《工程地质》任务一.ppt

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1、任务三任务三 常见公路地质病害的防治常见公路地质病害的防治任务描述一、崩塌三、泥石流二、滑坡四、岩溶五、地震六、公路水毁七、路基翻浆 崩塌的形成条件崩塌的形成条件1确定崩塌体的边界确定崩塌体的边界2一、崩塌 崩塌的防治崩塌的防治31、崩塌的形成条件岩崩土崩v崩塌：陡坡上的岩土体在重力或其它外力作用下，突然向下崩落的现象。大于大于50度的高陡斜坡度的高陡斜坡硬硬质岩石或岩石或软硬相硬相间黄土或黄土黄土或黄土类土土地形地貌各种各种结构面：构面：节理面、理面、断断层面、岩面、岩层界面等界面等岩土类型地质构造1、崩塌的形成条件1、崩塌的形成条件崩塌的诱发因素1、崩塌的形成条件2、确定崩塌体的边界调查

2、结构面调查结构面的组合和交切3、崩塌的防治防治原则防治措施1）防治案例2）3）1）防治原则v大、中型崩塌大、中型崩塌的地段，优先绕避，次调整路线位置，或考虑其它通过方案(如隧道等)。v小型崩塌小型崩塌地段，绕避或设置防护工程（比选）v设计设计时，避免使用不合理的高陡边坡v施工施工时，避免大挖大切，岩体松散或构造破碎地段，不宜使用大爆破施工。2）防治措施调整调整水流水流 刷坡刷坡清除清除危岩危岩2）防治措施喷锚喷锚支护支护喷浆喷浆锚杆锚杆支护支护2）防治措施2）防治措施混凝土混凝土支柱支柱砌石砌石 支柱支柱2）防治措施落石落石平台平台拦石拦石格栅格栅拦石拦石网网 2）防治措施棚洞遮挡棚洞遮挡构造

3、物构造物棚洞遮挡棚洞遮挡构造物构造物v1）崩塌概况v象山位于镇江焦山长江夹江南侧，与焦山隔江相望，山体呈北东一南西走向，约1000m，高48m，地貌特征为长江侵蚀及剥蚀的孤残山丘，地貌单元由残山、阶地组成，北侧临江一面边坡陡峭，坡度约7080，风化剥蚀严重。南坡较缓，为第四系下蜀粘土所覆盖。2003年11月26日深夜，象山北侧(待渡坊处)发生危岩崩塌，面积约560 m，封堵住公园内通往轮渡码头的主干道，威胁和影响了公园以及游客的安全。3）防治案例v2）灾害发生原因 v象山崩塌部位山体陡峭，坡度约7080，岩石节理纵横交错，崩塌岩体最下一道崩塌面与道路面成45夹角，并与崩塌岩体背面近乎垂直的节理

4、面相交，该处诱发因素为强降雨水渗透至已经发育张拉裂隙内，引起裂隙内空隙压力和张力增大，再加上该处孤立山嘴形式的地形，从而产生了崩塌地质灾害的发生。运用北京理正岩土软件计算，该边坡安全系数为 1.224，处于不稳定状态，事实上，该边坡已经沿着坡面裂隙带下滑，崩塌面积约560m，崩塌厚度最大约为2.5m，崩塌体积约950 m。3）防治案例v3）崩塌治理思路v首先要确定崩塌体的边界特征，其边界特征对崩塌体的规模大小起着重要的作用。崩塌体边界的确定主要依据坡体的地质结构。那些相互交切、组合可能或已经将坡体切割与其母体分离的构造面就是崩塌体的边界面。其中，靠外侧、贯通(水平及垂直方向上)性较好的构造面所

5、围的崩塌体的危险性最大。3）防治案例v3）崩塌治理思路v其次就是要确定该处的治理方案。该处采用锚塑法进行综合治理，即锚杆加固坡体，外表采用假山石重塑的方法。工程于2004年12月 15日正式开工，2005年4月 8日全面竣工，共完成229根锚杆，钻进尺度为2404.5m，浇注砼691.18 m3，塑假山石906.54 m，投资造价为147.24万元。3）防治案例 v4）治理工程措施 v该工程内部安全稳定结构采取锚杆固体，治理按照1：1.2扩大面积原则布设，锚孔直径130，锚杆主筋32，倾角1518，锚杆长度为10.5m(226根)在坡脚右下角因岩石破碎锚杆长度为15 m(2根)，锚杆注浆强度为

6、 M30，二次注浆压力为不小于1.5MPa；中部采取混凝土挡墙进行支挡坡面，平均厚度约2 m，砼强度等级为 C25，外层用双向钢筋网片进行加固，规格为14150；外部采用假山石重塑的方法处理，以增加外部的美观。3）防治案例 v5）治理效果v运用北京理正岩土软件进行电脑计算，结果显示该边坡施加结构工程措施后的安全系数为1.377，远大于边坡稳定安全要求的系数1.25，这说明，由于锚杆的拉张力和锚固力的作用，使得在混凝土板墙断面内引起较高的内聚应力，利用锚固挡墙对该边坡进行加固整体是安全有效的。经过两个雨季的考验，该处边坡始终处于稳定状态，没有发现开裂变形等现象，且逼真的外塑表面效果受到国内外各界

7、人士的认同。3）防治案例 滑坡的形成条件滑坡的形成条件2滑坡的形态要素滑坡的形态要素3滑坡的类型滑坡的类型4二、滑坡滑坡的野外识别滑坡的野外识别5滑坡的防治滑坡的防治62023/2/4湖北交通职业技术学院道桥系24黄土高原黄土高原闽（丘陵）闽（丘陵）金沙江中上游金沙江中上游横断山脉横断山脉云贵高原云贵高原长江中上游长江中上游1、滑坡的危害 滑坡的特征：沿滑动面滑动1、滑坡的危害掩埋房屋堵塞河道冲毁铁路掩埋道路1、滑坡的危害1、滑坡的危害2、滑坡的形成条件v地质构造条件：岩层层面、节理面、断层面等v地形地貌条件：具备临空面和滑动面，多在丘陵、山坡和河谷地貌发生。滑动面滑动面2、滑坡的形成条件3、

8、滑坡的形态要素v滑坡体v滑动面v滑坡后壁v滑坡周界v滑坡裂缝滑坡体3、滑坡的形态要素3、滑坡的形态要素滑坡后壁滑坡台阶滑坡裂缝3、滑坡的形态要素四川云阳鸡扒子滑坡滑坡周界3、滑坡的形态要素滑坡形态要素示意图3、滑坡的形态要素4、滑坡的分类1985年6月12日凌晨发生于湖北秭归长江边，滑体约2千万立方米，为一巨型堆积层滑坡，对岸涌浪高达54M。预报及时，无一人伤亡。堆积层滑坡实例(新滩滑坡)位于甘肃东乡洒勒山，1983年3月7日发生，仅数十秒就使3个村庄荡然无存，死237人，伤22人，压死牲畜无数。滑下土体近4亿立方米，使一个水库被填，三千亩农田被毁。特点：速度快、规模大、灾害重。黄土滑坡实例(

9、甘肃东乡洒勒山滑坡)湖北交通职业技术学院道桥系40 Vajont水库滑坡(岩层滑坡)意大利北部山区瓦仪昂特水库，1963年10月19日，2.6亿立方米的石灰岩以20M/S以上的速度滑入水库。涌浪高250M，库水泻向下游，摧毁了5个村庄，3000人死亡。5、滑坡的野外识别地貌特征地貌特征地物特征地物特征边坡坡变形特征形特征水文地水文地质特征特征1）地貌特征双沟同源圈椅型地貌凹岸反向突出2）地物特征马刀树醉汉林3）边坡变形迹象 滑体上产生小型褶曲和断裂，滑体结构松散、破碎。4）水文地质现象v山坡脚泉水较多，地表潮湿。v在滑体两侧坡面洼地和上部常有喜水植物茂盛生长。6、滑坡的防治防治原则防治措施1）

10、防治案例2）3）1）防治原则v大型滑坡大型滑坡：绕避（改线、隧道穿越等）v中、小型滑坡中、小型滑坡：调整路线平面位置，以求经济合理 v线路高时，以不挖不填方式从滑坡顶通过；线路低时，从滑坡前缘修挡土墙，路堤或用高架桥通过。v古滑坡古滑坡：详细勘察，合理设计和施工。2）防治措施序号序号种类种类措施措施适用条件适用条件1排水排水地表排水地表排水地表径流较大的滑坡区地表径流较大的滑坡区地下排水地下排水地下水比较发育的滑坡区地下水比较发育的滑坡区冲刷防护冲刷防护沿河滑坡区沿河滑坡区2减重和反压减重和反压减重减重推移式滑坡推移式滑坡反压反压牵引式滑坡牵引式滑坡支挡工程支挡工程抗滑桩、抗滑锚杆抗滑桩、抗滑

11、锚杆（索）（索）深层滑坡、各类非塑性流滑坡深层滑坡、各类非塑性流滑坡和岩质滑坡和岩质滑坡抗滑挡墙抗滑挡墙滑坡中、下部有稳定的岩土锁滑坡中、下部有稳定的岩土锁口者口者锚（杆）索挡墙锚（杆）索挡墙规模较大的非岩质滑坡体规模较大的非岩质滑坡体3改善土石性质改善土石性质焙烧法焙烧法含水量较大的土体滑坡含水量较大的土体滑坡浆砌护坡浆砌护坡地表径流较大的滑坡区地表径流较大的滑坡区化学加固化学加固土体滑坡土体滑坡边沟截水沟地表排水渗沟排水平洞地下排水地下排水工程(黄腊石滑坡)防护工程和导流工程砌石防冲刷丁坝导流减重和反压抗滑挡土墙示意图抗滑挡土墙抗滑挡土墙抗滑挡土墙抗滑桩和锚固桩锚固桩锚固桩抗滑桩抗滑桩锚杆

12、支护锚杆施工锚杆锚杆锚杆锚杆四川丹巴滑坡体喷锚支护2005年“五一”黄金周期间，四川丹巴县县城后山一座多万立方米的巨大滑坡山体，被根巨型钉子牢牢钉死在坚硬的岩石层上。整座县城得救了。三峡链子崖危岩体喷锚支护化学加固 电化学加固（1铁棒；2铁管）焙烧导洞1中心烟道；2垂直风道；焙烧导洞坡面防护3）防治案例v1）滑坡概况 v内宜高速K40+300K40+398段滑坡分布于公路右车道边坡上，滑坡相对高差15.3216.04m，长98m，宽2223m，面积0.21104m2。滑坡后壁高79m，坡角5060，滑坡处地层主要为侏罗系上统蓬莱镇组(J,P)和第四系(Q)。第四系主要为填土层，厚01.5m；侏

13、罗系地层岩性近地表主要为薄层泥岩，风化强烈，破碎。路壁下部为三级平台，一般810m，长约110m。三级平台中部为农灌渠，渠底为粉砂岩，发育有三组裂隙，透水性强。农灌渠未作防渗处理，渠水和雨水透过土层与渠底石缝渗入边坡岩体裂隙和边坡护层内壁填土，降低了岩土抗剪强度，诱发了边破变形。2007年9月 8日发生护面滑塌，堵塞路边排水沟，牵引拉裂了内宜高速 K 40+300K 40+398段坡面三级平台。滑坡一旦失稳整体下滑，不仅会威胁高速公路边的农灌渠、渠边拦护网等构筑物，而且会威胁高速路右车道的行车安全及三级平台上卤水管道的正常运行。v该区降水充沛，是地下水主要补给来源之一。地下水为孔隙水和裂隙水，

14、该地岩石透水性较强，据注水实验资料，其渗透系数k=4.510m/s。3）防治案例v2）滑坡治理方案 v根据滑坡的成因、类型、规模和发展趋势，提出滑坡治理方案有：右车道边坡脚布置重力式挡土墙；在一级平台下边沟至三级平台边布置锚索和钢筋混凝土格构梁；格构梁 4(长)3(宽)m格子中铺砌空心砖并植草；对三级平台和农灌渠布置防渗帷幕。滑坡治理施工应在滑坡范围内进行，必须保证高速公路畅通，保证当地村民的正常通行。滑坡治理后，能保证当地村民的生产安全，在公路设计使用年限内，滑坡不再发生滑移、蠕动变形等情况。经分析论证，确定该滑坡采用如下综合治理措施。3）防治案例v防水、排水v渗入滑坡体的雨水和滑坡体内的地

15、下水会加重滑坡体的重力，恶化滑动面的力学性质，因此防止雨水渗人和排泄滑坡体内地下水对治理滑坡具有重要意义。具体措施为：所有直观看到已滑下来的滑坡体，采用挖掘机清理，当格构梁浇注后，格构梁需要补充土石方时，再用挖掘机回填，回填的土石方要进行密实夯实；在治理滑坡前，对滑坡体 后缘农灌渠进行改造；坡脚布置重力式挡墙，同时布置梅花型泄水孔，排出积存在滑坡体内的部分地下水，改善滑动面的物理力学状态。3）防治案例v支挡、加固 v滑坡体暂时稳定只表明坡体处于极限平衡状态，雨季时大量雨水渗入，会打破旧的平衡引起坡体新的滑动，仅靠坡体自身稳定是不能保证滑坡长期稳定的，因此必须对滑坡进行加固。具体措施是：设 3排

16、预应力锚索+格构锁梁+铺砌空心砖及植草+农灌渠防渗处理。3）防治案例v3）治理效果 v内宜高速 K 40+300K40+398滑坡治理工程结束后，业主进行滑坡变形巡视检测，检验治理效果和工程质量。结果显示，采用重力式挡墙、锚索、格构梁浇注及植草、农灌渠防渗等工程形式，不仅投资少，而且工期短，治理效果佳。泥石流概述泥石流概述1泥石流的形成条件泥石流的形成条件2泥石流的类型泥石流的类型3三、泥石流泥石流的防治泥石流的防治41、泥石流概述v1970年秘鲁的瓦斯卡兰山暴发泥石流，500多万立方米的雪水夹带泥石，以100公里每小时的速度冲向秘鲁的容加依城，造成2.3万人死亡，灾难景象惨不忍睹。v1985

17、年哥伦比亚的鲁伊斯火山泥石流，以50公里每小时的速度冲击了近3万平方公里的土地，其中包括城镇、农村、田地，阿美罗城成为废墟，造成2.5万人死亡，15万家畜死亡，13万人无家可归，经济损失高达50亿美元。1、泥石流概述冲毁道路和桥梁掩埋房屋击毁行车2、泥石流的形成条件地形地貌松散物质水文气象形成条件1）地形地貌条件v山高谷深，地形陡峻，沟谷纵坡大，便于集水和集物。1）地形地貌条件v上游形成区多为三面环山，一面出口的扇形或漏斗状围谷，汇水面积大，植被稀少，松散物质多东川泥石流 形成区1）地形地貌条件v中游流通区多为狭窄陡深的峡谷v下游堆积区为地势开阔平坦的山前平原和河谷阶地 流通区流通区 堆积区堆

18、积区2）松散物质条件v边坡表层有丰富的松软物质岩石风化严重，岩性破碎地段；地质构造复杂地段；新构造运动强烈地段。3）水文气象条件v水文气象条件：短期内有大量水的来源暴雨，冰雪消融，水体溃决3、泥石流的类型3、泥石流的类型泥石流泥流水石流3、泥石流的类型粘性泥石流稀性泥石流3、泥石流的类型山坡型泥石流河谷型泥石流4、泥石流的防治防治原则防治措施1）防治案例2）3）1）防治原则用桥用桥跨越跨越流量小流量小过水路过水路面通过面通过河谷河谷开阔开阔流量大流量大且集中且集中过河过河2）防治措施v水土保持v蓄水、引水工程。（形成区）v支挡：修筑挡土墙、护坡等。（形成区）v拦截：修筑拦挡坝等。（流通区）v排

19、导：采用排导沟、急流槽、导流堤。（流通区）拦挡工程（格栅坝）拦挡工程（拦挡坝）排导工程（排导沟）3）防治案例v1）工程概述v该泥石流位于重庆市北碚区东阳镇的东侧200 m处。前缘距渝广公路及襄渝铁路150200 m，后缘距公路876 m，前缘距公路高差40 m，后缘高差224m。区内只有人行小道，交通不便，其设备材料全靠人力运输。泥石流处于山地斜坡峡谷地带，危岩、崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害频繁发生并危及居民生命财产安全。泥石流顶部有厚层的松散堆积物，其底部基岩为中-下侏罗统自流井组(J1-2z)。地貌上呈圈椅状陡坡地形，有利于地表水地下水汇集，成为产生山坡型泥石流的有利因素。根据勘察资料分析

20、，该泥石流为多期活动。v该泥石流发生于斜坡上一小冲沟内，流域汇水面积小于0.1km2，沟谷坡降为20%50%。泥石流后缘有巨厚层的崩滑堆积物及部分残坡积物，是泥石流丰富物质来源之处。雨季是泥石流多发期。3）防治案例v2）泥石流的形成v泥石流从1989年开始，崩滑体前沿松动带滑移变形速度显著加快，至1993年雨季期从6月开始至7月下了3场大暴雨，8场中、大雨，月降雨量219.7mm，大量的雨水和松散土体涌入沟内，7月31日大雨后，8月1日导致源头发生滑坡，并迅速转化为泥石流向流通区下泄，中途经缓停坪后再向下部流通区倾泄，并积于堆积区，由于堆积区是一小型洼地，原有厚5.0m左右残坡积松散土体，起到

21、了一定阻滞作用，形成一鼓丘，迫使流体呈扇形堆积。泥石流的物质由粉土、粉砂、砂砾石及大岩块组成，分选性差。泥石流不断地流动，特别是后缘及旁侧有大量被破坏的松散堆积体，规模有继续扩大的现像。在勘察时建立了15个监测点，13号点流距为34.0m，平均速度0.27 m/d，最小流距为2号点1.24 m，平均速度0.01m/d。3）防治案例v3）防治措施v排水工程v泥石流主要成因为地表水地下水排泄不畅通而引起，因此工程由明渠、主盲沟及支盲沟组成，明渠修建在泥石流下部外围稳定地体，共完成明渠1.8m2.0m，长31.0m，沟底及沟壁用0.5m厚浆砌片石构成。盲沟修建在泥石流通道内及附近，共完成盲沟524.

22、0m，盲沟底部和侧壁用双层夹胶土工布隔离，防止水向下渗漏，中间堆填片石。3）防治案例v帷幕灌浆工程(改土性工程)v该工程建在泥石流前缘堆积区，施工用130钻孔61个，进入基岩1.5m，计916.0m。采用325#矿渣硅酸盐水泥，11的水灰比进行帷幕灌浆，灌浆压力0.30.5 MPa，将水泥浆由底部逐步向上部进行，防止整个松散土体再发生流动，从而改变土体的性质,增强稳定性,利用这一鼓丘起到拦阻泥石流下滑的作用。3）防治案例v碎石桩毛石重力坝工程(碎石坝支挡工程)v该工程位于泥石流中部，共施工1200土工碎石桩26根，嵌入基岩1.5m，平均桩长8.5 m，形成20m12.5m的矩阵，其上为C15毛

23、石混凝土承台厚1.5m以上，再在承台上筑毛石重力坝,上宽2.0m下宽8.0 m,厚3.0m。该坝将泥石流拦腰斩断，既阻挡上部下滑土体及当作沉沙池，又能通过碎石桩渗透地下水与盲沟相连，而形成综合排水系统。3）防治案例v碎石桩毛石重力坝工程(碎石坝支挡工程)v该工程位于泥石流中部，共施工1200土工碎石桩26根，嵌入基岩1.5m，平均桩长8.5 m，形成20m12.5m的矩阵，其上为C15毛石混凝土承台厚1.5m以上，再在承台上筑毛石重力坝,上宽2.0m下宽8.0 m,厚3.0m。该坝将泥石流拦腰斩断，既阻挡上部下滑土体及当作沉沙池，又能通过碎石桩渗透地下水与盲沟相连，而形成综合排水系统。3）防治

24、案例v护坡桩支挡工程v该项工程在泥石流上段北岸滑塌区，总长92.0m，均采用300钢筋砼抗滑桩61根，平均嵌岩深度3.0m，平均桩长7.8m，主要是阻挡坡体继续滑塌。3）防治案例v桩、锚、梁工程(支挡工程)v此工程修建在泥石流前缘及后缘。前缘为拦挡作用，后缘主要起护坡作用，防止坡体继续扩展滑塌。v（1）泥石流前缘整治工程，用800抗滑桩2根，钢筋砼配筋为2122。穿过泥石流堆积体，嵌入基岩2.75 m以上，上端与钢筋砼横梁150的锚桩29根相连。锚桩嵌入基岩7.8 m。该项工程用于阻挡堆积物及流通区土体继续滑移，又能防止泥石流冲向邻近的居民区和铁路及公路，构成一道坚固防线3）防治案例v桩、锚、

25、梁工程(支挡工程)v（2）泥石流后缘构筑的桩锚梁支挡工程，用人工挖成的12001200方形抗滑桩8根，平均嵌入基岩1.6m以上。上端与钢筋砼横梁相连，梁上有根150锚桩,嵌入基岩7.1 m，横梁为1400 mm1400mm，长26.0m。该工程为防止源头正面土体下滑，切断泥石流的物质来源。各个防治工程见下图，整个泥石流防治工程分为两期进行治理。3）防治案例v4）治理工程监测v对竣工的各个工程进行动态变形为期3年多监测,这一系列手段检验监测结果表明，除碎石毛石重力坝工程有变形外，其它工程均未变形。毛石重力坝的承台与重力坝前沿顶面用12水泥沙浆砌筑面勾的缝，变形缝宽大于100 mm。主要原因为泥石

26、流后缘治理工程迟迟不到位，不能连续施工，加大了重力坝的负荷，使其上部出现明显的变形。为了控制变形加剧，在该坝前修建3条“X”形支撑排水盲沟，排出浅部地下水，使原湿地渐渐变为干地,变形得到控制。1999年全面完工后，经受住了暴雨、大暴雨的多次考验，监测至今，结果表明，坝体与盲沟均未变形。岩溶形成的条件及影响因素岩溶形成的条件及影响因素1岩溶地貌类型岩溶地貌类型2岩溶地区的工程地质问题岩溶地区的工程地质问题3四、岩溶岩溶的防治岩溶的防治4v岩溶：可溶性岩石在水的作用（化学溶蚀为主，机械磨蚀为辅）下所进行的一系列地质作用以及由此而形成的地质现象。1、岩溶形成的条件及影响因素1、岩溶形成的条件及影响因

27、素岩石的可岩石的可溶性溶性碳酸岩碳酸岩类硫酸岩硫酸岩类卤岩岩类岩石的透岩石的透水性水性裂隙、裂隙、节理理断断层连通情通情况况有溶解能有溶解能力的水力的水水的溶水的溶蚀性性水的流水的流动性性1、岩溶形成的条件及影响因素2、岩溶地貌类型2、岩溶地貌类型石林峰丛2、岩溶地貌类型溶蚀漏斗溶蚀洼地2、岩溶地貌类型落水洞干谷和盲谷2、岩溶地貌类型溶洞地下河天生桥3、岩溶地区的工程地质问题产生空洞强度降低造成施工困难降低地基承载力4、岩溶的防治防治原则防治措施1）防治案例2）3）1）防治原则v路线尽量选择在难溶岩石难溶岩石分布区通过。v路线方向应与岩层构造线斜交或垂直垂直通过。v路线应尽量避开河流附近或较大

28、断层破碎带，不可能时，宜垂直垂直或斜交通过。v路线应尽量避开可溶性与非可溶性岩接触带接触带。v岩溶发育地区选线，应尽量在土层覆盖较厚覆盖较厚的地段通过，应注意覆盖土层内有无土洞存在。v桥位宜选在难溶岩层分布区或无无深、大、密的溶洞地段。v隧道应避开避开漏斗、落水洞和大溶洞，并避免与暗河平行平行。2）防治措施v堵塞：对无水的地下岩溶洞穴，可用浆砌片石混凝土等封闭堵塞2）防治措施v疏导：对有水的岩溶洞穴，宜疏不宜堵，用渠道、排水管或涵洞排水2）防治措施v跨越：大的地下溶洞或地下暗河宜用桥涵构造物跨越2）防治措施v清基加固：浅而小的洞穴，可揭开清除至完整基岩；深而小的洞穴，用石盖板或钢筋混凝土盖板跨

29、越；较大时可用支墙、支柱等加固或用再加钢筋混凝土梁板铺盖，桥基位于板上；有充填物的溶洞，优先采用注浆法、旋喷法进行加固。3）防治案例v1）工程概况及主要地质情况v朱家岩隧道位于湖北省长阳县境内,设计为分离式隧道,近东西向展布，全长2 600 m，是湖北沪蓉西高速公路长大隧道中头号关键性控制工程。隧道穿越干沟与渔泉溪水系的分水岭,通过地段岩溶发育,岩溶水文地质条件复杂。隧道左线ZK52+499处有一特大溶洞,从ZK52+499ZK52+461段溶洞的初步测量来看,大溶洞长约37 m,斜穿隧道,对隧道安全影响极大,使穿过隧道的岩层强度围岩稳定性严重降低,施工中必须进一步加强隧道结构的设计,加强对溶

30、洞的山体地表进行结构加固措施。发现溶洞后,施工中采用工字钢搭设便桥,上部填充洞碴通过;自2006年1月17日发现该溶洞以来,至今已有两年8个月,经历了春、夏、秋、冬四个季节。经过2007年雨季的持续观测,发现该溶洞仅在暴雨时洞内存在少量流水,平时无水。3）防治案例v溶洞平面图见下图3）防治案例v2）处理方案v岩壁处理：为了溶洞岩体有足够的稳定性,不再因发生塌方给隧道带来影响及隧道周边岩层虚弱产生侧移变形,在溶洞临空处垂直于岩壁布设22药卷锚杆;锚杆长度5.0 m8.0 m,环、纵向间距1 m挂620 cm20 cm单层钢筋网,喷射15 cm厚C20混凝土。v初期支护：加强初期支护,对于未漏空断

31、面(紧贴岩壁处)采用20工字钢支撑,纵向间距0.6 m;拱墙设置系统锚杆,每根长3.5 m,环、纵间距0.8 m0.6 m;挂820 cm20 cm单层钢筋网,喷射25 cm厚C20混凝土。v二次衬砌：加强二次衬砌,考虑到山体岩质断夹层严重,岩体变化产生下沉或侧移增大压力、预防结构断裂,衬砌断面应有足够强度,还应有足够拉应力,将其原设计30 cm厚素混凝土衬砌改为90 cm厚C30防水钢筋混凝土衬砌。3）防治案例v2）处理方案v衬砌背后空腔处理：溶洞壁与衬砌外轮廓净距小于1 m的空腔,采用C20泵送混凝土填充密实。溶洞壁与衬砌外轮廓净距大于1 m且小于3 m的空腔,采用M7.5浆砌片石回填密实

32、。溶洞壁与衬砌外轮廓净距大于3 m的空腔采用M7.5浆砌片石码砌回填,厚度不得小于3 m。v防水设计：ZK52+494ZK52+461段衬砌后设置全环复合防水板,施工缝设置橡胶止水带及橡胶止水条。v基础处理：ZK52+471ZK52+459.5，ZK52+483.5ZK52+494，一侧衬砌边墙落在围岩上,另一侧落在托梁上。为尽可能避免两侧边墙不均匀沉降,落在围岩上的边墙基础必须做加固处理,使之基底承载力不得小于600 kPa,否则应采用C20混凝土回填或采用吹砂注浆对基底进行加固。ZK52+483ZK52+494段右侧衬砌和ZK52+461ZK52+480段左侧衬砌的隧道基底应先清除洞顶岩石

33、脱落堆积体,清理至基岩后采用C20混凝土现浇换填,周边附近空洞处应采用M7.5浆砌片石回填密实。3）防治案例v2）处理方案v跨越溶洞冲沟设计v初支、衬砌落脚处理：由于ZK52+494ZK52+461段跨越溶洞冲沟,设计采用在该段两侧初支、衬砌边墙下设置桩基托梁的方式进行跨越。托梁截面尺寸:1.2 m2.0 m(宽高),托梁长为24 m,桩基长为24 m。桩基截面尺寸:2 m1.5 m,桩长13 m。v路面落脚处理：采用埋置式轻台,桩基础,桥梁上部采用120 m预应力混凝土宽幅空心板越过溶槽。具体详见下图。3）防治案例v2）处理方案v沉降缝：基底处理段在ZK52+463,ZK52+483,ZK5

34、2+496处各设一道沉降缝,缝宽20 mm30 mm;可结合施工缝的设置一并虑。沉降缝的防水应满足GB 50108-2001地下工程防水技术规范相关要求。v检修窗：考虑到左侧溶洞空间较大,在衬砌左右两侧各预留一个2.5 m2 m检修窗,以利于运营期间的检测维护,同时可作为紧急通风的通风口。v超前地质预报：在朱家岩隧道岩溶地段的施工中,集中了多种超前地质预预报技术,。地震概述地震概述1地震的成因分类地震的成因分类2五、地震公路震害公路震害4震级和烈度震级和烈度3地震的防治地震的防治5v2011年3月11日，日本东北部海域9.0级特大地震。（震级最大）v1976年7月28日，中国河北唐山7.8级地

35、震，造成24.2万人死亡，重伤164万人。（死亡人数最多）v1995年1月17日，日本重要工业区阪神地带发生里氏7.2级强烈地震，造成6000多人死亡，2万多栋房屋倒塌、烧毁，34万人无家可归，损失960亿美元。这也是日本半个世纪以来破坏最严重的一次地震。（经济损失最大）1、地震分布1、地震分布1，东南部的台湾和福建广东沿海，东南部的台湾和福建广东沿海3，西南青藏高原和它边缘的四川，西南青藏高原和它边缘的四川，云南两省西部。云南两省西部。2，华北太行山沿线和京津唐地区，华北太行山沿线和京津唐地区v构造地震（90%以上）v火山地震（7%左右）v陷落地震（3左右）v诱发地震（极少数）2、地震成因类

36、型构造地震构造地震火山地震陷落地震3、震级和烈度v震级：地震的震级是表示地震强度大小的度量，它与地震所释放的能童有关。v烈度：通常把地震对某一地区的地面和各种建筑物遭受地震影响的强烈程度叫地震烈度。地震烈度的大小，与地震大小、震源深浅、离震中远近、当地工程地质条件等因素有关。因此一次地震，震级只有一个，但烈度却是根据各地遭受破坏的程度和人为感觉的不同而不同。4、公路震害4、公路震害地震导致路基路面破坏（断裂、错台、隆起）4、公路震害地震导致路基路面破坏（沉陷、砸坏、坍塌）4、公路震害地震导致边坡破坏（崩塌、滑坡、泥石流）4、公路震害 防护工程破坏4、公路震害隧道震害（洞口破坏、二衬破坏、渗水）

37、5、地震的防治平原地区防治原则原则山岭地区公路防震原则1）桥梁防震原则2）公路防震抗震指导意见3）4）1、平原地区路基防震原则v尽量避免在地势低洼地带修筑路基。尽量避免沿河岸、水渠修筑路基，不得已时，也应尽量远离河、水渠。v在软弱地基上修筑路基时，要注意地基中可液化砂土、易触变粘土埋藏范围与厚度，并采取相应加固措施。v加强路基排水，避免路侧积水。v严格控制路堤压实，特别是高路堤的分层压实。尽量使路肩与行车道部分具有相同的密实度。1、平原地区路基防震原则v注意新老路基的结合。旧路加宽时，应在旧路基边坡上开挖台阶，并注意对新填土的压实。v尽量采用粘性土做填筑路堤的材料，避免使用低塑性的粉土或砂土.

38、v加强桥头路堤的防护工程。2、山岭地区路基防震原则v沿河路线应尽量避开地震时可能发生大规模崩塌、滑坡地段。在可能因发生崩塌、滑坡而堵河成湖时，应估计其可能淹没范围和溃决影响范围，合理确常路线方案和标高。v减少对山体自然平衡条件的破坏和自然植被破坏，严格控制挖方边坡高度，并根据地震烈度放缓边坡坡度。在岩体严重松散和易崩塌、易滑坡地段，应采取防护加固措施。在高烈度区岩体严重风化地段，不宜采用大爆破施工。2、山岭地区路基防震原则v在7度烈度区内，挡土墙应根据设计烈度进行抗震强度和稳定性的验算。在软弱地基上修建挡土墙时，可视具体情况采取换土、加大基础面积、采用桩基等措施。同时要保证墙身砌筑、墙背填土夯

39、实与排水设施的施工质量。3、桥梁防震原则v勘测时查明对桥梁抗震有利、不利和危险地段，按照避重就轻的原则，充分利用有利地段选定桥位。v在可能发生河岸液化滑坡的软弱地基上建桥时可适当增加桥长、合理布置桥孔，避免将墩台布设在可能滑动的岸坡上和地形突变处。v当桥梁基础置于软弱土层或严重不均匀土层时，应注意减轻荷载、加大基底面积、减少基底偏心、采用桩基础。3、桥梁防震原则v尽量减轻桥梁总重量，尽量采用轻型上部构造，避免头重脚轻。对振动周期较长高桥，应按动力理论进行设计。v加强上部构造的纵横向联结，加强上部构造的整体性。v多孔长桥宜分节建造，化长桥为短桥，使各分节能互不依存地变形。4、公路防震抗震指导意见

40、v提高抗震意识，增强防范能力建v科学评估，合理确定设防标准v加强基础工作，科学选择建设方案v总结经验，加强技术研究 沿河路基水毁沿河路基水毁1桥梁水毁桥梁水毁2六、公路水毁1、沿河路基水毁水毁成因防治措施1）防治案例2）3）1）水毁成因直接冲毁反向渗流导致基底塌陷水淹路面2）防治措施植树种草2）防治措施抛石防护砌石护坡2）防治措施浸水挡土墙丁坝、顺坝2）防治措施综合 防治3）防治案例v案例一：浆砌块石挡土墙+基础护坦v某路段为山区峡谷河段，河湾圆心角=4 5，河湾半径R=127m；弯顶处过水断面很小，最窄处河槽仅宽18.8m；弯顶上游河床比降很大，i=17，河床中有许多大漂石。由于该河段为峡谷

41、河段，河槽狭窄，床面比降大，致使洪水暴发时水流流速很大，洪水淘刷弯顶下游的挡土墙墙脚，冲毁挡土墙后，导致路基严重毁坏，水毁路基总长度约为50m。水毁路段的修复，采用浆砌块石挡土墙，墙高约4.5m，基础采用护坦防护。护坦宽0.7m，护坦顶面低于平均河床面高程。经实践检验，治理效果良好。3）防治案例v案例二：浆砌挡土墙+铁丝笼形式的护坦v该路段位于山区开阔段的河弯凹岸，河湾圆心角=82，河湾半径R=123m，河床横向比降较大。水流由上游以较大的斜角进入弯道并流向凹岸，沿河弯凹岸流动至弯道出口。该路段的沿河路基挡土墙高约8m，采用护坦对挡土墙基脚进行防护；上游护坦较宽，下游较窄。发生洪水时，弯顶下游

42、挡土墙基础被掏空，出现局部损坏，修复时采用挡土墙配合铁丝笼形式的护坦防护，治理效果良好。2、桥梁水毁水毁成因水毁防治1）防治案例2）3）1）水毁成因v桥梁排洪能力不足v养护不到位v桥梁墩台基础埋深不够v桥梁调治与防护设施不完善v河道变迁的影响v河道内漂浮物造成桥梁水毁 2）水毁防治（原则）以防以防为主主 防治防治结合合加加强对新新建建桥梁的梁的水水毁防治防治加加强对新新建建桥梁的梁的水水毁防治防治依靠科学依靠科学进步步进行行水水毁防治防治2）水毁防治（措施）正确进行桥位选择及桥孔设计2）水毁防治（措施）确定合理的墩台结构型式及其埋置深度（首选灌注桩基础和柱式墩台，埋置深度合理）2）水毁防治（措

43、施）完善桥梁的调治与防护工程2）水毁防治（措施）生物防护与工程防护相结合桥梁水毁的预防性养护与治理生物防护桥梁排洪能力检查桥梁及其防护设施的安全质量检查墩台的防护与加固3）防治案例v原桥概况 v该桥单孔跨径10m，共7孔，全长85m。设计洪水频率1/100，设计洪水流量145.4m/s，一般冲刷深0.45m；局部冲刷深1.7m；常水位0.30.5m；最高洪水位2.4m，墩台基础埋深4.0m，基底承载力35Nc m。建桥初期桥址河道平顺，主河槽为桥位中心且泄洪通畅。近年局部冲刷加剧，使6号桥墩基础沉陷，导致墩身发生严重裂缝，裂缝大体呈横向分布，缝宽23mm；6号桥墩帽混凝土在接近拱脚部位严重开裂

44、并局部脱落，拱板沿拱脚下沉45cm。七、路基翻浆 路基翻浆产生的原因路基翻浆产生的原因1路基翻浆的分类和分级路基翻浆的分类和分级2路基翻浆的防治路基翻浆的防治3路基翻浆防治案例路基翻浆防治案例41、路基翻浆产生的原因v翻浆的定义在季节性冰冻地区的春融时节，盐渍、沼泽等地区，路基出项弹簧、裂缝、冒泥浆的现象。1、路基翻浆产生的原因v翻浆形成的条件土质：粉性土最强，粘性土只在水源充足且冻结速度缓慢时，才形成比较严重的冻胀与翻浆。水：地面排水困难，路基填土高度不足，边沟积水，路基靠近坑塘或地下水位较高的路段气候：多雨的秋天，寒冷的冬天，骤热的晚春，春融期降雨行车荷载：过量或过大荷载的反复作用养护：不

45、及时排除积水，弥补裂缝1、路基翻浆产生的原因降水或灌降水或灌溉导致路致路基水分增基水分增多多秋季秋季气温下降，气温下降，水水结冰冰冻胀隆起、隆起、开裂开裂冬季冬季气温回升，气温回升，冰融化，冰融化，路面冒泥，路面冒泥，翻翻浆春季春季2、路基翻浆的分类和分级翻浆等级翻浆等级路面变形破坏程度路面变形破坏程度轻型轻型路面龟裂、湿润，车辆行驶时有轻微弹簧现象中型中型大片裂纹、路面松散、局部鼓包、车辙较浅重型重型严重变形、翻浆冒泥，车辙很深3、路基翻浆防治（原则）以防以防为主，防治主，防治结合合因地制宜、就地取材因地制宜、就地取材1）注意注意对水的水的处理理2）注意注意冻胀的要求的要求3）4）3、路基翻

46、浆防治（措施）做好路基排水做好路基排水提高路基填土高度提高路基填土高度1）设置透水性隔离置透水性隔离层2）设置不透水隔离置不透水隔离层3）设置隔温置隔温层4）换土土5）加加强路面路面结构构6）7）1）做好路基排水2）提高路基填土高度3）设置透水性隔离层4）设置不透水隔离层贯通式不贯通式5）设置隔温层6）换土7）加强路面结构土基湿度类型土基湿度类型砂垫层厚度（砂垫层厚度（cm）中湿中湿1520潮湿潮湿2030设置砂垫层4、路基翻浆防治案例v1）工程概况及地质条件v四川境内xx公路工程多年平均气温1.1，最冷月多年平均气温-10.7，该地区为季节性冻土区，冻土深度0.52.0m。现有公路大部分地段

47、老路基均存在不同程度的冻融翻浆现象，冰冻期从每年9月开始，冬季产生强烈冻胀，至次年5月中旬才能完全解冻，4月以后原有路基开始软化和融沉。经实地勘探，沿线表层一般有1.55.0 m左右的有机质、淤泥、腐殖土，下部为深厚的粉质粘土、粉土或砂砾石土，全线需处理的季节性冻土路基约110km。4、路基翻浆防治案例v2）处治措施v本路段季节性冻土路基的防冻层采用砾石或碎石，隔离层采用透水性土工布和砂砾石。v（1）路基高度（包括路面厚度）2.10，路基毛细水上升不到上路床，可不作处理；v（2）路基高度（包括路面厚度）1.62.1，且路基两侧排水条件较好路段，直接在路面底基层以下做30cm的砂砾石或碎石防冻层

48、；当路基两侧排水条件不好的路段，在底基层以下60cm作20cm厚的砂隔离层，隔离层上下铺单向无纺土工布；4、路基翻浆防治案例v（3）路基高度0.6m1.6m，在路面底基层以下做45cm的砂砾石或碎石防冻层；v（4）在零填及挖方地段，在路面底基层以下做60cm的砂砾石或碎石防冻层。4、路基翻浆防治案例v3）冻土处理的材料要求v（1）砂砾石隔离层选用粗砂和砾石材料，砾石粒径为540mm，且含泥量小于5；v（2）隔离层上下铺设的土工布为单向有孔无纺土工布，单位质量为100g/m2。纵向抗拉强度2000N/5cm，横向抗拉强度1500N/5cm，纵、横向伸长率20%；v（3）碎石隔离层（防冻层），选用碎石材料，其粒径要求为540mm，且含泥量小于5。