程地质勘察工作外,都要作区域地壳稳定性研究和评价,是前期工程地质勘察的重要内容之一,在勘察规范中对此都有明确规定。对桥梁工程,在公路勘察规范中规定,初勘阶段需作地震基本烈度鉴定和地震安全评价,但尚没有明确提出区域地壳稳定性的问题。特大桥为生命线工程,必须保证绝对安全。大桥安全,不仅设计施工保证安全,重要的是要保证桥基基础的稳定。其基础稳定不仅表现为桥基的承载力和变形问题,还决定于桥址区地壳现代活动程度,不致于因断裂活动、地震活动造成桥梁变形和破坏。因此必须搞清桥址区及一定范围区域构造环境及地壳现代活动特征,分析场地区域地壳稳定条件,评价其稳定程度,为大桥设计提出经济合理的抗震设计依据。

特大桥建设多为城市功能扩展和发展选在城市区域内或国道连接处,桥址比较、选线范围有限,对其区域地壳稳定性研究多半是在拟定的位置区进行。不过总的选址原则是:①桥位应尽量避开强震震中区;②桥址或桥线比较要避开活动断层或不良地质体,尤其是主桥墩和主跨不能有活动断层通过。大桥区域稳定性