高德云
摘 要:在抽水蓄能電站工程中,上下庫連接公路起著連接電站上水庫與下水庫的重要作用,因此,建設(shè)好連接公路的重要性不言而喻。本文就某抽蓄電站上下庫連接公路勘察過程中現(xiàn)場地質(zhì)條件及主要工程地質(zhì)問題進(jìn)行分析與評價,希望對本工程及類似工程的后期設(shè)計施工起到一定的參考意義。
關(guān)鍵詞:上下庫連接公路;地質(zhì)條件;工程地質(zhì)問題;分析
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.14.104
1 工程概況
某抽水蓄能電站上下庫連接公路全長約11km,其中隧道2座,1#隧道長約2180m,2#隧道長約1720m,設(shè)計速度為20km/h,道路設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)采用水電場內(nèi)三級公路,路基設(shè)計寬8m,路面設(shè)計寬7m,路面結(jié)構(gòu)采用水泥混凝土路面。
2 基本地質(zhì)條件分析
(1)地形地貌:上下庫連接公路工程區(qū)屬于中低山丘陵地貌。公路沿線山坡坡度多為15°~30°,中部段山坡坡度較陡約30°~50°,首部及尾部段局部山體較平緩,山坡坡度為5°~15°。公路沿線地表多為全~強(qiáng)風(fēng)化二長花崗巖出露,局部段分布覆蓋層,多為殘坡積含碎石砂質(zhì)黏土或洪沖積漂石、碎石土。沿線發(fā)育4條沖溝,沖溝內(nèi)覆蓋層多為洪沖積漂石、碎石土,厚約1~10m,漂石直徑約0.5~1.5m,沖溝縱坡度緩,延伸長。沿線公路內(nèi)側(cè)山坡坡面滾石普遍分布,局部巖質(zhì)邊坡坡面巖體卸荷強(qiáng)烈,多沿結(jié)構(gòu)面張開形成危巖體。
(2)地層巖性與地質(zhì)構(gòu)造:據(jù)地質(zhì)測繪、坑探及鉆孔成果,場地覆蓋層主要由第四系的殘坡積砂質(zhì)黏土、崩坡積塊石及崩塌堆積物、洪沖積漂(碎)礫石層等組成;場地基巖主要為傲徠山期第一階段侵入的中粗粒、中細(xì)粒二長花崗巖,其次為泰山期中天門階段侵入的變石英閃長巖巖脈。根據(jù)地質(zhì)測繪、鉆孔及平硐揭露顯示,連接公路沿線斷層較發(fā)育,共發(fā)育17條,陡傾角為主,斷層延伸較長,走向以NE~NEE向為主,其次為NW向,均為Ⅲ級結(jié)構(gòu)面。公路沿線多為強(qiáng)~弱風(fēng)化二長花崗巖裸露,巖體節(jié)理(裂隙)較發(fā)育,局部發(fā)育,成組性較強(qiáng)。
(3)水文地質(zhì)條件:工程區(qū)地表水主要為沖溝流水,受大氣降水影響明顯,雨季有徑流,水量較大,可能引發(fā)洪水、地質(zhì)災(zāi)害,需做好排水措施。工程區(qū)地下水主要來源于大氣降雨補(bǔ)給,水量受季節(jié)性控制,根據(jù)地下水賦存條件,可分為基巖裂隙性潛水和第四系覆蓋層中的孔隙性潛水。裂隙性潛水主要賦存于基巖裂隙及斷層破碎帶內(nèi),含水層厚度大,受大氣降水及孔隙水的補(bǔ)給,賦水性主要受斷層、裂隙控制,呈脈狀、帶狀分布,具非均一性、各向異性和隨機(jī)性特點,以基巖裂隙水出露于地表,補(bǔ)給溝水,主要出露在深切的沖溝區(qū)內(nèi)等,下水庫兩岸見裂隙的滴水、滲水。
(4)不良地質(zhì)現(xiàn)象及隱患:工程區(qū)范圍內(nèi)不良地質(zhì)現(xiàn)象主要表現(xiàn)為崩塌、危巖體、滾石等,其中樁號AK1+810~AK2+900m、AK5+200~AK5+900m、AK9+370~AK9+570m、AK10+720~AK10+950m等路段分布有崩塌、危巖體,沿線坡面滾石普遍分布,地質(zhì)災(zāi)害隱患較發(fā)育。工程區(qū)場地邊坡多為巖質(zhì)邊坡,整體基本穩(wěn)定,局部穩(wěn)定性差。
3 主要工程地質(zhì)問題分析與評價
3.1 道路邊坡穩(wěn)定問題
上下庫連接公路沿線自然邊坡整體穩(wěn)定,產(chǎn)生變形破壞的類型主要為開挖邊坡的土體或全風(fēng)化層失穩(wěn)滑動。開挖邊坡主要為巖質(zhì)邊坡,邊坡穩(wěn)定性主要由坡面巖體風(fēng)化程度、結(jié)構(gòu)面發(fā)育情況、邊坡高度、坡度等決定。上下庫連接公路沿線地形起伏較大,開挖邊坡總體較矮,樁號AK1+810~AK2+900m、AK5+200~AK5+900m、AK10+720~AK10+950m等高邊坡路段大部分開挖邊坡可達(dá)10~20m,局部坡高達(dá)45m,建議采取相應(yīng)的防護(hù)措施,比如削坡、設(shè)置馬道、擋墻等處理措施。公路沿線多分布有崩塌、孤石、危石等,需要加強(qiáng)工程處理。經(jīng)工程處理后,場地基本適宜工程建設(shè)。
3.2 道路路基穩(wěn)定問題
上下庫連接公路路基的工程地質(zhì)問題主要表現(xiàn)為路基的不均勻沉降、滑動和擋土墻基礎(chǔ)的穩(wěn)定問題等。(1)路基不均勻沉降破壞:一般在路基各種巖土層的分界處、邊坡較陡的填方路段、內(nèi)外側(cè)填方厚度差別較大段、厚度變化較大的土層段和結(jié)構(gòu)松散~稍密的地基土段。沿線存在較多的跨溝谷段,填方或半填半挖與挖方路段之間,易產(chǎn)生不均勻沉降,建議對這些地段進(jìn)行適當(dāng)處理。(2)擋土墻基礎(chǔ)失穩(wěn)破壞:主要表現(xiàn)在填方路段的外側(cè)擋土墻基礎(chǔ)坐落在覆蓋層上,當(dāng)填方較大時,擋土墻基礎(chǔ)失穩(wěn)導(dǎo)致道路路基破壞,針對具體情況應(yīng)采取相應(yīng)的防護(hù)或處理措施。
3.3 地震效應(yīng)分析與評價
工程區(qū)外圍弱~強(qiáng)震級的地震活動頻繁,近場區(qū)地震活動頻次低、震級小,場址區(qū)無活動性斷裂通過,工程場地構(gòu)造穩(wěn)定性好。根據(jù)工程場地地震安全性評價報告,上下庫連接公路沿線工程區(qū)內(nèi)50年超越概率10%時的基巖地震動水平向峰值加速度為101.9gal,對應(yīng)的地震基本烈度為Ⅷ度。根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》(GB 50021-2001),本工程需考慮砂土液化及軟土震陷效應(yīng)。上下庫連接公路沿線覆蓋層零星分布,厚度較薄,主要為洪沖積漂(碎)石層、崩坡積塊石堆積物、殘坡積含碎塊石砂質(zhì)黏土,屬中軟土。根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2010)場地類別劃分標(biāo)準(zhǔn),場地類別大多為Ⅰ類場地,局部為Ⅱ類場地。沿線無液化土分布,無地基土液化問題;含碎石砂質(zhì)粘土屬中軟土,厚度薄,無地基軟化問題。
4 結(jié)束語
綜上所述,對連接公路工程來說,時常面臨著復(fù)雜的地質(zhì)條件以及比較突出的工程地質(zhì)問題,如邊坡穩(wěn)定、路基穩(wěn)定以及場區(qū)地震效應(yīng)等問題,通過在勘察過程中對現(xiàn)場地質(zhì)條件及主要工程地質(zhì)問題進(jìn)行充分的分析與評價,進(jìn)而在后期設(shè)計施工過程中針對性的采取措施進(jìn)行防護(hù),這樣能一定程度上提高工程建設(shè)的安全性及運(yùn)營的穩(wěn)定性,減少資金投入,獲得良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。
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