道路勘測設(shè)計—路基橋涵地基壩基勘察

1、 道路勘測設(shè)計 路基橋涵地基壩基勘察 道路是陸地交通運輸?shù)母删€，由公路與鐵路共同組成運輸網(wǎng)絡(luò)，其中鐵路運輸量占首位，鐵路是國民經(jīng)濟的動脈，在我國的政治，經(jīng)濟，國防上發(fā)揮著巨大作用。近年來我國高速公路飛速發(fā)展，高等級公路網(wǎng)已初具規(guī)模。 橋梁是在道路跨越河流，山谷，或不良地質(zhì)作用發(fā)育地段而修建的構(gòu)筑物，是道路的重要組成部分。隨著我國道路的迅速發(fā)展，道路地質(zhì)復(fù)雜程度也隨著增加，因此，橋梁的數(shù)量與規(guī)模在道路中的比例越來越大，它是道路選線時的重要因素之一。隨意，除特大，大橋梁需要單獨進行勘察外，一般橋梁巖土工程屬道路巖土工程勘察的一部分。上述兩者雖有密切聯(lián)系，但它們對工程地質(zhì)條件的要求不同，作為長安大學(xué)

2、地質(zhì)工程本科在讀的學(xué)生，結(jié)合道路勘測設(shè)計與巖土工程勘察這兩門課，我將對此進行力所能及的論述。 路基勘察要點依據(jù)公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范JTJ064-98應(yīng)依階段布置工作量（可行性勘察，初勘，詳勘）路基勘察內(nèi)容有： 1、一般路基 2、高路堤 3、陡坡路堤 4、深路塹 5、支擋工程 6、河岸防護工程 7、改河（溝渠）工程由于內(nèi)容較多，本節(jié)課只講初步勘察階段內(nèi)容（初勘階段有可能對可行性勘察階段確定的幾個可比線路進行確定，對特殊工點勘察工作不是特別深入） 1、一般路基初步勘察（1）勘察重點（與地基穩(wěn)定性和邊坡穩(wěn)定性有關(guān)的地質(zhì)問題）巖石名稱、巖性、產(chǎn)狀、風(fēng)化破碎程度及風(fēng)化層厚度；表土類別、名稱、密實程度 、

3、含水狀態(tài)；地下水和地表水的活動情況。勘察資料要求有路基工程地質(zhì)條件分段說明、工程地質(zhì)縱斷面圖、代表性工程地質(zhì)橫斷面圖和勘探、測試資料匯總表。 （2）調(diào)查與測繪與路線的工程地質(zhì)調(diào)繪一并進行，工程地質(zhì)平面圖比例尺為1：100001：2000不良地質(zhì)地段另繪比例尺為：1：20001：10000。（3）勘探二級及二級以上公路 的控制性勘探點間距平均為200500m，孔深：細粒土不小于4m，粗粒土不小于2m；二級以下公路 的探制性勘探點間距平均為5001000m，孔深：不小于2m；宜采用簡易鉆探或挖探。（4）測試測試工作重點布設(shè)在土質(zhì)路基段，對土樣進行野外鑒別并選取代表性樣品進行常規(guī)理、水理及化學(xué)性質(zhì)試

4、驗和必要的力學(xué)試驗，或選代表性的地段作原位測試。測試點的數(shù)量約為勘探點的一半。 2、高路堤初步勘察根據(jù)填料不同高度大于12m或20m（1）勘察重點調(diào)查地層層位、層厚、土質(zhì)類別，調(diào)查地下水埋深、分布；確定土的承載能力、抗剪指標和壓縮指標。判定在路堤附加荷載作用下，地基沉降和滑移的穩(wěn)定性地層中的軟弱層應(yīng)作為重點。（2）調(diào)查與測繪采用初測路線平面圖，按1：5000精度控制進行地調(diào)和測繪，結(jié)合勘探資料，編繪路段工程地質(zhì)平面圖。選定路段的控制斷面位置，控制橫斷面在縱向一般200米設(shè)1個，地層變化不大時，可500米設(shè)一個，或每個工段不得少于2個。用1：1001：200的比例尺編繪控制橫斷面圖，左右應(yīng)超過路

5、堤底寬至少20m。（3）勘探勘探內(nèi)容要點如下：每1個控制橫斷面上，包括露頭、挖探、簡便鉆探、觸探、物探等勘探點不得少于2個；勘探深度對小于24m的覆蓋層應(yīng)達到基巖面，對于深厚土層應(yīng)不小于路堤高度并穿過軟土層；高填路段及地質(zhì)構(gòu)造處，視需要可采用少量鉆孔，孔徑應(yīng)滿足采樣測試的要求。 勘察資料要求有路段工程地質(zhì)說明書、路段地質(zhì)平面略圖、提供處理方案建議和詳勘工作建議 （4）測試采用原位測試方法在控制橫斷面上進行土層物理力學(xué)指標測定。在鉆孔中應(yīng)采樣進行室內(nèi)試驗。露頭、挖探、簡便鉆探均應(yīng)采取樣品進行目測和試驗，分析對比土層物理力學(xué)指標。 3、陡坡路堤初步勘察1）勘察重點陡坡路堤的勘察重點為：對于填筑在等

6、于或陡于12的斜坡上的及存在可能沿斜坡滑動的路堤（包括半填路堤），應(yīng)查明其沿斜坡或下臥基巖面滑動破壞的可能性；調(diào)查斜坡上覆蓋土層的層位、層厚、土類，斜坡下臥基巖巖石的傾斜度、巖性、產(chǎn)狀、風(fēng)化程度，斜坡地表水和地下水的情況；確定土層和巖土界面的抗滑、抗剪指標。（2）調(diào)查與測繪采用初測路線平面圖，按1：5000精度控制進行地調(diào)和測繪，結(jié)合勘探資料，編繪路段工程地質(zhì)平面圖。選定路段的控制斷面位置，控制橫斷面在縱向一般200米設(shè)1個，地層變化不大時，可以500米設(shè)一個，或每個工段不得少于2個。 用1：1001：200的比例尺編繪控制橫斷面圖，應(yīng)上下超過陡坡路堤寬各20m。（3）勘探每個控制點上勘探點不

7、得少于2個（包括露頭、挖探、簡便鉆探、觸探和物探等。）勘探深度應(yīng)達到基巖面，對于深厚土層應(yīng)不小于路堤高度并穿過軟土層。為查明陡坡路堤工段的地層結(jié)構(gòu)，必要時可采用少量技術(shù)性鉆孔。鉆孔孔徑應(yīng)滿足采樣試驗的要求。（4）測試采用原位測試方法在控制橫斷面上進行土層物理力學(xué)指標測定。露頭、挖探、簡鉆探均應(yīng)采取樣品進行目測和試驗，分析對比土層物理力學(xué)指標 4、深路塹初步勘察（1）勘察重點對于初擬的路塹邊坡高度大于或等于20m者，或邊坡高度雖小于20m，但需要特殊處理者，均應(yīng)對開挖邊坡的地層、巖層及沿軟弱結(jié)構(gòu)面滑動的穩(wěn)定性進行調(diào)查。調(diào)查巖土組成情況、巖土界面坡度和段向、巖石風(fēng)化程度。調(diào)查土質(zhì)邊坡的土層層位、層

8、厚。調(diào)查邊坡巖層層位、產(chǎn)狀、巖性、軟弱層和構(gòu)造結(jié)構(gòu)面情況，確定結(jié)構(gòu)面的抗滑、抗剪指標。調(diào)查地形、地貌、水文地質(zhì)情況，特別是地面水活動情況和地下水埋藏及滲流情況。（2）調(diào)查與測繪采用初測路線平面圖，按1：5000精度控制進行地調(diào)和測繪，結(jié)合勘探資料，編路段工程地質(zhì)平面圖。 選定路段的控制斷面位置，控制橫斷面在縱向一般100米設(shè)1個，根據(jù)地層變化可加密為每50米設(shè)一個或放寬到200米一個，或每個工段不得少于2個。對于巖體應(yīng)調(diào)查并測繪地層和各種軟弱結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀、密度、連通情況，充填物和含水情況，有順層滑動的應(yīng)調(diào)查其產(chǎn)狀與節(jié)理情況。用1：1001：200的比例尺編繪控制橫斷面圖，測繪范圍應(yīng)根據(jù)地層巖性

9、、地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌和水文條件所影響的可能滑動范圍以及路塹的開口寬度等來確定。一般應(yīng)在路線左右各50100m。（3）勘探控制性橫斷面的間距按深路塹的長短、地形及地質(zhì)的復(fù)雜程度而酌情確定。每個控制點上勘探點不得少于2個（包括露頭、挖探、簡便鉆探、觸探和物探等。）對于僅存在土層穩(wěn)定問題者，勘探深度應(yīng)達到巖土界面，對于巖石邊坡，一般通過露頭觀測、挖探和地質(zhì)測繪推算到路基標高以下35m。當所采用方法未判明路塹邊坡穩(wěn)定性問題時，應(yīng)適當增設(shè)技術(shù)性鉆孔。鉆探達到軟弱結(jié)構(gòu)面以下或應(yīng)達到路基設(shè)計標高以下35m，以判明為止。鉆孔孔徑應(yīng)滿足采樣試驗的需要。（4）測試采用原位測試方法在控制橫斷面上進行土層及巖石露頭的

10、物理力學(xué)指標測定，并判定土石工程等級。對鉆探取樣進行采取樣品進行目測和試驗。 5、支擋工程初步勘察（1）勘察重點勘察支擋工程構(gòu)造物位置處承重地基的地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、水文條件。重點是探查下臥軟弱地層的存在及分布。掌握支擋工程構(gòu)造物承重地層的物理力學(xué)指標。論證、推薦優(yōu)選的支擋工程方案。 （2）調(diào)查與測繪采用初測路線平面圖，按1：5000精度控制，對擬定的支擋工程布設(shè)軸線路段進行工程地質(zhì)調(diào)繪，結(jié)合勘探資料，編繪路段工程地質(zhì)平面圖。在設(shè)置支擋工程的軸線上選定控制橫斷面，間距30-50m設(shè)1個，但每處不得少于2個。對于巖體應(yīng)調(diào)查并測繪地層和各種軟弱結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀、密度、連通情況，充填物和含水情況，有順層

11、滑動的應(yīng)調(diào)查其產(chǎn)狀與節(jié)理情況。用1：001：200的比例尺編繪控制橫斷面圖，測繪范圍應(yīng)包含受擋的巖土體，并應(yīng)因支擋工程類型而有所不同。（3）勘探應(yīng)在支擋工程軸線上設(shè)有勘探點。每個控制斷面上勘探點不得少于2個（包括露頭、挖探、簡便鉆探、觸探和物探等。）勘探深度主要控制在設(shè)擋軸線上的探點，一般應(yīng)穿過覆蓋層達到基巖，對于厚層覆蓋土層應(yīng)穿過軟弱層，達到承載力相對較大的持力地層。支擋工程的地基，當簡便方法不能達到勘探目的時，應(yīng)適當增設(shè)技術(shù)性鉆孔。并采樣試驗。（4）測試采用原位測試方法在控制斷面上進行物理力學(xué)指標測定。對鉆探取樣進行采取樣品進行目測和試驗。利用露頭、簡易鉆探及挖探采取試樣進行目測和測試。

12、6、河岸防護工程初步勘察（1）勘察重點對于臨河、沿河的低位路線的河岸和下邊坡，當存在水流沖刷失穩(wěn)，并需要設(shè)置河岸防護和疏導(dǎo)水流工程的路段，應(yīng)進行調(diào)查。調(diào)查岸坡地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地形、地貌、不良和特殊地質(zhì)現(xiàn)象的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。調(diào)查河段的水力特征、沖淤變化規(guī)律。調(diào)查防護工程及導(dǎo)流工程構(gòu)造物位置基底地層、巖土組成、巖土物理力學(xué)指標。（2）調(diào)查與測繪采用初測路線平面圖，按1：5000精度控制，結(jié)合勘探資料，編繪路段工程地質(zhì)平面圖。采取地持調(diào)查和簡易水文、水力觀測方法確定設(shè)防和導(dǎo)流工程地段，并選定控制橫斷面位置，間距30-50m設(shè)1個，但每處不得少于2個。用1：1001：200的比例尺編繪控制橫斷面圖

13、，測繪寬度應(yīng)包含設(shè)防標高以下河床（或水下）部分不小于20m，巖坡上包含路基全寬。 （3）勘探在每個控制斷面上勘探點不得少于2個（包括露頭、挖探、簡便鉆探、觸探和物探等。）在設(shè)防和導(dǎo)流體軸線上應(yīng)有勘探點，勘探深度應(yīng)達到河床下巖層或基底堅實地層，并應(yīng)超過河床沖刷深度線3m。當簡便方法不能達到勘探目的時，應(yīng)適當增設(shè)技術(shù)性鉆孔。并采樣試驗。（4）測試采用原位測試方法在控制斷面上進行物理力學(xué)指標測定。對鉆探取樣進行采取樣品進行目測和試驗。利用露頭、簡易鉆探及挖探采取試樣進行目測和測試，鉆孔中采樣應(yīng)進行室內(nèi)試驗。 7、改河（溝渠）工程初步勘察（1）勘察重點對因路線或橋梁的需要，初擬的河道、溝渠改道地段應(yīng)列

14、項調(diào)查。調(diào)查原河段的水流、水力特征，沖刷、淤積規(guī)律，原河段的性質(zhì)、類型和發(fā)育階段。調(diào)查改移河道地段的地形地貌、水文條件、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造。評價改移河道地段的工程地質(zhì)與水文條件，預(yù)測改移河道后兩 岸和下游巖坡的水流沖刷穩(wěn)定性及設(shè)防護工程的必要性。（2）調(diào)查與測繪采用初測路線平面圖，按1：5000精度控制，沿改河軸線左右各200m范圍內(nèi)進行工程地質(zhì)調(diào)查和簡易測繪，結(jié)合勘探資料，編繪路段工程地質(zhì)平面圖。在軸線上選定控制橫斷面，間距100m設(shè)1個，每工段不少于兩個橫斷面。用1：2001：500的比例尺編繪控制橫斷面圖。（3）勘探應(yīng)在設(shè)防和導(dǎo)流工程軸線上設(shè)有勘探點。每個控制斷面上勘探點不得少于2個（包

15、括露頭、挖探、簡便鉆探、觸探和物探等。）勘探深度應(yīng)超過原河床線深度3m，或達到基巖。當簡便方法不能達到勘探目的時，應(yīng)適當增設(shè)技術(shù)性鉆孔。（4）測試采用原位測試方法在控制斷面上進行物理力學(xué)指標測定。 利用露頭、簡易鉆探及挖探采取試樣進行目測和測試。 橋位初勘特大橋：L500m大橋：100L500m中橋：30L100m小橋：8L 30m涵洞：L 8m橋墩臺主要工程地質(zhì)問題：橋墩臺地基穩(wěn)定性、橋臺的偏心受壓及橋墩臺地基的沖刷問題等。 橋墩臺地基穩(wěn)定性主要取決于墩臺地基中巖土體的允許承載力 ；橋臺除了承受垂直壓力外，還承受到岸坡的側(cè)向主動土壓力，在有滑坡的情況下，還受到滑坡的水平推力，使橋臺基底總是處

16、在偏心荷載狀態(tài)下；橋墩的偏心荷載，主要是由于機動車在橋梁上行駛突然中斷而產(chǎn)生的。 橋墩和橋臺的修建，使原來的河槽過水斷面減小，局部增大了河水流速，改變了流態(tài)，對橋基產(chǎn)生強烈沖刷，有時可把河床中的松散沉積物局部或全部沖走，使橋墩臺基礎(chǔ)直接受到流水沖刷，威脅橋墩臺的安全。 橋位初勘要求應(yīng)根據(jù)工程可行性研究報告的審批意見，在工程可行性研究地質(zhì)勘察資料的基礎(chǔ)進行初勘。對工程地質(zhì)條件復(fù)雜的特大橋和大橋，必要時，增加技術(shù)設(shè)計階段勘察，對初勘作進一步補充勘察工作。根據(jù)初勘合同或初勘任務(wù)書的要求進行初勘。初勘階段，應(yīng)對各橋位方案進行工程地質(zhì)勘察，并對建橋適宜性和穩(wěn)定性有關(guān)的工程地質(zhì)條件作出結(jié)論性評價。 橋位初

17、勘調(diào)查與測繪在橋位處必須進行工程地質(zhì)調(diào)查。對工程地質(zhì)條件復(fù)雜的特大橋，應(yīng)進行工程地質(zhì)測繪，比例尺用1:5001:2000,編制橋位工程地質(zhì)平面圖，對一般的特大橋、大橋及復(fù)雜中橋，不進行工程地質(zhì)測繪。調(diào)查測繪前，應(yīng)對已有的工程地質(zhì)資料進行分析研究，如圖件比例尺符合測繪要求或有更大的比例尺時，可在現(xiàn)場進行核對、補充、修訂，否則應(yīng)實地測繪。調(diào)查范圍一般包括對橋梁及其附屬工程有影響的工程地質(zhì)現(xiàn)象。一般包括橋軸線縱向的河床和兩岸谷坡或階地（約5001000m)，以及橫向的河流上、下游各200500m，如有特殊要求，可增加測繪范圍 橋位初勘工程地質(zhì)勘探工程地質(zhì)勘探，一般應(yīng)在工程地質(zhì)調(diào)查或測繪的基礎(chǔ)上，通過

18、物探、挖探、釬探、原位測試等綜合手段進行。各橋位處的勘探工作量，應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)復(fù)雜程度和設(shè)計要求確定。橋基工程地質(zhì)勘察應(yīng)注意的主要問題有：1鉆孔布設(shè)鉆孔布設(shè)應(yīng)在橋位工程地質(zhì)調(diào)查與測繪的基礎(chǔ)上進行，以避免盲目性。鉆孔數(shù)量取決于：設(shè)計階段；橋位地質(zhì)條件；擬采用的基礎(chǔ)類型。在初步設(shè)計階段，一般布設(shè)35個鉆孔；在技術(shù)設(shè)計階段，鉆孔數(shù)應(yīng)不少于墩臺數(shù)。如采用沉井基礎(chǔ)，或基礎(chǔ)在傾斜、鋸齒狀的基巖面上時，應(yīng)增加輔助鉆孔，復(fù)雜時每一墩臺需要45個鉆孔。鉆孔一般布設(shè)在橋梁中心線上。為了避免鉆穿具有承壓水的巖層而引起基礎(chǔ)施工困難，也可布設(shè)在墩臺以外。為了解沿河床方向基巖面的傾斜情況，在橋梁的上下游可加設(shè)鋪助鉆孔。2

19、鉆孔深度鉆孔深度取決于河床地質(zhì)條件、基礎(chǔ)類型與基底埋深。河床地質(zhì)條件包括：河床地層結(jié)構(gòu)、基巖埋深、地基承載力、可能的沖刷深度等?；A(chǔ)類型要區(qū)分明挖、深井與樁基等。如遇基巖，要求鉆入基巖風(fēng)化層13m。這一點在山區(qū)河流上尤應(yīng)注意，以免把孤石錯定為基巖。在粘性土或砂類土層中，一般每1m1.5m應(yīng)取原狀土樣一件；如土層厚度大于等于5米，可視具體情況，每層分別在上中下部位各取代表性原狀土樣一件。遇有土層變化，應(yīng)立即取樣。巖芯采取率：在堅硬完整巖層中，不宜小于85%；在強風(fēng)化、破碎的巖層中，不宜小于50%。對特大橋、工程地質(zhì)條件復(fù)雜的大橋，應(yīng)有3孔以上，一般大、中橋12孔，取具有代表性的巖芯，按地層上下順

20、序進行編號、整理、裝箱、填寫巖芯卡片和巖芯箱登記表。對破碎、松散巖樣，應(yīng)采用瓶狀或袋裝加以保存。對巖芯、松散巖樣應(yīng)保存到橋梁建成 橋位初勘原位測試原位測試應(yīng)根據(jù)土質(zhì)特性，工程要求和使用經(jīng)驗，選用靜力觸探、動探、十字板剪切試驗、橫壓試驗等。在原位測試時，每一土層試驗數(shù)據(jù)，一般要求為13個。 橋位初勘室內(nèi)試驗巖石試驗：包括巖石成分試驗、巖石物理性能試驗（相對密度、密度、吸水率、飽和吸水率、濕化與膨脹及凍融試驗）、巖石力學(xué)性能試驗（單軸抗壓強度、軸向拉伸、變形、三軸試驗）等細粒土：天然密度、天然含水量、相對密度、液限、塑限、顆粒分析、壓縮系數(shù)、壓縮模量、滲透系數(shù)和抗剪強度等，需要時作有機物含量和高壓

21、縮性試驗粗粒土：顆粒分析、天然密度、天然含水量、抗剪強度、相對密度、滲透系數(shù)、天然休止角試驗。水質(zhì)分析：應(yīng)取水樣做水質(zhì)簡易分析。對水質(zhì)有特殊要求時，應(yīng)對水試樣進行專項分析。 壩址初勘（土石壩）內(nèi)容（水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范GB50287-99）查明壩基基巖起伏情況、河床深槽、古河道、埋藏谷的具體范圍、深度以及深槽或埋藏谷側(cè)壁的坡度。查明壩基河床及兩岸基巖與覆蓋層的層次、厚度和分布，重點查明軟土層、分細砂、濕陷性黃土、架空層、漂孤石以及基巖中的石膏夾層等工程地質(zhì)性質(zhì)不良土層的情況。查明影響壩基、壩肩穩(wěn)定的斷層、破碎帶的分布、規(guī)模、產(chǎn)狀、性狀、滲透變形條件。查明壩基的水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)，含水層或透水層和

22、相對隔水層的巖性、厚度變化和空間分布，巖土滲透性和地下水、地表水對混凝土的腐蝕性，重點查明可能導(dǎo)致強烈漏水的壩基、壩肩滲透變形的集中滲漏帶的具體位置。查明巖坡的風(fēng)化帶、卸荷帶的分布、深度及穩(wěn)定條件，重點查明壩體、面板堆石壩趾板、防滲體與地基和岸坡連接地段有無斷層破碎帶及其變形特性和允許滲透水力比降。查明壩區(qū)喀斯特發(fā)育規(guī)律，主要喀斯特通道的分布與規(guī)模，相對隔水層的埋藏條件，提出建議的防治處理范圍。提出壩基巖土體的滲透系數(shù)，允許滲透水力比降和各項物理力學(xué)性質(zhì)參數(shù)，對基的沉陷、濕陷、抗滑穩(wěn)、滲透變形、液化等問題作出評價，并提出壩基處理的建議。 壩址初勘（土石壩）調(diào)繪測繪比例尺：1：50001：1000測繪范圍：壩址水工建筑物場地和對工程有影響的地段。勘探剖面線應(yīng)結(jié)合壩軸線、防滲線、排水減壓井、消能建筑、面板堆石壩趾板等布置。勘探點間距宜采用50100m?；鶐r地基鉆孔深度宜為壩高的1/31/2，防滲線上的鉆孔深度不應(yīng)小于壩高。覆蓋層地基鉆孔深度，當下伏基巖埋深小于壩高時，鉆孔深度宜進入基巖面以下1020m，防滲線上鉆孔深度可根據(jù)需要確定。當下伏基巖埋深大于壩高時，鉆孔深度宜根據(jù)透水層和相對隔水層的具體情況確定。應(yīng)布置平洞、鉆孔