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        路過喀斯特

        2023-01-04 07:14:20本刊編輯部
        中國公路 2022年15期
        關(guān)鍵詞:工程地質(zhì)巖溶公路工程

        文 本刊編輯部

        提到巖溶,很多人可能會(huì)感到陌生,但提到喀斯特,人們卻耳熟能詳。巖溶,即碳酸鹽巖、石膏、巖鹽等可溶性巖石受到水的化學(xué)溶蝕,及流水沖蝕、潛蝕和崩塌等外力長期作用所產(chǎn)生的現(xiàn)象的總稱。

        在我國,巖溶分布相當(dāng)廣泛,總面積占國土面積近三分之一。我國西南地區(qū)的貴州、云南、廣西、四川、重慶,以及中南地區(qū)的湖南、湖北、廣東是巖溶最為發(fā)育的地區(qū),構(gòu)成了世界上最大的連片裸露型巖溶區(qū)。尤其在西南巖溶地區(qū),多屬亞熱帶氣候,降水豐沛,地下水系發(fā)育,巖石溶蝕作用強(qiáng)烈。在造就千姿百態(tài)、鬼斧神工的喀斯特奇景的同時(shí),也形成了地下溶洞、暗河溝湖等復(fù)雜地質(zhì)條件,且表面土層貧瘠淺薄,生態(tài)環(huán)境極其脆弱。巖溶地質(zhì)具有易破壞、難恢復(fù)的特征,在碳酸鹽巖分布區(qū),在外動(dòng)力地質(zhì)作用或諸如車輛碾軋等情況下,易發(fā)生巖溶地面塌陷的情況。此外,由于該地區(qū)土層薄厚不均勻,土質(zhì)較脆,給公路安全造成較大威脅,導(dǎo)致巖溶地區(qū)交通建設(shè)難度加大。正因如此,早在20年前就有專家指出:我國實(shí)施西部大開發(fā)戰(zhàn)略,遇到的挑戰(zhàn)性問題之一就是巖溶問題。

        本期“第一觀察”《穿越巖溶》結(jié)合國家實(shí)施西部大開發(fā)戰(zhàn)略以來,西南巖溶地區(qū)開展的大量公路工程關(guān)鍵技術(shù)科研攻關(guān)實(shí)踐,梳理了巖溶工程地質(zhì)的主要特點(diǎn)及典型問題,介紹了我國巖溶公路技術(shù)發(fā)展的歷史沿革,列舉了巖溶地區(qū)公路工程的主要挑戰(zhàn),分析了巖溶地區(qū)公路工程科研的現(xiàn)狀及成果,展望了巖溶地區(qū)公路工程未來的攻關(guān)方向。

        工程實(shí)踐表明,地下巖溶地質(zhì)的隱蔽性、多樣性和不確定性,大大增加了公路工程勘察評價(jià)的難度,從而導(dǎo)致路面塌陷、橋梁坍塌、隧道突水等災(zāi)害;同時(shí),巖溶地區(qū)植被恢復(fù)困難,地表水與地下水系連通性強(qiáng),公路建設(shè)和運(yùn)營極易對沿線生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重影響甚至破壞;此外,巖溶地區(qū)優(yōu)質(zhì)筑路材料缺乏,需要因地制宜利用地方材料,以有效提高公路工程的經(jīng)濟(jì)性、適用性和耐久性。因此,工程地質(zhì)勘察、基礎(chǔ)穩(wěn)定性評價(jià)、資源利用、病害處治、環(huán)境保護(hù)等成為巖溶地區(qū)公路建設(shè)的關(guān)鍵。

        近年來,我國巖溶地區(qū)圍繞上述領(lǐng)域開展攻關(guān)研究,取得了多項(xiàng)技術(shù)突破與創(chuàng)新。在工程地質(zhì)勘察方面,針對高等級公路建設(shè)及其環(huán)境保護(hù)的新要求,構(gòu)建了巖溶地區(qū)公路工程綜合勘察技術(shù)體系;在基礎(chǔ)穩(wěn)定性評價(jià)方面,提出了含隱伏溶洞地基公路路基穩(wěn)定性評價(jià)方法、橋基承載力確定新方法等;在筑路材料資源的開發(fā)與利用方面,開發(fā)了硅質(zhì)碳酸鹽巖和錳鐵合金工業(yè)廢渣抗滑耐磨耗集料,提出了基于中心質(zhì)結(jié)構(gòu)模型的抗滑表層瀝青混合料設(shè)計(jì)新方法,開發(fā)了高石粉含量的機(jī)制砂高強(qiáng)混凝土和機(jī)制砂自密實(shí)混凝土等;在病害處治方面,揭示了巖溶水作用下巨粒土路堤的漸進(jìn)變形破壞機(jī)理,以及土質(zhì)路堤的滲透變形破壞機(jī)理,進(jìn)而提出巨粒土路堤工后沉降時(shí)效分析方法,以及以巖溶水控制為核心的公路設(shè)施病害防治技術(shù);在公路工程巖溶環(huán)境保護(hù)技術(shù)方面,針對巖溶地區(qū)環(huán)境特點(diǎn),通過系統(tǒng)分析公路建設(shè)與運(yùn)營對巖溶生態(tài)環(huán)境影響或破壞的方式和程度,建立了公路建設(shè)運(yùn)營對巖溶生態(tài)環(huán)境影響的評價(jià)指標(biāo)與方法體系,促進(jìn)公路工程與巖溶環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。

        綜上所述,深入認(rèn)識(shí)巖溶,學(xué)習(xí)巖溶知識(shí),探索巖溶科技,不僅有助于讓路、橋、隧順利穿越巖溶地區(qū),還有助于推動(dòng)解決巖溶地區(qū)復(fù)雜的資源和生態(tài)環(huán)境問題,在加快建設(shè)交通強(qiáng)國的同時(shí),也助力建設(shè)美麗中國。

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