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新疆特殊地区公路:盐渍土地工程地质勘察与选线规则

【摘要】:将调查的盐渍土分布的地貌单元、植被覆盖程度、指示性盐土植物种群分布情况,加绘于平面图上。盐渍土工程地质说明可并入全线工程地质说明书内,其内容应包括初步勘察资料要求。

盐渍土的地表特征:一般地表有石膏、龟裂土、蓬松土、盐霜、盐壳、盐盖等。盐霜之下松软、浮土较厚多为硫酸盐渍土,地面较密实结硬壳者多为氯盐渍土或碳酸盐渍土。

盐渍土生长有耐盐碱性指示植物。如盐角草生于沼泽盐渍土地带,地下水位接近地表,土层盐分较轻,硫酸盐多于氯化物,碳酸根含量较低;盐琐琐生于潮湿的盐土,地下水位在1~2 m,土层盐分较重;盐穗木生长于重盐渍土,地表结皮;碱蓬生长于土层干燥、硬结、盐分较轻、碱分较大的地带;芦苇生于地下水位较浅的弱盐渍土地带;胡杨则生于地下水位较深的弱盐渍土地带。盐渍土的自然环境和生长的指示性植物,可供勘测者参考。

1.工程地质勘察一般规定

(1)盐渍土地区工程地质勘察时,应认真进行调查、测绘,收集沿线有关自然条件和建筑物受盐渍化病害影响的程度与治理经验等资料,并采取挖探、钻探、原位测试等现场勘探方式与室内试验,查明沿线盐渍土的分布范围、含盐类型、盐渍化程度及地下水、地表水等情况;研究分析可能产生的病害如盐胀、溶陷、腐蚀、冻胀、翻浆等,提出相应的治理措施。

(2)对路用沙砾与取土料场,应同样做好调查勘探和室内试验分析,慎重决定取舍。盐溃土地区路基填料,一般应集中取土,路面沙砾材料更要集中开采。由于其用量大,运距对工程造价的影响很大,因此如何选择运距较短而质量符合设计要求的沙砾料场和取土料场是地质勘探的一项重要内容。要扩大横向调查范围,认真选点,做好勘探试验工作,选择经济合理的沙砾料场和取土场。

(3)盐绩土地区工程地质勘察工作应按《公路工程地质勘察规范》(JTG C20—2011)的有关要求进行。

2.工程地质勘察要点

1)预可行性研究勘察

(1)调查公路沿线的地形、地貌、地质、水文气象、植被等自然条件。

(2)调查拟建公路走廊地带盐渍土的种类、盐渍化程度和分布范围。

(3)调查盐渍土对公路可能产生的病害,提出治理初步意见。

(4)比选通过盐渍土地区的路线方案及初拟推荐方案。

遇有强盐渍土或过盐渍土地段,应列为勘察重点,调查盐渍土的范围、种类和对工程影响程度,提出路线通过盐渍土的走向方案或可能的绕避方案。

2)工程可行性研究勘察

(1)查明盐渍土成因、类型及盐渍化程度。

(2)在路线平面缩图上加注盐渍土的范围及盐渍化程度,填写不良地质地段表;对有代表性的盐渍土地段,应做挖探及化学分析试验,分清盐渍化程度不同的界限。

(3)评价各个路线方案的盐渍土对公路影响的程度,提出推荐路线方案与防治盐渍化病害的措施。

(4)调查沿线筑路材料分布、质量、储量,提出开采方法和运输方式,查明工程用水的水质、水源情况。

(5)提出对初步勘察设计工作的建议。

工程可行性研究勘察是在预可报告的基础上进一步调查研究路线通过地段盐渍土的类型、范围和地质、水文条件,评价盐渍土对公路工程可能产生的危害程度,拟定路线的走向方案,或绕避的工程比较方案。对有代表性的地段应做挖探性试验,试件不少于3个,并依据调查资料提出防治方案。

3)初步勘察

(1)地形、地貌与植被的调绘。

收集整理工程地质图与土质分布平面图比例尺为1∶1 000~1∶5 000;工程地质纵断面图,比例尺:水平为1∶2 000~1∶10 000,垂直为1∶200~1∶1 000。将调查的盐渍土分布的地貌单元、植被覆盖程度、指示性盐土植物种群分布情况,加绘于平面图上。

(2)气象水文及地质调查。

① 收集多年的降水、蒸发、气温及冻融时间、降雪厚度、冰冻深度等资料,调查区域内地下水补给、排渗的总趋势及一年内变化情况。

② 调查沿线地质构造特征以及地层结构、岩性变化情况。

③ 调查暴雨洪水情况及影响范围。

(3)盐渍土及病害调查。

① 调绘盐渍土平面分布、盐渍化程度、类型与深度的关系。

② 调查盐渍土盐分聚积、溶陷、迁移与气候、水文、地形变化以及人为因素的关系。

③ 沿线各种建筑物由于盐胀、溶陷、腐蚀造成破坏的状况。

(4)勘探。

① 沿路线纵向设置勘探点,一般间距不超过 1 000 m。在盐渍土地表特征有明显变化路段,应按200~500 m加设勘探点。对有代表性的勘探点,其横断面应设置不少于3个点。

② 勘探深度,一般盐渍土路段控制在地下水位以下以能取出水样为度。当地下水埋藏较深时,探坑深度宜不小于2 m。

③ 盐溃土取样,宜在干旱季节进行,自地表往下,按 0~0.05 m、0.05~0.25 m、0.25~0.5 m、0.5~0.75 m、0.75~1 m 逐层连续取样,按深度百分比(即按5%、20%、25%、25%、25%)计算平均含盐量。

④ 遇含有深层盐渍土时,应视工程需要加深勘探深度,1 m以下每隔0.5 m分层取样做试验。

⑤ 盐渍化软弱地层,应采用挖探、钎探、触探与钻探或其他测试方法,查明软弱土层范围、厚度、土质物理力学性质。

(5)试验。

① 除常规土工试验外,还应做均质地层与非均质地层的强烈毛细水上升高度、速度的试验。

② 一般勘探点的土样、水样,只做易溶性总盐分析。有代表性的勘探点做易溶盐全面的定性、定量分析。

4)详细勘察

(1)沿路线中线查明地层岩性类型、盐渍土含盐性质、盐渍化程度及其变化的段落,地下水位的理深及其一年的变化规律和多年的变化趋势,毛细水上升情况及其变化规律。

(2)勘探。

在初勘的基础上进一步查明盐渍土含盐性质及盐渍化程度的界限桩号;有显著变化地段在其特征点200~500 m内加密勘探点,无变化可不再重做。

(3)试验。

按初勘试验要求对增加的勘探点进行试验。

(4)资料要求。

盐渍土工程地质说明可并入全线工程地质说明书内,其内容应包括初步勘察资料要求。

3.选线原则

(1)盐渍土地区公路在选线之前,应根据自然地理位置、地形、地貌、工程地质环境等,认真做好调查研究工作,合理确定路线通过方案。对于有可能遭受洪水浸淹的低洼地区,以及经常处于潮湿或积水的强盐渍土、过盐渍土或盐沼地带,大范围的硫酸盐渍土地带,路线应尽可能绕避,不能绕避时,应考虑以最短的距离通过。

(2)在一般盐渍土地区或小面积岛状零星分布的盐渍土地带,路线应尽可能选择在地势较高、含盐量较小、地下水位较深、地表排水便利和通过距离较短、距渗水性土产地较近的地段。

(3)在盐渍土分布范围较大、含盐量较高,且地质条件较复杂的地区,应对路线方案和相应的工程措施进行深入细致的研究,在多方案论证、比选的基础上选定最优路线方案。

(4)对于改建工程,如原路线平纵指标能满足设计要求,应尽可能采取措施加以利用。