上杭盆地紅層巖土工程地質(zhì)特征范文

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摘要：上杭盆地位于我國福建省，其氣候與地勢特征具有獨(dú)特的性質(zhì)，氣候溫和，雨量充足。本文以上杭縣南門大橋橋頭南北兩岸接線路基部分巖土工程為實(shí)例，分析紅層巖土工程地質(zhì)特征，分析紅層巖土工程在設(shè)計(jì)施工中的難點(diǎn)與解決對策。文中闡述了工程的基本信息與勘察工作情況，從巖土特征以及巖土力學(xué)性質(zhì)兩個(gè)方面分析了上杭盆地紅層巖土工程的地質(zhì)條件，最后對上杭盆地紅層巖土工程進(jìn)行了評價(jià)與分析。旨在通過本文的研究，以實(shí)際工程建設(shè)為基礎(chǔ)，研究上杭盆地紅層巖土工程地質(zhì)特征，為后續(xù)工程的設(shè)計(jì)施工奠定更加豐富的理論及數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：上杭盆地；紅層巖土工程；地質(zhì)特征

1前言

紅層是指我國在中生代以來湖相、河湖交替相以及山麓洪積相的碎屑巖，由于外部看起來呈現(xiàn)紅色而得名。紅層巖土是在一定的古地貌環(huán)境與氣候環(huán)境下形成的，一方面，需要具有接受沉積的盆地和物源，因此，紅層巖土在內(nèi)陸盆地中出現(xiàn)的較多；另一方面，紅層巖土的形成需要干燥炎熱的氣候環(huán)境，能夠形成強(qiáng)烈的巖石風(fēng)化作用和巖石氧化作用。福建省上杭盆地在符合氣候與地貌條件的基礎(chǔ)上，其紅層巖土的分布范圍較為廣泛，在巖土工程設(shè)計(jì)施工中對工程質(zhì)量與效率產(chǎn)生顯著的影響。通過工程建設(shè)實(shí)際對上杭盆地紅層巖土工程地質(zhì)特征進(jìn)行分析，對地區(qū)建設(shè)與建筑行業(yè)均具有重要的意義。

2工程基本信息分析

上杭縣南門大橋橋頭南北兩岸接線路基部分巖土工程位于福建省龍巖市上杭縣城，工程從琴崗路至解放路，道路總長為520m，直線段與輔路設(shè)計(jì)車速分別為40km/h與30km/h。道路工程的上杭大道段道路紅線寬度為50米，琴崗路段道路紅線寬度為30米，設(shè)計(jì)路面標(biāo)高182.75～194.28m，勘探實(shí)際地面標(biāo)高為178.49～194.45m，道路路面結(jié)構(gòu)主要是路基穩(wěn)定層與砼混凝土面層組合類型，道路排水方式將雨水與污水分開，工程區(qū)內(nèi)的地下埋設(shè)工程有雨水管網(wǎng)、污水管網(wǎng)、自來水管網(wǎng)以及電力和電訊管網(wǎng)。道路工程重要性等級為二級，場地復(fù)雜程度等級為二級，建筑設(shè)防分類屬丙類。工程區(qū)域地貌為原始地貌屬?zèng)_積階地地貌單元，地形環(huán)境復(fù)雜，災(zāi)害性天氣較為頻繁。

3上杭盆地紅層巖土工程地質(zhì)條件分析

3.1巖土類型及特征分析工程區(qū)域內(nèi)地層分布較多，由雜填土、粉質(zhì)粘土、粉質(zhì)粘土、卵石、全風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖、強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖組成，根據(jù)工程區(qū)域的地質(zhì)特征、條件及相關(guān)指標(biāo)分析，能夠明確區(qū)域內(nèi)紅層巖土的全風(fēng)化帶承載力特征值以及強(qiáng)風(fēng)化帶的承載力特征值，在此基礎(chǔ)上，能夠明確上杭盆地地區(qū)紅層巖土的工程地質(zhì)特征[1]。全風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖外觀呈紫紅色，組織結(jié)構(gòu)基本遭到破壞，其礦物成分風(fēng)化呈土狀，標(biāo)準(zhǔn)貫入實(shí)測擊數(shù)N<30擊，巖土成分主要是粉砂，其中具有少量的粘土礦物和膠結(jié)物。巖體完整程度為極破碎，巖體基本質(zhì)量等級為V類，揭露最大厚度為4.80m，頂板埋深1.10～12.30m。強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖呈紫紅色，巖體風(fēng)化強(qiáng)烈，呈節(jié)理、裂隙發(fā)育，原巖結(jié)構(gòu)基本被破壞，芯呈砂土狀，標(biāo)準(zhǔn)貫入實(shí)測擊數(shù)N≥50擊，巖性較為軟弱，堅(jiān)硬程度為極軟巖，完整程度為極破碎，巖體基本質(zhì)量等級為Ⅴ級，揭露最大厚度為8.80m，頂板埋深5.20～15.60m（標(biāo)高166.81m～185.42m）。全風(fēng)化帶多處于風(fēng)化殘積土下或是其他巖層的夾層中，其分布穩(wěn)定性和厚度較差。在原位壓板試驗(yàn)條件下，全風(fēng)化帶承載力特征值一般在200-550kPa范圍內(nèi)[2]。強(qiáng)風(fēng)化巖屬于極軟巖，其承載力特征值一般在600-1000kPa范圍內(nèi)。對全風(fēng)化帶承載力特征值與強(qiáng)風(fēng)化帶承載力特征值進(jìn)行明確，能夠?yàn)楣こ坦軜痘A(chǔ)和承載力奠定基礎(chǔ)，為工程設(shè)計(jì)施工環(huán)節(jié)提供更加豐富的巖土數(shù)據(jù)信息[3]。

3.2巖土力學(xué)性質(zhì)分析通過巖土勘察及試驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn)，上杭盆地紅層巖土中兩種類型的粉質(zhì)黏土分別具有較強(qiáng)的硬塑與飽和特征，其強(qiáng)度與韌度處于中等水平，土基屬于潮濕類型。強(qiáng)風(fēng)化巖屬于軟巖類型，相關(guān)研究顯示巖體力學(xué)性質(zhì)在一定程度上是由巖體結(jié)構(gòu)特征決定的[4]。紅層巖石中強(qiáng)風(fēng)化巖具有較強(qiáng)的賦存環(huán)境特征，基于道路工程環(huán)境的特征其強(qiáng)度與變形特性較好。

4上杭盆地紅層巖土工程評析

4.1工程場地適宜性分析結(jié)合上杭縣南門大橋橋頭南北兩岸接線路基部分巖土工程實(shí)際勘察情況分析發(fā)現(xiàn)，道路區(qū)域內(nèi)未出現(xiàn)活動(dòng)性斷裂與發(fā)震斷裂，巖土活動(dòng)性斷裂的不良影響基本不存在。另外，通過對工程地形分析發(fā)現(xiàn)，工程中不存在巖溶、危巖、滑坡和泥石流、地面沉降及地裂縫等不良地質(zhì)作用與地質(zhì)災(zāi)害，工程的地質(zhì)條件相對較好，簡單整治后即可以進(jìn)行工程施工。根據(jù)相關(guān)規(guī)范分析評定，工程穩(wěn)定性屬于較差級別，適宜性屬于較適宜類別[5]。

4.2紅層巖土工程性能分析工程區(qū)域內(nèi)的紅層巖主要分為六層，其中，雜填土層屬于軟弱土，土質(zhì)松散壓縮性較高，土層強(qiáng)度較低，土質(zhì)的均勻性與工程地質(zhì)性能較差；上層粉質(zhì)黏土為中硬土，呈可-硬塑狀，巖土壓縮性為中等，力學(xué)強(qiáng)度屬一般范疇，工程地質(zhì)性能為一般；下層粉質(zhì)粘土屬于中軟土，呈可塑狀，壓縮性屬中等，力學(xué)強(qiáng)度稍好，工程地質(zhì)性能一般；卵石層為中硬土，力學(xué)強(qiáng)度較高，工程地質(zhì)性能較好；全風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖層至強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖層為中硬土，力學(xué)強(qiáng)度隨深度的增加逐漸加強(qiáng)，工程地質(zhì)性能較好。通過分析發(fā)現(xiàn)，工程區(qū)域內(nèi)紅層巖土的工程性能隨著巖層深度的增加而有所提升。

4.3工程設(shè)計(jì)施工中應(yīng)注意的巖土問題分析根據(jù)上杭盆地紅層巖土工程地質(zhì)特征，在區(qū)域工程設(shè)計(jì)施工中應(yīng)注意以下兩點(diǎn)問題：第一，在分層碾壓夯實(shí)后的回填土，需要按照相關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行現(xiàn)場檢測，保證回填土的承載力值，回填土的強(qiáng)度與密實(shí)度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求后才能夠作為路面結(jié)構(gòu)持力層進(jìn)行施工。第二，在挖方邊坡時(shí)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行邊坡防護(hù)，此裸露巖土易風(fēng)化剝落，順節(jié)理易滑坡。

5結(jié)論

綜上所述，上杭縣南門大橋橋頭南北兩岸接線路基部分巖土工程為例進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，上杭盆地紅層巖土能夠作為道路工程的基礎(chǔ)持力層，紅層巖土工程地質(zhì)特征綜合呈現(xiàn)良好態(tài)勢，在工程設(shè)計(jì)施工前要通過對工程實(shí)地情況進(jìn)行勘察明確工程地的巖土分布、力學(xué)性質(zhì)等，在此基礎(chǔ)上，對工程技術(shù)要求和施工工藝等進(jìn)行明確。

參考文獻(xiàn)：

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[2]肖尚德，唐輝明，唐睿旋，等.恩施盆地紅層邊坡變形破壞模式研究[J].工程地質(zhì)學(xué)報(bào),2016(6):1080～1087.

[3]鐘雨奕，蘇海，潘皇宋.成仁高速紅層分布區(qū)開挖邊坡變形特征及機(jī)制[J].煤田地質(zhì)與勘探,2017(2):96～100.

[4]羅冠枝，陳全明，王國衛(wèi).湖南省沅麻盆地紅層區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征及成災(zāi)規(guī)律分析[J].地質(zhì)災(zāi)害與環(huán)境保護(hù),2017(3):126～128.

[5]章廣,邱小平,李曉敏.福建上杭盆地基性巖墻的地球化學(xué)特征及其地質(zhì)意義[J].福建地質(zhì),2016(1):1～15.186

作者：林一劍