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高速公路工程的水文地质条件探讨范文

时间:2022-11-26 04:16:16

高速公路工程的水文地质条件探讨

摘要:为解决高速公路边坡工程存在的不稳定等相关问题,文中对南平联络线高速公路工程A8合同段赤门互通改路(G1K0+280~+370)右侧边坡岩土工程进行了勘察,明确了其中的水文地质条件,可为之后的加固措施编制提供数据信息,以保障工程建设质量。

关键词:高速公路;边坡工程;水文地质

0引言

作者通过南平联络线高速公路工程A8合同段赤门互通改路(G1K0+280~+370)右侧边坡岩土工程的勘察结果,详细分析其中的公路边坡工程水文地质条件。该区域的地质条件十分复杂,需综合考量及分析,才能确定最终的边坡支护设计方案,进而保障工程的建设质量。

1高速公路边坡工程概况

该工程的边坡位于南平市境赤门乡西马村,位于南平联络线A8合同段赤门互通改路匝道G1K0+280-G1K0+370右侧,原设计为四阶普通防护边坡,开挖边坡现阶段共4阶,第1阶,坡率1:1,坡高8m;第2阶,坡率1:1,坡高8m;第3阶,坡率1:1.5,坡高8m;第4阶,坡率1:1.5,坡高约15m,坡脚已设置上宽为1.5m、高3.8m的挡墙,基础埋深约1.2m[1]。因为存在连续降雨问题,工程中的赤门互通G1K0+280~+370段右侧边坡后缘红线外位置有一处(裂缝长10m,前沿宽6m,下错高2m)存在扩大趋势,属滑动裂缝,设计根据现场情况,在该路边坡坡脚设置上宽为1.5m、高3.8m的挡墙,基础埋深约1.2m,对该边坡进行刷坡卸载处理,相应清理表层土体,之后在边坡开挖过程中,再次出现土层下滑现象,因边坡属高陡,地质情况较复杂,根据业主及设计要求,对该边坡进行地质勘察,以确定边坡支护设计方案[2]。

2工程地质条件概述

2.1地形地貌

在分析过程中发现,该边坡的地形地貌为典型的侵蚀剥蚀丘陵地貌,边坡所在位置,原始地形为上陡、中缓、下陡,上部坡度范围为30~35°,中部坡度范围为20~25°,下部受地层开挖坡度范围为34~45°。在上边坡中,主要植物包括:杂草、竹林以及灌木林[3]。在边坡的南侧存在冲沟,长度大概为300m,有200~230m3/d的流量。沟谷的形状为V形,底部的宽度大概为3m,且在沟底存在基岩裸露。两侧的山坡,有20~25°的坡度。

2.2地层、地质构造

在工程场地中,存在第四系残坡积层(Qdl-el)地形结构,也存在一部分人工填土层(Qml),下伏岩性为典型的燕山期侵入黑云花岗岩(γ52(3)c)及其风化层。对地层以及地质构造进行测绘时发现,工程现场并没有断裂构造和新构造活动迹象。

3工程水文地质条件

3.1地表水

对工程的地表水进行详细勘测,发现工程区域的地表水南侧有冲沟,东西走向,长度大概为300m,有大约200~230m3/d的流量,形态为V形。底部的宽度为3m,沟底存在基岩裸露,两侧山坡具有的坡度范围为20~25°[4]。此外,勘测边坡四周时发现,东侧村庄的一处位置存在下降泉点,房前有小水沟形成。在雨季时,对其流量产生的影响非常大,勘测时小水沟流量为60~80m3/d。边坡顶上设置好的排水沟,针对上游50m的区域开始截流,排水主要有两种:一种为生活用水,另一种为山坡汇流流水。

3.2地下水

在勘测过程中,对孔内水位进行了观测,并详细分析了各岩土层性状。其中,场地地下水在风化岩层中大量埋藏,主要为孔隙水以及裂隙水[5]。其中埋藏以及相应的赋存条件包括:大部分在全~强风化黑云母花岗岩风化带网状孔隙—裂隙中赋存,属于潜水,补给主要为降雨和渗入其中的地表水,会沿着顺坡,通过存在的空隙以及裂隙通道向下排泄,斜坡中存在的地下水,有比较快的径流排泄速度,在平缓处,径流速度会慢一些。孔隙内部,有很多黏性土存在,也有一些风化矿物等,所以没有理想的连通性,属于典型的弱透水层。其中,碎块状强风化以及中风化岩裂隙,发育非常一般,连通性较强一些,透水性和富水性都比较弱。残坡积土层中,有很少的孔隙潜水,为季节性含水层,无理想的透水性,水量不大。结合所在区域的气候条件、残坡积土、风化岩层的特性,在雨季到来时,坡脚与坡面会有明显的滴水以及渗水现象。勘察过程中,水位测量埋深为11.0~17.90m、标高431.57~461.15m。枯水时期,残坡积土体会变得非常干燥,存在硬塑-坚硬性,钻孔揭露深度范围当中,并不会看见地下水位,所以没有含水量,地表有龟裂情况;雨季时期,土体开始潮湿,渐渐饱和、含水或饱水,存在软塑-可塑状态,钻孔揭露,地下水位的上升情况十分明显,与残坡积土层的特殊性十分相符,为典型的季节性含水层。在对区域资料调取以及分析之后,总结出年地下水位变化幅度5~6m[6]。

3.3地下水补给、径流、排泄条件

风化带网状孔隙裂隙水在丘陵坡地上有明显分布,有些呈网状,有些呈片状。在较为平缓的区域,补给地下水主要依靠降雨,也依靠基岩裂隙水的侧向补给,通过网状孔隙或裂隙由高向低径流,在地表溪沟与地形洼地处,以下降泉或渗流形式排泄。排泄地下水的形式主要有两种,一种为蒸发,另一种为径流,在沟谷两侧斜坡上有所分布,与地表水并没有非常直接的关联。直接接触下伏基岩裂隙水,与基岩裂隙水水力有紧密联系[7]。基岩裂隙水在风化带网状孔隙裂隙水下部有着广泛分布,补给地下水的重要来源便是雨水的渗入,进而使风化带网状孔隙裂隙水得到渗透补给。因为地层存在的岩性、地貌等对其产生的控制作用,除一部分降雨给予补给,剩下的降雨都会顺着地表呈表流下泄,大部分都是降雨入渗补给,就近沿溪、沟两侧渗出后排泄入河。勘察中,发现地下水的流向为从高到低渗流,场址区存在的地下水流径流为从东向西。南侧存在的冲沟沟谷,内部的基岩裸露含水层与地表水有水力联系,剩下区域的基岩裂隙水与地表水并没有水力联系[8]。

3.4地下水腐蚀性评价

在分析赤门互通CK2010、SK206钻孔地下水水样之后,依照JTGC20-2011《公路工程地质勘察规范》附录K,对其进行判定,场地环境类别属于Ⅱ类。依照地层渗透性,对场地地下水进行划分,属于B型;依据编制的标准进行场地水介质对建筑材料的腐蚀性评价,具体如表1所示。结构,考虑经济效益最大化。面对服务区内部面积较小、功能无法完善的问题,可适当增加综合服务楼的面积,在服务区综合服务楼里合理设置大厅、餐厅、休息室、用水、饮水等功能区,完善服务区功能设施,为司乘人员提供全方位、高品质的服务。在建筑主体结构建设完毕后,工作人员要遵循“人与自然和谐共处”的理念,注意服务区建筑与周边环境的协调性[5]。在服务区主体建筑结构完善后,要注意合理设计建筑外观。建筑外观会影响司乘人员对服务区的印象,也会影响周边环境的协调性。建筑外观装修上,可根据地方特色,将地方特色文化、建筑、风俗融入服务区建筑景观,既避免了服务区同质化问题,又能宣传服务区地方文化特色,吸引游客,带动地区旅游经济的发展。在“以人文本”、“人与自然和谐共处”的理念下合理规划服务区附属配套设施。服务区附属配套设施是服务区的重要组成部分,影响着整体服务区建筑景观,一个不和谐的建筑将影响整个服务区的景观,影响公众对服务区的评价。因此,在服务区建筑景观设计中,要注意合理规划服务区附属配套设施。生态文明是当前社会发展各行各业发展需要践行的思想理念,而服务区的规划设计也需体现这一理念。在具体设计时,以人为本,充分考虑司乘人员的旅途需求。卫生间应靠近综合服务楼,便于服务设施的集中使用,方便司乘人员与乘客寻找,提高服务区安全性能。在停车场的修建上,注意停车场与人行道要相互隔离,减少停车干扰,设置专门的污水处理间,将污水处理间与用水、饮水区分开,配备专用的污水处理设备,经过处理后进行排放等。合理协调服务区内的设施、建筑,合理改造服务区外观,避免服务区同质化。服务区建筑景观的美观与和谐在于服务区内各设施建筑的和谐,在于服务区建筑结构的科学合理、功能布局的科学完善,与周边自然环境的和谐共生。针对现今服务区存在的同质化问题,在规划设计时,需充分分析服务区所在地域的经济、历史、文化、旅游、人文等资源,汲取具有地区文化特色的设计元素,避免同质化。在协调服务区设施、建筑时,既要坚持以人为本的理念,又要遵循人与自然和谐共处的原则,科学协调服务区的设施、建筑布局。同时,工作人员还要考虑到建筑外观的影响,从司乘人员的身心特点出发,合理改造服务区外观。

4结语

近年来,我国社会迅速发展,高速公路作为交通设施的重要组成部分,发展迅速,修建里程越来越长。面对漫长封闭的高速公路,服务区是减轻司乘人员旅途疲惫、为司乘人员提供必要服务的重要设施,也是彰显地域特色带动高速流量经济的重要窗口。但现今的服务区建设时间普遍较早,设施陈旧落后,已不能满足当下公众的需求。面对这种情况,服务区的转型升级势在必行,应结合当下服务区的发展现状、社会环境、公众需求,切实改善高速公路服务区建筑景观的设计。

作者:苏起银 单位:福建省地质测绘院

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