APP下载

低等级公路水毁勘察方法研究

2021-07-28脱兵郎

四川水泥 2021年7期
关键词:错台波形图层位

脱兵郎

(兰州路德勘察设计有限责任公司, 甘肃 兰州 730070)

自2018年以来,天气变化多端,降雨量增多,省内各地区各行业均遭受不同程度的毁坏,东乡7.18暴洪灾害造成了巨大的经济损失和社会影响。东乡地处甘东黄土山地区(Ⅲ3),总体上属黄土高原,地貌主要受地质构造与地层岩性的控制,外力有剥蚀和水流侵蚀作用。地形起伏较大,沟壑梁卯相间分布,黄土冲沟发育,下切深度大,山高坡陡。由于其地形地貌特殊性,致使县境内运行及在建公路多路段大面积发生水毁、滑坡等不良地质灾害。

以下结合两个水毁项目的勘察,对低等级公路水毁勘察方法进行研究。

1 项目概况

项目一:锁关路(锁南至关卜公路)K20+000~K20+080段于2019年9月20日在路面左侧发现一长约35m,宽度2-3mm的纵向裂缝。

项目二:锁河路(锁南至河滩公路)K12+650~K12+745段于2019年9月15日出现一延路线方向呈弧形下错高度约1.2m的错台。

经多次踏勘现场,观测裂缝和错台变化,两处段落均拟似由于降雨引起的潜在滑坡。

2 勘察方法

根据现场踏勘,裂缝变化程度,确定该两处灾害主要是因为降雨后,由于道路排水不畅和排水涵洞、沟渠设置不合理,将水直接漫灌排至道路侧耕地或缓坡地段。由于其以隔水层泥岩为基座,倾向与地形相一致,上部覆填土和透水性较差的粘土,水流下渗至隔水层沿泥岩面潜渗,致使形成滑坡迹象。幸好道路段位于潜在滑坡后缘,未造成其中断。

两个项目均通过地质调查为主,辅以地质钻探、物探等方法进行勘察[1-3],明确其灾害或不良地质性质类型,通过各勘察方法对比,探索各方法的适用性。

2.1 地质调查

各灾害段均存在裂缝错台,伴随灌木倒倾,滑坡前缘地形较陡圆凸,伴随溜塌,并存在渗水现象,表层土体松散松软,有挤压涌起现象[4],如图一。

图一 水毁现象

项目一:路面有一长35m,宽3-5mm的纵向裂缝,排水沟水泥浆脱落明显;路基边坡下缓坡中部有一与线路平行的纵向贯通裂缝并形成错台,缝长约60m,宽10-20cm,下错高度20-40cm。前缘伴随渗水,土体松软,明显可见土体挤压涌起。

项目二: 路面裂缝延线路方向呈弧形,长约82.0m,宽10-35cm,下错高度0.3-1.2m。且有一垂直于路线方向的裂缝,长约20m,宽度1-8cm。由于路基延裂缝下错,致使路线一侧挡墙受力不均,呈现不同程度的裂缝、倒倾。路基下部田地前缘地带有一与线路大体平行且贯通的不规则裂缝并错台,长约123.0m,宽度20-60cm,下错0.6-1.6m。裂缝周边有长宽不一的其他受此裂缝影响形成的张拉裂缝。此裂缝前后各有一系列影响裂缝,皆因受水作用已经发生错动而形成,呈半圆形,就近房屋和道路已出现裂缝且变形。前缘伴随渗水现象,出水点下部斜坡湿滑,土体松软,在凹槽段明显可见滑坡、溜塌痕迹。

2.2 地质钻探

为查明潜在滑动体地层结构,在滑动段布置钻孔,根据钻探资料,其地层结构如下。

项目一:0.0-4.5m杂填土;4.5-7.80m浅砖红色粘土,遇水软化,失水干硬。其中6.2-7.1m为灰色淤泥质黏土,手搓可呈条,含腐殖质并有臭味;7.8m以下泥岩。施钻过程未见地下水明显出露,12h后测得水位为6.2m。

项目二:0.0-3.4m填土;3.4-9.0m浅砖红色粘土,黏性大,手搓可呈条,遇水软化,失水干硬;9.0m以下泥岩,其中9.0-10.2m岩芯破碎,呈碎块状,含水量较高。施钻过程初见水位9.0m,12h后测得稳定水位为8.2m。

2.3 物探方法

工程物探是以岩土体的物性差异来确定其空间分布,测定其物性参数,来解决地质问题的勘探方法,其方法多种多样,该项目采用地质雷达和电测深法来对其适用性进行验证。

2.3.1 地质雷达

沿线路走向方向和横向各布置地质雷达剖面,用于验证钻探及地质调查结论。

项目一:由雷达波形图(如图二)可看出纵向剖面有两条明显的分层特征,层位1埋深4.50-5.00m,层位2埋深8.0-9.0m,其层间5.0-9.0m深度为高含水层或松散层;横向剖面有一条明显的分层特征,其埋深3.0-4.0m,其下部为高含水层或松散层。

图二 地质雷达波形图(项目一)

项目二:雷达波形图显示横向剖面有两条明显的分层特征,层位1埋深4.0-5.0m,层位2埋深10.0m。根据地质调查和钻探资料,层位1上部属松散层,为路基填筑土;层位间较密实,为粘土;层位2以下为基岩;与钻探资料相一致。

2.3.2 电测深

各项目取距钻孔较近的测点进行电阻率反演,与钻探资料进行对比分析。

项目一:通过对测点所测电阻率进行反演如图三。

图三 电阻率反演图(项目一)

分层结果:第一层为距地表垂深0-1.05m,厚度1.05m,平均电阻率为31.78Ω.m;第二层为垂深1.05-1.58m,厚度为0.53m,平均电阻率为47.66 Ω.m;第三层为垂深1.58-3.77m,厚度为2.19m,平均电阻率为12.96Ω.m;第四层为垂深3.77m-∞。

项目二:通过对测点所测电阻率进行反演,得到分层结果如下:第一层为距地表垂深0-4.99m,厚度4.99m,平均电阻率61.33Ω.m;第二层为垂深4.99-12.95m,厚度为7.96m,平均电阻率27.06Ω.m;第三层为垂深12.95m-∞。

综述:根据地质调查、地质钻探和地质雷达、电测深等资料分析,其两处均为降雨排水不畅及排水设施不合理,水流下渗沿泥岩面潜渗,致使形成潜在滑坡[5]。

项目一:钻孔结构显示,6.2-7.1m为灰色淤泥质黏土软弱夹层,水位6.2m;地质雷达纵横向波形图变化特征与地形起伏基本一致,层位变化与钻探资料一致;电测深电阻率变化与地层结构及其密实程度相符。

综合各勘察方法,推断其潜在滑动面埋深6.2-7.1m左右,推测其滑动断面如图四。

图四 推测滑动断面图(项目一)

项目二:钻孔结构显示,9.0-10.2m岩芯破碎,含水量较高,初见水位9.0m,稳定水位为8.2m;地质雷达波形图由于上部存在错台及其滑动面影响带,其剖面波形图起伏较大,下部基岩界限明显,整体与钻探一致;电测深电阻率变化与地层结构及其密实程度相符[5]。

综合各勘察方法,推断其潜在滑动面埋深9.0-10.0m左右。

3 结论

根据以上水毁项目的勘察,结合近两年省内陇南、东乡和天水等地区水毁项目的勘察,针对低等级尤其是农村公路水毁项目,对勘察工作的范围和深度提出以下措施和建议。

1)项目一、二是由于水毁引起的潜在的不良地质,采取的勘察方法多样,成果详实。简单的水毁项目仅可通过地质调查,采用挡墙等形式予以修复;对于水毁引起的潜在的不良地质和已经发生的小型地质灾害需要根据类型及后果选择合适的勘察方法并加以处置[2]。而大中型的地质灾害需要专门进行研究处置[4]。

2)根据水毁成因,可采取地质调查、地质钻探、物探等方法,各方法既独立又能配合验证,既简便、且不影响工期而又节省费用,还能为保证设计深度而不返工,既治标又治本。

3)勘察方法多种多样,如何根据项目特点、工程类型、设计深度和施工要求等采取适合的勘察方法已经不是困扰我们勘察人的问题,尤其针对中小型项目,项目人需要重视勘察工作,尊重勘察成果。

猜你喜欢

错台波形图层位
基于样本选取和多种质控的地震层位智能拾取
由波形图领悟声音特性
浅析CH-γ方程中解的求法
涡北煤矿综采放顶煤运输巷层位布置的探讨分析
盾构机到达阶段管片上浮形成机理及控制研究
浅谈轨道动态检测资料在线路维修中的应用
轨道几何动态检测项目及病害成因分析
大兴安岭林区公路桥头跳车成因分析及防治技术
顶板走向高抽巷层位布置的合理选择
盾构小曲线段施工管片质量控制