高速公路工程的水文地質條件探討范文

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摘要：為解決高速公路邊坡工程存在的不穩定等相關問題，文中對南平聯絡線高速公路工程A8合同段赤門互通改路(G1K0+280~+370)右側邊坡巖土工程進行了勘察，明確了其中的水文地質條件，可為之后的加固措施編制提供數據信息，以保障工程建設質量。

關鍵詞：高速公路；邊坡工程；水文地質

0引言

作者通過南平聯絡線高速公路工程A8合同段赤門互通改路（G1K0+280~+370）右側邊坡巖土工程的勘察結果，詳細分析其中的公路邊坡工程水文地質條件。該區域的地質條件十分復雜，需綜合考量及分析，才能確定最終的邊坡支護設計方案，進而保障工程的建設質量。

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西馬村，位于南平聯絡線A8合同段赤門互通改路匝道G1K0+280-G1K0+370右側，原設計為四階普通防護邊坡，開挖邊坡現階段共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，坡腳已設置上寬為1.5m、高3.8m的擋墻，基礎埋深約1.2m［1］。因為存在連續降雨問題，工程中的赤門互通G1K0+280~+370段右側邊坡后緣紅線外位置有一處（裂縫長10m，前沿寬6m，下錯高2m）存在擴大趨勢，屬滑動裂縫，設計根據現場情況，在該路邊坡坡腳設置上寬為1.5m、高3.8m的擋墻，基礎埋深約1.2m，對該邊坡進行刷坡卸載處理，相應清理表層土體，之后在邊坡開挖過程中，再次出現土層下滑現象，因邊坡屬高陡，地質情況較復雜，根據業主及設計要求，對該邊坡進行地質勘察，以確定邊坡支護設計方案［2］。

2工程地質條件概述

2.1地形地貌

在分析過程中發現，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］。在邊坡的南側存在沖溝，長度大概為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。兩側的山坡，有20~25°的坡度。

2.2地層、地質構造

在工程場地中，存在第四系殘坡積層（Qdl-el）地形結構，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）及其風化層。對地層以及地質構造進行測繪時發現，工程現場并沒有斷裂構造和新構造活動跡象。

3工程水文地質條件

3.1地表水

對工程的地表水進行詳細勘測，發現工程區域的地表水南側有沖溝，東西走向，長度大概為300m，有大約200~230m3/d的流量，形態為V形。底部的寬度為3m，溝底存在基巖裸露，兩側山坡具有的坡度范圍為20~25°［4］。此外，勘測邊坡四周時發現，東側村莊的一處位置存在下降泉點，房前有小水溝形成。在雨季時，對其流量產生的影響非常大，勘測時小水溝流量為60~80m3/d。邊坡頂上設置好的排水溝，針對上游50m的區域開始截流，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

在勘測過程中，對孔內水位進行了觀測，并詳細分析了各巖土層性狀。其中，場地地下水在風化巖層中大量埋藏，主要為孔隙水以及裂隙水［5］。其中埋藏以及相應的賦存條件包括：大部分在全~強風化黑云母花崗巖風化帶網狀孔隙—裂隙中賦存，屬于潛水，補給主要為降雨和滲入其中的地表水，會沿著順坡，通過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，徑流速度會慢一些。孔隙內部，有很多黏性土存在，也有一些風化礦物等，所以沒有理想的連通性，屬于典型的弱透水層。其中，碎塊狀強風化以及中風化巖裂隙，發育非常一般，連通性較強一些，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，為季節性含水層，無理想的透水性，水量不大。結合所在區域的氣候條件、殘坡積土、風化巖層的特性，在雨季到來時，坡腳與坡面會有明顯的滴水以及滲水現象。勘察過程中，水位測量埋深為11.0~17.90m、標高431.57~461.15m。枯水時期，殘坡積土體會變得非常干燥，存在硬塑-堅硬性，鉆孔揭露深度范圍當中，并不會看見地下水位，所以沒有含水量，地表有龜裂情況；雨季時期，土體開始潮濕，漸漸飽和、含水或飽水，存在軟塑-可塑狀態，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，為典型的季節性含水層。在對區域資料調取以及分析之后，總結出年地下水位變化幅度5~6m［6］。

3.3地下水補給、徑流、排泄條件

風化帶網狀孔隙裂隙水在丘陵坡地上有明顯分布，有些呈網狀，有些呈片狀。在較為平緩的區域，補給地下水主要依靠降雨，也依靠基巖裂隙水的側向補給，通過網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，另一種為徑流，在溝谷兩側斜坡上有所分布，與地表水并沒有非常直接的關聯。直接接觸下伏基巖裂隙水，與基巖裂隙水水力有緊密聯系［7］。基巖裂隙水在風化帶網狀孔隙裂隙水下部有著廣泛分布，補給地下水的重要來源便是雨水的滲入，進而使風化帶網狀孔隙裂隙水得到滲透補給。因為地層存在的巖性、地貌等對其產生的控制作用，除一部分降雨給予補給，剩下的降雨都會順著地表呈表流下泄，大部分都是降雨入滲補給，就近沿溪、溝兩側滲出后排泄入河。勘察中，發現地下水的流向為從高到低滲流，場址區存在的地下水流徑流為從東向西。南側存在的沖溝溝谷，內部的基巖裸露含水層與地表水有水力聯系，剩下區域的基巖裂隙水與地表水并沒有水力聯系［8］。

3.4地下水腐蝕性評價

在分析赤門互通CK2010、SK206鉆孔地下水水樣之后，依照JTGC20-2011《公路工程地質勘察規范》附錄K，對其進行判定，場地環境類別屬于Ⅱ類。依照地層滲透性，對場地地下水進行劃分，屬于B型；依據編制的標準進行場地水介質對建筑材料的腐蝕性評價，具體如表1所示。結構，考慮經濟效益最大化。面對服務區內部面積較小、功能無法完善的問題，可適當增加綜合服務樓的面積，在服務區綜合服務樓里合理設置大廳、餐廳、休息室、用水、飲水等功能區，完善服務區功能設施，為司乘人員提供全方位、高品質的服務。在建筑主體結構建設完畢后，工作人員要遵循“人與自然和諧共處”的理念，注意服務區建筑與周邊環境的協調性［5］。在服務區主體建筑結構完善后，要注意合理設計建筑外觀。建筑外觀會影響司乘人員對服務區的印象，也會影響周邊環境的協調性。建筑外觀裝修上，可根據地方特色，將地方特色文化、建筑、風俗融入服務區建筑景觀，既避免了服務區同質化問題，又能宣傳服務區地方文化特色，吸引游客，帶動地區旅游經濟的發展。在“以人文本”、“人與自然和諧共處”的理念下合理規劃服務區附屬配套設施。服務區附屬配套設施是服務區的重要組成部分，影響著整體服務區建筑景觀，一個不和諧的建筑將影響整個服務區的景觀，影響公眾對服務區的評價。因此，在服務區建筑景觀設計中，要注意合理規劃服務區附屬配套設施。生態文明是當前社會發展各行各業發展需要踐行的思想理念，而服務區的規劃設計也需體現這一理念。在具體設計時，以人為本，充分考慮司乘人員的旅途需求。衛生間應靠近綜合服務樓，便于服務設施的集中使用，方便司乘人員與乘客尋找，提高服務區安全性能。在停車場的修建上，注意停車場與人行道要相互隔離，減少停車干擾，設置專門的污水處理間，將污水處理間與用水、飲水區分開，配備專用的污水處理設備，經過處理后進行排放等。合理協調服務區內的設施、建筑，合理改造服務區外觀，避免服務區同質化。服務區建筑景觀的美觀與和諧在于服務區內各設施建筑的和諧，在于服務區建筑結構的科學合理、功能布局的科學完善，與周邊自然環境的和諧共生。針對現今服務區存在的同質化問題，在規劃設計時，需充分分析服務區所在地域的經濟、歷史、文化、旅游、人文等資源，汲取具有地區文化特色的設計元素，避免同質化。在協調服務區設施、建筑時，既要堅持以人為本的理念，又要遵循人與自然和諧共處的原則，科學協調服務區的設施、建筑布局。同時，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出發，合理改造服務區外觀。

4結語

近年來，我國社會迅速發展，高速公路作為交通設施的重要組成部分，發展迅速，修建里程越來越長。面對漫長封閉的高速公路，服務區是減輕司乘人員旅途疲憊、為司乘人員提供必要服務的重要設施，也是彰顯地域特色帶動高速流量經濟的重要窗口。但現今的服務區建設時間普遍較早，設施陳舊落后，已不能滿足當下公眾的需求。面對這種情況，服務區的轉型升級勢在必行，應結合當下服務區的發展現狀、社會環境、公眾需求，切實改善高速公路服務區建筑景觀的設計。

作者：蘇起銀 單位：福建省地質測繪院