高速公路工程的水文地質(zhì)條件探討范文

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摘要：為解決高速公路邊坡工程存在的不穩(wěn)定等相關(guān)問(wèn)題，文中對(duì)南平聯(lián)絡(luò)線高速公路工程A8合同段赤門互通改路(G1K0+280~+370)右側(cè)邊坡巖土工程進(jìn)行了勘察，明確了其中的水文地質(zhì)條件，可為之后的加固措施編制提供數(shù)據(jù)信息，以保障工程建設(shè)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：高速公路；邊坡工程；水文地質(zhì)

0引言

作者通過(guò)南平聯(lián)絡(luò)線高速公路工程A8合同段赤門互通改路（G1K0+280~+370）右側(cè)邊坡巖土工程的勘察結(jié)果，詳細(xì)分析其中的公路邊坡工程水文地質(zhì)條件。該區(qū)域的地質(zhì)條件十分復(fù)雜，需綜合考量及分析，才能確定最終的邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)方案，進(jìn)而保障工程的建設(shè)質(zhì)量。

1高速公路邊坡工程概況

該工程的邊坡位于南平市境赤門鄉(xiāng)西馬村，位于南平聯(lián)絡(luò)線A8合同段赤門互通改路匝道G1K0+280-G1K0+370右側(cè)，原設(shè)計(jì)為四階普通防護(hù)邊坡，開挖邊坡現(xiàn)階段共4階，第1階，坡率1：1，坡高8m；第2階，坡率1：1，坡高8m；第3階，坡率1：1.5，坡高8m；第4階，坡率1：1.5，坡高約15m，坡腳已設(shè)置上寬為1.5m、高3.8m的擋墻，基礎(chǔ)埋深約1.2m［1］。因?yàn)榇嬖谶B續(xù)降雨問(wèn)題，工程中的赤門互通G1K0+280~+370段右側(cè)邊坡后緣紅線外位置有一處（裂縫長(zhǎng)10m，前沿寬6m，下錯(cuò)高2m）存在擴(kuò)大趨勢(shì)，屬滑動(dòng)裂縫，設(shè)計(jì)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，在該路邊坡坡腳設(shè)置上寬為1.5m、高3.8m的擋墻，基礎(chǔ)埋深約1.2m，對(duì)該邊坡進(jìn)行刷坡卸載處理，相應(yīng)清理表層土體，之后在邊坡開挖過(guò)程中，再次出現(xiàn)土層下滑現(xiàn)象，因邊坡屬高陡，地質(zhì)情況較復(fù)雜，根據(jù)業(yè)主及設(shè)計(jì)要求，對(duì)該邊坡進(jìn)行地質(zhì)勘察，以確定邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)方案［2］。

2工程地質(zhì)條件概述

2.1地形地貌

在分析過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，該邊坡的地形地貌為典型的侵蝕剝蝕丘陵地貌，邊坡所在位置，原始地形為上陡、中緩、下陡，上部坡度范圍為30~35°，中部坡度范圍為20~25°，下部受地層開挖坡度范圍為34~45°。在上邊坡中，主要植物包括：雜草、竹林以及灌木林［3］。在邊坡的南側(cè)存在沖溝，長(zhǎng)度大概為300m，有200~230m3/d的流量。溝谷的形狀為V形，底部的寬度大概為3m，且在溝底存在基巖裸露。兩側(cè)的山坡，有20~25°的坡度。

2.2地層、地質(zhì)構(gòu)造

在工程場(chǎng)地中，存在第四系殘坡積層（Qdl-el）地形結(jié)構(gòu)，也存在一部分人工填土層（Qml），下伏巖性為典型的燕山期侵入黑云花崗巖（γ52（3）c）及其風(fēng)化層。對(duì)地層以及地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行測(cè)繪時(shí)發(fā)現(xiàn)，工程現(xiàn)場(chǎng)并沒(méi)有斷裂構(gòu)造和新構(gòu)造活動(dòng)跡象。

3工程水文地質(zhì)條件

3.1地表水

對(duì)工程的地表水進(jìn)行詳細(xì)勘測(cè)，發(fā)現(xiàn)工程區(qū)域的地表水南側(cè)有沖溝，東西走向，長(zhǎng)度大概為300m，有大約200~230m3/d的流量，形態(tài)為V形。底部的寬度為3m，溝底存在基巖裸露，兩側(cè)山坡具有的坡度范圍為20~25°［4］。此外，勘測(cè)邊坡四周時(shí)發(fā)現(xiàn)，東側(cè)村莊的一處位置存在下降泉點(diǎn)，房前有小水溝形成。在雨季時(shí)，對(duì)其流量產(chǎn)生的影響非常大，勘測(cè)時(shí)小水溝流量為60~80m3/d。邊坡頂上設(shè)置好的排水溝，針對(duì)上游50m的區(qū)域開始截流，排水主要有兩種：一種為生活用水，另一種為山坡匯流流水。

3.2地下水

在勘測(cè)過(guò)程中，對(duì)孔內(nèi)水位進(jìn)行了觀測(cè)，并詳細(xì)分析了各巖土層性狀。其中，場(chǎng)地地下水在風(fēng)化巖層中大量埋藏，主要為孔隙水以及裂隙水［5］。其中埋藏以及相應(yīng)的賦存條件包括：大部分在全~強(qiáng)風(fēng)化黑云母花崗巖風(fēng)化帶網(wǎng)狀孔隙—裂隙中賦存，屬于潛水，補(bǔ)給主要為降雨和滲入其中的地表水，會(huì)沿著順坡，通過(guò)存在的空隙以及裂隙通道向下排泄，斜坡中存在的地下水，有比較快的徑流排泄速度，在平緩處，徑流速度會(huì)慢一些。孔隙內(nèi)部，有很多黏性土存在，也有一些風(fēng)化礦物等，所以沒(méi)有理想的連通性，屬于典型的弱透水層。其中，碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化以及中風(fēng)化巖裂隙，發(fā)育非常一般，連通性較強(qiáng)一些，透水性和富水性都比較弱。殘坡積土層中，有很少的孔隙潛水，為季節(jié)性含水層，無(wú)理想的透水性，水量不大。結(jié)合所在區(qū)域的氣候條件、殘坡積土、風(fēng)化巖層的特性，在雨季到來(lái)時(shí)，坡腳與坡面會(huì)有明顯的滴水以及滲水現(xiàn)象。勘察過(guò)程中，水位測(cè)量埋深為11.0~17.90m、標(biāo)高431.57~461.15m。枯水時(shí)期，殘坡積土體會(huì)變得非常干燥，存在硬塑-堅(jiān)硬性，鉆孔揭露深度范圍當(dāng)中，并不會(huì)看見(jiàn)地下水位，所以沒(méi)有含水量，地表有龜裂情況；雨季時(shí)期，土體開始潮濕，漸漸飽和、含水或飽水，存在軟塑-可塑狀態(tài)，鉆孔揭露，地下水位的上升情況十分明顯，與殘坡積土層的特殊性十分相符，為典型的季節(jié)性含水層。在對(duì)區(qū)域資料調(diào)取以及分析之后，總結(jié)出年地下水位變化幅度5~6m［6］。

3.3地下水補(bǔ)給、徑流、排泄條件

風(fēng)化帶網(wǎng)狀孔隙裂隙水在丘陵坡地上有明顯分布，有些呈網(wǎng)狀，有些呈片狀。在較為平緩的區(qū)域，補(bǔ)給地下水主要依靠降雨，也依靠基巖裂隙水的側(cè)向補(bǔ)給，通過(guò)網(wǎng)狀孔隙或裂隙由高向低徑流，在地表溪溝與地形洼地處，以下降泉或滲流形式排泄。排泄地下水的形式主要有兩種，一種為蒸發(fā)，另一種為徑流，在溝谷兩側(cè)斜坡上有所分布，與地表水并沒(méi)有非常直接的關(guān)聯(lián)。直接接觸下伏基巖裂隙水，與基巖裂隙水水力有緊密聯(lián)系［7］。基巖裂隙水在風(fēng)化帶網(wǎng)狀孔隙裂隙水下部有著廣泛分布，補(bǔ)給地下水的重要來(lái)源便是雨水的滲入，進(jìn)而使風(fēng)化帶網(wǎng)狀孔隙裂隙水得到滲透補(bǔ)給。因?yàn)榈貙哟嬖诘膸r性、地貌等對(duì)其產(chǎn)生的控制作用，除一部分降雨給予補(bǔ)給，剩下的降雨都會(huì)順著地表呈表流下泄，大部分都是降雨入滲補(bǔ)給，就近沿溪、溝兩側(cè)滲出后排泄入河。勘察中，發(fā)現(xiàn)地下水的流向?yàn)閺母叩降蜐B流，場(chǎng)址區(qū)存在的地下水流徑流為從東向西。南側(cè)存在的沖溝溝谷，內(nèi)部的基巖裸露含水層與地表水有水力聯(lián)系，剩下區(qū)域的基巖裂隙水與地表水并沒(méi)有水力聯(lián)系［8］。

3.4地下水腐蝕性評(píng)價(jià)

在分析赤門互通CK2010、SK206鉆孔地下水水樣之后，依照J(rèn)TGC20-2011《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》附錄K，對(duì)其進(jìn)行判定，場(chǎng)地環(huán)境類別屬于Ⅱ類。依照地層滲透性，對(duì)場(chǎng)地地下水進(jìn)行劃分，屬于B型；依據(jù)編制的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行場(chǎng)地水介質(zhì)對(duì)建筑材料的腐蝕性評(píng)價(jià)，具體如表1所示。結(jié)構(gòu)，考慮經(jīng)濟(jì)效益最大化。面對(duì)服務(wù)區(qū)內(nèi)部面積較小、功能無(wú)法完善的問(wèn)題，可適當(dāng)增加綜合服務(wù)樓的面積，在服務(wù)區(qū)綜合服務(wù)樓里合理設(shè)置大廳、餐廳、休息室、用水、飲水等功能區(qū)，完善服務(wù)區(qū)功能設(shè)施，為司乘人員提供全方位、高品質(zhì)的服務(wù)。在建筑主體結(jié)構(gòu)建設(shè)完畢后，工作人員要遵循“人與自然和諧共處”的理念，注意服務(wù)區(qū)建筑與周邊環(huán)境的協(xié)調(diào)性［5］。在服務(wù)區(qū)主體建筑結(jié)構(gòu)完善后，要注意合理設(shè)計(jì)建筑外觀。建筑外觀會(huì)影響司乘人員對(duì)服務(wù)區(qū)的印象，也會(huì)影響周邊環(huán)境的協(xié)調(diào)性。建筑外觀裝修上，可根據(jù)地方特色，將地方特色文化、建筑、風(fēng)俗融入服務(wù)區(qū)建筑景觀，既避免了服務(wù)區(qū)同質(zhì)化問(wèn)題，又能宣傳服務(wù)區(qū)地方文化特色，吸引游客，帶動(dòng)地區(qū)旅游經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。在“以人文本”、“人與自然和諧共處”的理念下合理規(guī)劃服務(wù)區(qū)附屬配套設(shè)施。服務(wù)區(qū)附屬配套設(shè)施是服務(wù)區(qū)的重要組成部分，影響著整體服務(wù)區(qū)建筑景觀，一個(gè)不和諧的建筑將影響整個(gè)服務(wù)區(qū)的景觀，影響公眾對(duì)服務(wù)區(qū)的評(píng)價(jià)。因此，在服務(wù)區(qū)建筑景觀設(shè)計(jì)中，要注意合理規(guī)劃服務(wù)區(qū)附屬配套設(shè)施。生態(tài)文明是當(dāng)前社會(huì)發(fā)展各行各業(yè)發(fā)展需要踐行的思想理念，而服務(wù)區(qū)的規(guī)劃設(shè)計(jì)也需體現(xiàn)這一理念。在具體設(shè)計(jì)時(shí)，以人為本，充分考慮司乘人員的旅途需求。衛(wèi)生間應(yīng)靠近綜合服務(wù)樓，便于服務(wù)設(shè)施的集中使用，方便司乘人員與乘客尋找，提高服務(wù)區(qū)安全性能。在停車場(chǎng)的修建上，注意停車場(chǎng)與人行道要相互隔離，減少停車干擾，設(shè)置專門的污水處理間，將污水處理間與用水、飲水區(qū)分開，配備專用的污水處理設(shè)備，經(jīng)過(guò)處理后進(jìn)行排放等。合理協(xié)調(diào)服務(wù)區(qū)內(nèi)的設(shè)施、建筑，合理改造服務(wù)區(qū)外觀，避免服務(wù)區(qū)同質(zhì)化。服務(wù)區(qū)建筑景觀的美觀與和諧在于服務(wù)區(qū)內(nèi)各設(shè)施建筑的和諧，在于服務(wù)區(qū)建筑結(jié)構(gòu)的科學(xué)合理、功能布局的科學(xué)完善，與周邊自然環(huán)境的和諧共生。針對(duì)現(xiàn)今服務(wù)區(qū)存在的同質(zhì)化問(wèn)題，在規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，需充分分析服務(wù)區(qū)所在地域的經(jīng)濟(jì)、歷史、文化、旅游、人文等資源，汲取具有地區(qū)文化特色的設(shè)計(jì)元素，避免同質(zhì)化。在協(xié)調(diào)服務(wù)區(qū)設(shè)施、建筑時(shí)，既要堅(jiān)持以人為本的理念，又要遵循人與自然和諧共處的原則，科學(xué)協(xié)調(diào)服務(wù)區(qū)的設(shè)施、建筑布局。同時(shí)，工作人員還要考慮到建筑外觀的影響，從司乘人員的身心特點(diǎn)出發(fā)，合理改造服務(wù)區(qū)外觀。

4結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，我國(guó)社會(huì)迅速發(fā)展，高速公路作為交通設(shè)施的重要組成部分，發(fā)展迅速，修建里程越來(lái)越長(zhǎng)。面對(duì)漫長(zhǎng)封閉的高速公路，服務(wù)區(qū)是減輕司乘人員旅途疲憊、為司乘人員提供必要服務(wù)的重要設(shè)施，也是彰顯地域特色帶動(dòng)高速流量經(jīng)濟(jì)的重要窗口。但現(xiàn)今的服務(wù)區(qū)建設(shè)時(shí)間普遍較早，設(shè)施陳舊落后，已不能滿足當(dāng)下公眾的需求。面對(duì)這種情況，服務(wù)區(qū)的轉(zhuǎn)型升級(jí)勢(shì)在必行，應(yīng)結(jié)合當(dāng)下服務(wù)區(qū)的發(fā)展現(xiàn)狀、社會(huì)環(huán)境、公眾需求，切實(shí)改善高速公路服務(wù)區(qū)建筑景觀的設(shè)計(jì)。

作者：蘇起銀 單位：福建省地質(zhì)測(cè)繪院