某山区公路地质环境条件和其工程地质问题研究

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1、某山区公路地质环境条件和其工程地质问题研究　　摘要：本文通过阐述滇东南某山区公路地质环境条件，分析工程区工程地质条件及可能引发的工程地质问题。采用地质分析方法对路堑边坡及路基稳定性进行分析，提出相应的工程处理措施，为类似工程地质条件的公路建设具有一定参考意义。关键词：公路；工程地质；边坡稳定性；路基沉降中图分类号：U442.2文献标识码：A文章编号：1006-4311（2014）04-0149-030引言滇东南地区是云南省岩溶发育地区，地貌类型主要为岩溶峰丛谷地[1～2]，工程建设过程中，特别是公路工程

2、建设开挖过程中易形成高陡边坡，对公路施工及运营安全产生较大影响。工程区位于云南省麻栗坡县境内，是连接滇东南与越南边贸区的重要交通要道，对云南省经济社会发展具有重要的意义。本文以该公路段建设为例，阐述工程区地质环境条件，分析说明岩溶发育地区修建交通公路可能存在的工程地质问题，并提出相应的处理措施。1地质环境条件1.1地形地貌7工程区地处滇东南岩溶峰丛谷地，地形标高介于1100～1140m之间，原始地形坡度介于35°～45°，整体地势呈西高东低态势，原始斜坡向东～南东向倾斜，地形地貌条件复杂。1.2地层岩性

3、工程区主要地层为二叠系中统吴家坪组（P2w）以及第四系残坡积层（Q4el+dl），其中吴家坪组地层根据岩性差异条件，可分为上下两段，各岩性段描述如下：①第四系残坡积层（Q4el+dl）：岩性为褐黄色含砾粉质粘土、碎石土，砾石成分为灰岩、砂页岩，全～强风化，少量弱风化，磨圆度差，粒径一般0.2cm～2cm，砾石含量5%～10%，局部含量较高，约为15%，分选性较差，土层结构稍密～中密，稍湿～干燥，厚度一般介于0.2m～2.5m之间，主要分布于工程区西部表层面。②二叠系中统吴家坪组（P2w）：下段（P2w2

4、）：该段岩性主要为灰白色白云质灰岩，隐晶质结构，呈中～厚层状，岩质较坚硬；岩层产状为123°∠55°，主要发育两组节理裂隙，均为张性节理，有少量泥质填充，节理产状分别为197°∠36°、67°∠78°，节理间距0.5～2m，分布于工程区西部，是路堑边坡的主要组成结构。上段（P2w1）：该段岩性主要为褐黄色泥岩夹泥页岩，呈薄层状，岩质较软；岩层产状为83°∠42°，主要发育一组节理，节理产状为255°∠55°，节理间距为5～7cm，该岩性段广泛分布于整个工程区内，为工程区主要基底岩性。71.3地质构造及地

5、震工程区位于华南褶皱系滇东南褶皱带文山巨型旋钮构造中部，文麻断裂带东侧；区域内新构造运动主要表现为大面积的缓慢抬升，自喜马拉雅运动以来，新构造运动较强烈，地震活动频繁。按GB18306-2001《中国地震动参数规划图》划分，麻栗坡县抗震设防烈度为6度，地震动反应谱特征周期为0.35s，设计基本地震加速度值为0.05g。工程区地处地壳稳定区。1.4水文地质工程区水文地质条件中等，地下水类型主要为基岩裂隙水、岩溶裂隙水及松散孔隙水，富水性强～中等；水文地质结构呈孔隙水～裂隙水双层结构特征；地下水主要接受大气

6、降水补给，其中大部分降雨随地表径流顺地势向地势低洼处排泄，少量降雨下渗补给地下水，其中不同含水层之间存在水力联系，形成相互补给通道。2工程地质条件分析2.1工程地质岩组根据岩土体结构类型和岩石物理力学强度等特征，工程区岩土体划分为松散土体（Ⅰ）、较坚硬中～厚层状弱岩溶化白云质灰岩岩组（Ⅱ）、较软弱薄层状泥岩岩组（Ⅲ）。岩组结构特征及可能引发的工程地质问题见表1。2.2工程地质问题分析工程区主要工程地质问题主要表现为路堑边坡稳定性及路基不均匀沉降等。2.2.1路堑边坡稳定性分析7根据工程区地质环境条件，工

7、程区施工开挖产生的路堑边坡大部分均为岩质边坡，边坡组成主要为白云质灰岩及泥岩岩体，本文选取工程区两个典型边坡采用地质分析法对边坡稳定性进行评价，分述如下：①号边坡：如图1所示，边坡坡高15～40m，开挖边坡坡角约为60°，①号边坡坡体为二叠系中统吴家坪组白云质灰岩，属较坚硬中厚层状白云质灰岩岩组（Ⅱ），岩体物理力学性质较好，主要发育两组节理裂隙，均为张性节理；根据赤平投影分析（图2），岩层产状面与边坡坡面呈顺层关系，节理裂隙与岩层层面之间的交点均位于边坡投影弧同侧，因此，①号边坡处于不稳定状态。②号边坡

8、：边坡坡高为15～20m，开挖边坡坡角约60°，如图3所示，该边坡上部坡体为白云质灰岩，属较坚硬岩体，岩体力学强度较高，岩层产状为123°∠55°；边坡下部为泥岩，为较软弱岩体，岩质较软，岩体物理力学性质较差，岩层产状为83°∠42°；边坡结构面与岩层产状面基本呈顺层关系，且岩层倾角小于边坡坡角，岩体结构面不利于边坡稳定性。边坡施工过程中，特别是雨季施工过程中，由于边坡下部岩质较软，降雨入渗讲导致下部较软岩体产生软化变形，加之上部较坚硬岩体