第九章 公路工程地质勘察

► （2）岩土类型及其工程地质性质
► 基岩山区选线应注意岩石的类型和风化程度，
坚硬及半坚硬岩石一般均适于选线。裂隙发育 的岩石（如石英岩、片麻岩等）容易风化、剥 落；软弱岩石（如页岩、板岩等）遇水易软化、 泥化、崩解膨胀，直接影响道路边坡的稳定性， 所以应注意其水理性质和力学性质的变化。
► （3）地质构造条件 ► 山区路线应注意地质构造条件对道路及其附
第二节 公路路基工程地质勘察
► 公路路基包括：路堑、路堤等。路基的主要
工程地质问题有：路基边坡稳定性问题；路 基基底稳定性问题；公路冻害问题以及天然 建筑材料问题等。
► 一、公路选线的工程地质论证 ► 在选线工作中，工程地质工作的主要任务：
是查明各比较线路方案沿线的工程地质条件。 在满足设计规范要求的前提下，经过技术经 济比较，选出最优方案。路线一经选定，对 今后的运营则带来长期而深远的影响，一旦 发现问题而改线，则会造成很大的浪费。因 此，选线的任务是繁重的，技术上是复杂的， 必须全面而慎重地考虑。
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► （4）越岭线 ► 其最大优点是：能通过巨大山脉，降低坡度
和缩短距离，但地形崎岖，展线复杂，不良 地质现象发育，要选择适宜的垭口通过。
2、公路选线的工程地质分析
► 公路的规划设计工作，首先是路线选择问题。
路线的选择，要根据地形、地质及施工条件等 综合考虑，其中工程地质条件占有重要地位。 ► 从工程地质角度研究公路选线，一般应注意以 下几个方面的问题： ► （1）地形地貌 （2）岩土类型及其工程地质 性质 （3）地质构造条件 （4）物理地质现象 （5）天然建筑材料
► 4、查明工程建设所需要的各种天然建筑材料
的产地、储量、质量和开采运输条件等。
► 工程地质勘察应分阶段进行，必须与设计、施
工紧密配合。
►工程地质勘察按工程开发的工作程序，可
划分为可行性研究勘察；初步工程地质勘 察、详细工程地质勘察和施工期的工程地 质勘察。
►不同的勘察阶段，对工程地质勘察工作有
► （1）地形地貌 ► 在路线方案选择时，应首先考虑路线所经地区
地形地貌条件。一般选线的原则是：路线尽量 选择在坡度平缓、地形连续完整的地带通过； 避开切割强烈的高山深谷地区，因为路线通过 这些地区时，必须采用桥涵等跨越工程或深挖 方、高填方、长隧道等复杂工程；也应避开坡 面强烈冲刷、冲沟发育的地区，因为这些地区 不仅坡面稳定性差，冲沟的发展还会对路线造 成威胁。
► 路基基底若为软黏土、淤泥、泥炭、粉砂、
风化泥岩或软弱夹层所组成，应结合岩土体 的地质特征和水文地质进行稳定性分析。 ► 若不稳定时，可选用下列措施进行处理：放 缓路堤边坡、扩大基底面积，使基底压力小 于岩土体岩土体的容允承载力；在通过淤泥 软土地区时，在路堤两侧修筑反压护道；把 基底软弱土层部分换填或在其上加垫层；采 用砂井（桩）排除软土中的水分，提高其强 度；架桥通过或改线绕避等。
属建筑物稳定性的影响。一般水平或近于水 平的岩层，对路线是有利的，缓倾角及顺坡 向的地质构造则是不利的。大断层破碎带、 强烈褶皱带可能引起边坡和路基的失稳破坏， 所以切忌沿其走向平行布置，以减少施工处 理段的长度。
► （4）物理地质现象 ► 公路选线时，对于诸如崩塌、滑坡、泥石流、
岩溶等发育地段，应尽量避开；无法绕避时， 应注意它们在沿线的分布及发育程度，并提 出治理措施，以保证路线的畅通及长期使用。 另外，也可以通过技术经济比较，选用隧道 和桥涵等形式通过这段地段。
二、公路工程地质勘察的内容
► （一）新建公路工程地质勘察内容 ► 1、线路工程地质勘察
主要查明与路线方案及路线布设有关的地质问题。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，重点调查对路线方案与路线布设起控制 的地质问题。确定路线的合理布设。
► 2、路基、路面工程地质勘察
亦称沿线地质土质调查。在初勘、定测勘察阶段，根 据选定的路线位置，对中线两侧一定范围的地带，进 行详细的工程地质勘察，为路基路面的设计与施工提 供工程地质和水文地质资料。
► 3、桥涵工程地质勘察
按初勘、详勘阶段的不同深度要求，进行相应的工程 地质勘察，为桥涵的基础设计提供地质资料。大、中 桥桥位多是路线布设的控制点，常有比较方案。两项 内容：一是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；二是对选定 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地质资料。
不同的要求，在广度、深度和重点等方面 是有差别的。
► 可行性研究勘察应符合场地方案确定的要求；
初步工程地质勘察阶段应符合初步设计 或扩大初步设计的要求；详细工程地质 勘察应符合施工图设计的要求。对工程 地质条件复杂或有特殊施工要求的重要 工程，还要进行施工勘察；对面积不大， 且工程地质条件简单的场地或有建筑经 验的地区，可简化勘察阶段。
► （3）充分发掘、改造和利用沿线的一切就
地材料，满足就地取材的要求。当就地取材 不能满足要求时，则应由近及远扩大调查范 围。寻找品质优良、适宜开采和运输方便的 筑路材料。
四、公路路基工程地质勘察的要点
► 在可行性研究阶段的工程地质勘察阶段的工
作是收集资料、现场核对和概略了解地质条 件，为此着重介绍初步勘察阶段和详细勘察 阶段的工作内容。 ► （一）初步勘察阶段 ► 任务：主要是对已确定的路线范围内所有路 线摆动方案进行勘察对比，确定路线在不同 地段的基本走向，并以比选和稳定路线为中 心，全面查明路线最优方案沿线的工程地质 条件。
► （二）改建公路工程地质勘察内容
► 1、收集沿线的地形、地貌、工程地质、水文地
质、气象、地震等资料； ► 2、收集有关桥梁、隧道及其防护、排水等构造 物的新建、改建或加固工程所需的地质资料； ► 3、收集原有公路路况资料； ► 4、调查原有公路的路基、路面、小桥涵洞等人 工构造物的状况及病害，研究病因及防治的效果。 对原有公路的工程地质、不良地质地段的道路病 害应力求根治； ► 5、当路线因提高等级或绕避病害而另选新线的 路段，应按新建公路的要求进行工程地质勘察工 作。
第一节 公路工程地质勘察任务与内容
► 道路的结构由三类建筑物所组成：
► 第一类为路基工程，它是路线的主体建筑物
（包括路堤和路堑等）； ► 第二类为桥隧工程（如桥梁、隧道、涵洞等）， 它们是为了使路线跨越河流、深谷、不良地质 现象和水文地质地段，穿越高山峻岭或使路线 从河、湖、海底下通过； ► 第三类是防护建筑物（如护坡、挡土墙、明洞 等）。
► 2、路基基底稳定性问题
► 一般路堤和高填路堤对路基基底稳定性要求是
要有足够的承载力和允许的变形范围。基底土 的变形性质和变形量的大小主要取决于基底土 的力学性质、基底面的倾斜程度、软土层或软 弱结构面的性质与产状等。它们往往使基底发 生巨大的塑性变形而造成路基的破坏。此外， 水文地质条件也是促使基底不稳定的因素。
► 6、天然筑路材料工程地质勘察
修建公路需要大量的筑路材料，这些材料的质量和运输 距离，直接影响工程质量和造价，甚至还会影响路线的 布局。筑路材料的勘察任务：充分发掘、改造和利用沿 线的一切就地材料，对分布在沿线的天然筑路材料和工 业废料，按初勘和详勘不同程度进行勘察。为公路设计 提供筑路材料资料。
► 1、路线的基本类型及其特点
► （1）沿河线 ► 其优点是：坡度缓、路线顺直、工程简易，
挖方少，施工方便。 ► 但在平原河谷选线常遇有低地沼泽、洪水危 害；而丘陵河谷的坡度大，阶地常不连续， 河流冲刷路基，泥石流淹埋路线，遇支流时 需修较大桥梁。在山区河谷，弯曲陡峭，阶 地不发育，开挖方量大，不良地质现象发育， 桥梁工程量大。
► 4、隧道工程地质勘察
隧道多是路线布设的控制点且影响路线方案的选择。 通常包括两项内容：一是隧道方案与位置的选择，包 括隧道与展线或明挖的比较；二是隧道洞口与洞身的 勘察。
► 5、特殊地质、不良地质地区（地段）的工程
地质勘察
特殊地质及不良地质现象，往往影响路线方案的选择、 路线的布设与构造物的设计，在视察、初勘、详勘各阶 段都应作为重点，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。
► （5）天然建筑材料
► 选线时还要注意沿线各种天然建筑材料的分布
和数量以及开采运输条件，以便最大限度地利 用当地材料。
二、公路路基工程地质问题
► 路基是公路的重要组成部分，它主要承受车辆
的动力荷载及其上部建筑的重力。在平原地区 修建路基，工程地质问题较少。但是在丘陵地 区和地形起伏较大的山区修建公路时，路基工 程量较大，往往需要这高填或深挖等方式，才 能满足路线最大纵向坡度的要求。因此，路基 的主要工程地质问题有：路基边坡稳定性问题、 路基基底稳定性问题、公路冻害问题、天然建 筑材料问题等。
► （1）与路线、桥梁和隧道专业人员密切配合，
查清路线上的地质、地貌条件以及动力地质 现象，阐明其演变规律，明确各条路线方案 的主要工程地质条件，为各方案的比较提供 依据。在地形、地质条件复杂的地段，确定 路线的合理布设，以减少失误。
► （2）特殊岩土地段及不良地质现象，如盐
渍土、多年冻土、岩溶、沼泽、积雪、滑波、 崩塌、泥石流等，影响路线方案选择、路线 的布设、构造物的设计等。困此重点查明其 类型、规模、性质、发生原因、发展趋势和 危害程度等。
► 1、路基边坡稳定性问题
► 路基边坡包括：天然边坡、傍山路线的半填半
挖路基边坡、深路堑的人工边坡等。 ► 当剪应力大于岩土体的强度时，边坡即发生不 同形式的变化与破坏。破坏形式—滑坡、崩塌、 错落等。 ► 土质边坡的变形—主要决定于土的矿物成分， 除受地质、水文地质、自然因素影响外，于施 工方法是否正确也有很大关系。 ► 岩质边坡的变形—主要决定于岩体中各种软弱 结构面的性状及其组合关系，它们起控制作用。
第九章 公路工程地质勘察
第一节 公路工程地质勘察任务与内容 第二节 公路路基工程地质勘察 第三节 桥梁工程地质勘察 第四节 隧道工程地质勘察 第五节 不良地质现象的勘察
► 工程地质勘察主要是查明工程地质条件，分析存
在的工程地质问题，对建筑地区作出工程地质评 价。 ► 公路工程建筑是一种延伸较长的建筑物，通常要 穿越许多自然地质条件不同的地区。它不仅受地 质因素的影响，也受许多地理因素的影响。为了 正确处理公路工程建筑与自然条件的关系，充分 利用有利条件，避免或改造不利条件，需要进行 公路工程地质勘察；其目的是查明建设地区的工 程地质条件，并结合工程设计、施工条件、地基 处理、开挖、支护等工程的具体要求，进行技术 论证和评价，提出岩土工程施工的指导的意见， 为设计、施工提供依据，服务于工程建设。
► （2）山脊线 ► 其优点是：地形平坦，挖方量少，无洪水，
桥隧工程量少。但山脊宽度小，不便于工程 布置和施工。有时地形不平，地质条件复杂。 若山脊全为土体组成，则需要外运道渣，更 严重的是取水困难。 ► （3）山坡线 ► 其优点是：可以选任意路线坡度，路基多采 用半填半挖，但路线曲折，土石方量大，不 良地质现象发育，桥隧工程多。
► 3、公路冻害问题
► 根据地下水的补给情况，公路冻胀的类型可
分为表面冻胀和深源冻胀。 ► 表面冻胀：地下水埋深较大，其冻胀量一般 为30~40mm，最大60mm。其主要原因是路 基结构不合理或养护不周，致使道渣排水不 良造成。 ► 深源冻胀：多发生在冻结深度大于地下水埋 深或毛细管水带接近地表水的地区，地下水 补给丰富，水分迁移强烈，其冻胀量较大， 一般200~400mm。
一、公路工程地质勘察任务
► 1、查明建筑物的工程地质条件，以便合理选
择建筑物和选择路线或隧洞的位置，并提出建 筑物的布置方案、类型、结构和施工方法的建 议。 ► 2、查明影响建筑物地基岩体稳定等方面的工 程地质问题，并为解决这些问题提供所需要的 地质资料。 ► 3、预测建筑物在施工和使用过程中，由于工 程活动的影响或自然因素的改变可能产生的新 的工程地质问题，并提出改善不良地质条件的 建议。
► 4、天然建筑材料问题 ► 路基工程需要的天然建筑材料较多，包括道
渣、土料、片石、砂和碎石等。 ► 山区：土料缺乏；平原区：片石和道渣馈乏。
► 因此，寻找符合需要的天然建筑材料问题会
成为选线的关键问题。这些材料的品质好坏 和运输距离，将直接影响工程质量和造价。
三、公路路基工程地质勘察的基本内容