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[摘要]在道路等基础设施发展的过程中,桥涵工程是道路建设过程中经常遇到的问题,桥涵工程对于道路的整体使用功能、质量和外部审美等至关重要。
[关键词]地质构造 桥涵工程建筑物稳定性 影响
[中图分类号] P54 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-2-32-1
1构造地质学在工程地质中的应用
1.1应用于大型工程场地选址
工程师在进行大型工程场地的选址时往往都会在造山带、盆地构造、盆岭构造这三类构造区带上进行,这种构造区的形成是由于近地表上地壳的挤压和扩张伸展的构造变形作用而形成的。能否进行资源开发、灾害防治和环境保护等工程取决于造山带的结构、演化以及动力学特征。研究人员按照造山带的形成机制把它分成了三大类:逆冲推覆型、伸展型和走滑型。逆冲推覆构的变形最大,能够形成非常密集的断裂区域。位于伸展构造的滑来峰的稳定性比较差。研究人与在选择工程地址的时候一般都不会选择这些构造不稳定的地区。我国大部分的大中型盆地都是主要的人口聚集区,关于盆地的选址就显得非常重要,例如在面对大型水利工程或者灾区震后重建的居民选址工作时,要重点考虑盆地中的不稳定区域,尤其是那些隐藏的活动性断裂层。伸展盆地的中心地壳层较薄,而盆地边缘常常被边界活动层影响,因此从稳定性上来说,伸展盆地最差。
1.2应用于斜坡稳定性评价
我国是个多山区国家,每年的伤亡和财产损失报告中都会提及斜坡地质的灾害而造成的损失,所以对于做好灾前的斜坡稳定性评价的工作是十分必要的。最常见的地质灾害就是滑坡、崩塌、泥石流,它们发生的主要原因都是自然方面的地形地貌、地质构造、地层岩性、岩土体结构特性、新构造活动及地下水条件等。
1.3在地下洞室稳定性维护中的应用
不加以维护或支撑的开挖方式,地下洞室在开挖后就会造成地压显现现象,即洞室围岩绘制地应力的作用下岩体发生变形、岩层移动等效应。由地压造成的矿井事故危害很多。特别注意的是一些地质构造发育充分而且复杂的岩体,在洞室开挖后,非常容易形成构造应力集中区,若不采取任何防范措施,则极易导致意外的发生。通过分析矿井地质构造,根据构造纲要图对锚杆支护方式提供指导,就可以达到较好的支护效果,从而为生产工作提供安全保证。
2地质构造对工程建筑物稳定性的影响
2.1边坡与地质构造的关系
边坡中不同结构对于斜坡稳定性有着重要的具有决定性的影响。而其中软弱结构面和斜坡临空面的关系尤为显著,而斜坡的稳定性具有巨大的作用。而此累关系较为多元化,然而稳定性也就不一样,大致可以划分成以下情况:平叠坡,重点软弱结构面部分属于水平的,其斜坡稳定性是较好的。顺向坡,一般是软弱结构面和边坡面走向平行或较近,同时倾向相同的边坡。逆向坡:一般是软弱结构面和坡面倾向相反,其斜坡稳定性也是较好的。斜交坡:一般是软弱结构面和坡面走向成斜交状,稳定性随交角变化而变化。横交坡:一般是软弱结构面和坡面走向几乎垂直,此种边坡稳定性极佳,通常是不会出现大规模的滑坡。
2.2隧道与地质构造的关系
水平或倾斜不大的岩层。通常稳定性好的属坚硬的岩层, 然而软硬相间的岩层就计息出现事故。直立岩层。通常较为坚硬、具有稀少的地下水,稳定性也较佳,层薄的同时软弱夹层,若具有稀少的地下水活动,同样会形成较大的地层压力,则是很有可能会出现掉块与坍塌冒顶现象。隧道稳定性主要来源于岩层倾斜角度和岩层的性质方面。局部坍塌一般极易存在陡立的岩层上,若是在两侧,极易出现坍帮偏压。褶曲对隧道施工的影响。褶曲存在背斜与向斜差异,背斜形成的形状是正拱形,属于上部受拉的裂隙特点,呈现出张口上大下小。在褶曲地段修筑隧道,就最佳处理方法是在翼部通过或横穿褶曲轴,选线时需绕过千枚岩与粘土岩等地层的褶曲层。断层对隧道施工的影响。断层的断裂面部分具备的剪应力与残余应力,断层带的岩体破碎,通常是碎石、角砾等,岩体强度低,围岩压力较大。
2.3桥基与地质构造的关系
桥址的选择:选择桥址时,需现勘查清楚地质构造,尤其是地址繁复的山区部分是至关重要的。针对巨大的构造线与断层破碎带、岩层软弱带等需进行深度的解析,探究其与桥址的关联;桥墩位置的布置:桥墩通常情况下不适合在不在断层破碎带部分。桥基的稳定性:桥基的稳定性受岩层的产状、偏力、断层破碎带、软弱带极大的干扰。如果岩层产状倾向下游,基础的稳定性会因岩层软弱夹层时由于水的冲蚀遭到破环,进而基础受力就不平衡,那么沉陷就不均衡进而会出现破裂的情况;如果地基处于断层破碎带部分,通常稳定性是不佳的,需要特殊的举措实施整改。
3桥涵工程施工质量控制措施
3.1桥涵工程中对于原材料控制
混凝土在桥涵工程建设中运用较为普遍,同样是桥涵工程建设中主要组成之一。所以,钢筋混凝土是桥涵工程中重点原材料,强化桥涵工程质量控制,当然是需强化混凝土的质量控制,那么就需要控制其原材料的质量。施工前实行原材料的选用,务必是基于保障混凝土活性性能的基础上,控制好石、砂的比例,水泥需极可能选用细度较小、可靠度较高的。需要时掺如适量的添加剂或是粉煤灰,而且需降低砂、水泥的比重,保障混凝土具备极佳的密实性与抗裂性。
3.2耐震设计
针对特殊型式的拱桥,需根据耐震设计规范,一般是静力分析法实施耐震分析和设计,此外还需根据动力分析方式实施耐震性检验。若是公路桥的形状较较为特殊,需要掌握桥轴向与横向地震效应而具备的互制作用,加之高振态的影响,都需运用多振态反应谱叠加法实施动力分析。而且,其掌握的振态数目不少于跨度数目的三倍,且检验轴向与横向的有效质量和应超过桥梁质量的90%。为确保结构物具有所需的韧性容量,桥墩主筋比、剪力钢筋、钢筋续接等问题,在设计时均也应特别留意。
4结语
综上所述,桥涵工程在具体的施工过程中,其相关的操作方法比较复杂,而且有制作工序较多以及不易返工等特点,其在施工中的质量与其使用寿命以及地质构造有着直接的关系。因此需要勘查清楚其地质状况,加强桥涵施工质量。
参考文献
[1]尤哲敏.大断裂区深埋隧道地应力特征及围岩稳定性分析[D].中国地质大学,2013.
[2]曾凡稳.地质构造与公路工程建设关系研究[J].公路工程,2010,05:141-143+147.
[3]吴明鑫.高层建筑下岩溶空洞地基的稳定性分析[D].广州大学,2013.
[关键词]地质构造 桥涵工程建筑物稳定性 影响
[中图分类号] P54 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-2-32-1
1构造地质学在工程地质中的应用
1.1应用于大型工程场地选址
工程师在进行大型工程场地的选址时往往都会在造山带、盆地构造、盆岭构造这三类构造区带上进行,这种构造区的形成是由于近地表上地壳的挤压和扩张伸展的构造变形作用而形成的。能否进行资源开发、灾害防治和环境保护等工程取决于造山带的结构、演化以及动力学特征。研究人员按照造山带的形成机制把它分成了三大类:逆冲推覆型、伸展型和走滑型。逆冲推覆构的变形最大,能够形成非常密集的断裂区域。位于伸展构造的滑来峰的稳定性比较差。研究人与在选择工程地址的时候一般都不会选择这些构造不稳定的地区。我国大部分的大中型盆地都是主要的人口聚集区,关于盆地的选址就显得非常重要,例如在面对大型水利工程或者灾区震后重建的居民选址工作时,要重点考虑盆地中的不稳定区域,尤其是那些隐藏的活动性断裂层。伸展盆地的中心地壳层较薄,而盆地边缘常常被边界活动层影响,因此从稳定性上来说,伸展盆地最差。
1.2应用于斜坡稳定性评价
我国是个多山区国家,每年的伤亡和财产损失报告中都会提及斜坡地质的灾害而造成的损失,所以对于做好灾前的斜坡稳定性评价的工作是十分必要的。最常见的地质灾害就是滑坡、崩塌、泥石流,它们发生的主要原因都是自然方面的地形地貌、地质构造、地层岩性、岩土体结构特性、新构造活动及地下水条件等。
1.3在地下洞室稳定性维护中的应用
不加以维护或支撑的开挖方式,地下洞室在开挖后就会造成地压显现现象,即洞室围岩绘制地应力的作用下岩体发生变形、岩层移动等效应。由地压造成的矿井事故危害很多。特别注意的是一些地质构造发育充分而且复杂的岩体,在洞室开挖后,非常容易形成构造应力集中区,若不采取任何防范措施,则极易导致意外的发生。通过分析矿井地质构造,根据构造纲要图对锚杆支护方式提供指导,就可以达到较好的支护效果,从而为生产工作提供安全保证。
2地质构造对工程建筑物稳定性的影响
2.1边坡与地质构造的关系
边坡中不同结构对于斜坡稳定性有着重要的具有决定性的影响。而其中软弱结构面和斜坡临空面的关系尤为显著,而斜坡的稳定性具有巨大的作用。而此累关系较为多元化,然而稳定性也就不一样,大致可以划分成以下情况:平叠坡,重点软弱结构面部分属于水平的,其斜坡稳定性是较好的。顺向坡,一般是软弱结构面和边坡面走向平行或较近,同时倾向相同的边坡。逆向坡:一般是软弱结构面和坡面倾向相反,其斜坡稳定性也是较好的。斜交坡:一般是软弱结构面和坡面走向成斜交状,稳定性随交角变化而变化。横交坡:一般是软弱结构面和坡面走向几乎垂直,此种边坡稳定性极佳,通常是不会出现大规模的滑坡。
2.2隧道与地质构造的关系
水平或倾斜不大的岩层。通常稳定性好的属坚硬的岩层, 然而软硬相间的岩层就计息出现事故。直立岩层。通常较为坚硬、具有稀少的地下水,稳定性也较佳,层薄的同时软弱夹层,若具有稀少的地下水活动,同样会形成较大的地层压力,则是很有可能会出现掉块与坍塌冒顶现象。隧道稳定性主要来源于岩层倾斜角度和岩层的性质方面。局部坍塌一般极易存在陡立的岩层上,若是在两侧,极易出现坍帮偏压。褶曲对隧道施工的影响。褶曲存在背斜与向斜差异,背斜形成的形状是正拱形,属于上部受拉的裂隙特点,呈现出张口上大下小。在褶曲地段修筑隧道,就最佳处理方法是在翼部通过或横穿褶曲轴,选线时需绕过千枚岩与粘土岩等地层的褶曲层。断层对隧道施工的影响。断层的断裂面部分具备的剪应力与残余应力,断层带的岩体破碎,通常是碎石、角砾等,岩体强度低,围岩压力较大。
2.3桥基与地质构造的关系
桥址的选择:选择桥址时,需现勘查清楚地质构造,尤其是地址繁复的山区部分是至关重要的。针对巨大的构造线与断层破碎带、岩层软弱带等需进行深度的解析,探究其与桥址的关联;桥墩位置的布置:桥墩通常情况下不适合在不在断层破碎带部分。桥基的稳定性:桥基的稳定性受岩层的产状、偏力、断层破碎带、软弱带极大的干扰。如果岩层产状倾向下游,基础的稳定性会因岩层软弱夹层时由于水的冲蚀遭到破环,进而基础受力就不平衡,那么沉陷就不均衡进而会出现破裂的情况;如果地基处于断层破碎带部分,通常稳定性是不佳的,需要特殊的举措实施整改。
3桥涵工程施工质量控制措施
3.1桥涵工程中对于原材料控制
混凝土在桥涵工程建设中运用较为普遍,同样是桥涵工程建设中主要组成之一。所以,钢筋混凝土是桥涵工程中重点原材料,强化桥涵工程质量控制,当然是需强化混凝土的质量控制,那么就需要控制其原材料的质量。施工前实行原材料的选用,务必是基于保障混凝土活性性能的基础上,控制好石、砂的比例,水泥需极可能选用细度较小、可靠度较高的。需要时掺如适量的添加剂或是粉煤灰,而且需降低砂、水泥的比重,保障混凝土具备极佳的密实性与抗裂性。
3.2耐震设计
针对特殊型式的拱桥,需根据耐震设计规范,一般是静力分析法实施耐震分析和设计,此外还需根据动力分析方式实施耐震性检验。若是公路桥的形状较较为特殊,需要掌握桥轴向与横向地震效应而具备的互制作用,加之高振态的影响,都需运用多振态反应谱叠加法实施动力分析。而且,其掌握的振态数目不少于跨度数目的三倍,且检验轴向与横向的有效质量和应超过桥梁质量的90%。为确保结构物具有所需的韧性容量,桥墩主筋比、剪力钢筋、钢筋续接等问题,在设计时均也应特别留意。
4结语
综上所述,桥涵工程在具体的施工过程中,其相关的操作方法比较复杂,而且有制作工序较多以及不易返工等特点,其在施工中的质量与其使用寿命以及地质构造有着直接的关系。因此需要勘查清楚其地质状况,加强桥涵施工质量。
参考文献
[1]尤哲敏.大断裂区深埋隧道地应力特征及围岩稳定性分析[D].中国地质大学,2013.
[2]曾凡稳.地质构造与公路工程建设关系研究[J].公路工程,2010,05:141-143+147.
[3]吴明鑫.高层建筑下岩溶空洞地基的稳定性分析[D].广州大学,2013.