维普资讯 http://www.cqvip.com 科学之友 ＦｉｒｅｎｄｏｆＳｃｉｅｎｃｅＡｍａｔｅｕｒｓ ２００７￣－０３．ＥＪ国 古峪沟特大桥工程地质勘察启示 李宏涛 （山西省交通规划勘察设计院，山西太原０３０００６） 摘要：对古峪沟特大桥工程地质勘察过程中的一些方法和经验进行了分析总结，为今 后复杂地质条件的特大桥地质勘察提供了启示和帮助。 关键词：特大桥；勘察；地质调绘 中图分类号：Ｕ４４５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０００—８１３６（２００７）０３—００５１—０２ ２．２合理减少了钻探工作量 初、详勘两阶段在桥长控制范围内共完成钻孔６４个，孔深 ２４．３ ｍ ６４．５ ｍ。如果单纯按桥长、孔跨每墩布置钻孔的话，约需 ８５个钻孔。但由于Ｋ５５＋４３０ Ｉ（５６＋６００段，桥址位于古峪沟中心 １概况 古峪沟特大桥是山西省忻州至阜平高速公路忻州一长城岭 段控制性工程项目之一，全长２９６２ ｍ。桥址地处中低山峡谷区， 跨越不同的微地貌单元，露出不同的岩性，地质构造十分复杂。 初勘、详勘两阶段对桥址范围进行了较为全面的勘察，不仅为桥 址方案的优化提供了重要的地质依据，而且为大桥施工图设计 提供了较为详实准确的地质资料。通过对该桥较为成功的勘察， 得出了一些科学、合理、经济的好方法，值得在今后的类似特大 型桥梁勘察中借鉴和运用。 河槽之南坡坡脚，局部为中心河槽地带，地表多基岩裸露。由于 山体岩层露头良好，地层层序分界清楚，地层时代和岩性一目了 然，经两阶段详细的工程地质调查，在桥墩位置或附近实测地质 调查点２３个，结合已查清的地层层序加以推测后，仅在河槽和 坡麓分段代表性地布设钻孔，从而省去了２０余个钻孔，节省了 大量的人力、物力和工期，且满足了设计需要。 ２．３查清了滑坡对桥梁地基稳定的影响程度 ２强化地质调绘在勘察中的突出作用 以往一般桥梁的勘察侧重于钻探工作，地质调绘工作做得 很少。但古峪沟特大桥由于桥址地形、地质条件复杂，仅仅依靠 桥址滑坡病害较为发育，初勘阶段经地质调查发现桥址两 侧１００ｍ范围内共发育滑坡６处，即古峪沟１￣６号滑坡。详勘阶 段桥位方案优化后位于Ｋ５７＋６５３一Ｋ５７＋９００段５号、６号滑坡按 钻探手段很难全面地查清桥址地质情况。为此在初勘阶段就确 定了以地质调绘工作为龙头，指导钻探和挖探工作，详勘阶段在 特殊路基处理，使柝长缩短７ ００多米。 粤、４粤滑坡对柝址稳 定性无影响，无需进行处治。３号滑坡为黄土与基岩复合型滑坡 体，但滑体厚度小，对工程影响轻微，只需施工阶段对受影响桥 墩之间的不稳定前缘滑体挖除。对桥址稳定性影响较大的为１ 号滑坡，该滑坡的发育范围、物质组成、滑动机理及对桥址的影 响经地质调绘一目了然。 古峪沟１号滑坡为小型基岩滑坡，平面形态呈扇形，桥梁 初勘桥位优化的基础上对桥址进行补充地质调绘。两阶段对桥 址左右２００ ｍ的范围内进行了１：２ ０００工程地质调绘，完成地质调 绘约２．５ｋｍ２，桥基岩石露头地质调查点２３个，累计深度９２０ｍ，实 测横断面６２条，总长４ ９６０ ｍ。通过充分的地调工作，有效地解 决了以下四方面的问题。 ２．１ 总体地质轮廓清晰 通过详细的地质调绘，对桥址地形地貌、地层岩性、地质构 造有了一个清晰的认识。桥址位于五台山区西南端东冶山问小 Ｉ（５６＋０３２ Ｉ（５６＋０８０段通过该滑坡体的中后缘，主轴长４７ｍ，滑体厚 度４ ｍ １０ ｍ，平均厚度约５ ｍ；路线中心滑体最大厚度约７．５ ｍ，滑 坡平面面积约１ ４１０ ｎｌ’，滑体总体积约７ ０５０ ｎｌ’。滑体由Ｐｔｌ３ｘ砂 盆地与五台城山间小盆地之间所相隔的黄土披盖的基岩低山 区，中间基岩裸露，两侧山坡黄土覆盖较厚。微地貌单元包括河 谷Ⅱ、Ⅲ级阶地，基岩中、陡坡、基岩冲沟、黄土崖及黄土次级小 泥岩组成，自然坡角约３０ｏ，岩层产状与自然坡坡向相反，但由于 受Ｆ４， 断层构造影响较重，加之坡体前缘冲沟切蚀较深，造成 边坡失稳。滑坡滑动面上下不一致，滑坡后缘以 断层面为界， 前缘为切层滑坡，滑面倾角较大，约１７。左右，滑体组成基本保持 了原岩结构构造，滑体垂直位移及水平位移量均较小，但滑坡后 缘及两侧界线较为清晰。滑坡前缘已剪出临空，在不利气候因素 影响下或不合理的工程施工条件下，易发生再次滑动，必然损害 此段桥基的稳定性，故必须进行处治。该滑坡工程地质主轴断面 图见图１。 ２．４分析评价了桥址墩台边坡稳定性 冲沟等。地层岩性由新至老依次为第四系全新统（Ｑ４）冲洪积物、 上更新统（Ｑ ）冲洪积堆积物、中更新统（Ｑ ）冲洪积物、下元古界 郭家寨群西河里组（Ｐｔｌ３ｘ）、东冶群北大兴组（Ｐｔｌ：ｂ）变质岩。桥址 范围内地质构造复杂，断裂构造十分发育。桥址范围内较大的断 层构造共有１０条，即Ｆ。一Ｆ。。，它们的具体分布位置和相互之间的 关系基本明朗，其中Ｆ。，Ｆ ，Ｆ ，Ｆ６控制了区域地层的分布；Ｆ７，ＦＲ， Ｆ９，Ｆ。。为东冶山间新裂陷盆地与五台城山间小盆地边缘的次生 断裂构造；Ｆ’，Ｒ为Ｆ ，Ｆ 等北东东向断裂之间的次生断裂构造。 上述断层构造均属于正断层性质，且属于非全新活动断层。总体 评价，断裂构造对桥址区地基稳定性影响主要表现为几个方面， 是Ｆ。，Ｆ ，Ｆ４，Ｆ６等断层控制了区域性岩性组合变化，造成桥基 一古峪沟特大桥由于地形所限，多数墩台位于沟谷边坡坡脚 处，桥基所在的边坡稳定性决定了墩台的稳定性，因此在勘察阶 段对桥址处边坡稳定性进行了详细的地质调查和分析评价，其 中不稳定墩台有８处。１＃桥墩（Ｋ５４＋７００一Ｉ（５４＋７４５右侧边坡）位 于古峪沟Ⅱ，Ⅲ级阶地之上，路线右侧２０ ｍ一３５ ｍ处为黄土陡崖， 高差约３５ ４０ ｍ，路线中心下伏基岩埋深约２５ ｍ，基岩面倾向 一持力层强度及桥址区边坡稳定性有明显的差异；二是Ｆ ，Ｆｓ，Ｆ７， ，Ｆ９，Ｆ 等次级断裂致使断裂附近岩体破碎，强度降低。 ５１— 维普资讯 http://www.cqvip.com 李宏涛：古峪沟特大桥工程地质勘察启示 一般桥梁工程地质勘察受工期、人员结构等因素的影响，内 业设计人员与外业勘察脱节，单纯依靠外业钻探记录就可设计 完成桥位工程地质勘察报告，对桥址实际地质条件没有深入野 外调查研究。古峪沟特大桥由于工程规模巨大，地形、地质条件 复杂，若按以往的专业人员结构，很难完整地查清桥址地质条 件，为设计单位提供详实的地质资料。为此勘察单位组织了有关 钻探、地质调查、不良地质、特殊岩土等与公路工程地质勘察相 关的多方面专业技术人员进行外业综合勘探及内业设计，避免 了单一专业技术人员的视野和思维局限性，集多人之见，最终的 地勘报告不仅反映了钻探所揭示的地层岩性、力学性质和挖探 ｂ 薯Ｉ Ｉ ｌ 《 ｌ ｉ ＩＩｌｌｌ 卫－－蜜秘 Ｉ 窖 鞋 基 揭示的特殊岩土分布段落及危害程度，而且评价了地质调查发 现的不良地质和桥墩、台边坡稳定性。外业钻探与地质调查同时 图１ 古峪沟１号滑坡工程地质主轴断面图 进行，钻探与地质调查技术人员及时沟通，充分利用地质调查资 沟心，Ｑ２１粘性土在不利的自然条件下易发生坍塌甚至出现滑 料，分析钻探成果，避免误判，利用钻探资料验证地质调查发现 动，边坡稳定性较差，对右幅桥墩稳定性影响很大。３０＃墩、３１＃ 的断层等地质构造及滑坡的滑面位置。 墩、３４＃墩、３６＃墩、３７＃墩等桥墩位于路线Ｋ５５＋７３０～Ｋ５６＋０８０ 这一系列的工作都经多专业的技术人员相互协作、相互配 段，该段出露基岩为Ｐｔ１３ｘ泥岩、砂岩，以泥岩为主，岩层产状 合、相互取长补短，取得了良好的勘察效果。尤其内业资料图件 １７３。～１８２。，／＿５４。～５５。，岩层倾向与自然坡坡向相反，岩层产状与 的编制整理与复核、工程地质勘察说明的编写与复核，每个环节 坡体组合关系对边坡稳定性较为有利，但一是由于泥岩风化程 均是两人以上参与，群策群力，集大家之精髓，相互补充，相互检 度较高，岩体裂隙较发育，遇水易泥化形成软弱面；二是由于古 查，发挥各专业的独特作用，使最终的勘察报告尽可能的完整准 峪沟沟槽狭窄，沟谷两岸坡脚处冲蚀较严重，因此坡脚前缘易失 确。 去支撑而稳定性降低；三是由于Ｆ４断层构造影响，坡体完整性 较差，靠近断层的坡体易沿断层面形成软弱面，对坡体稳定性影 ４结束语 响较大；四是由于工程施工时不可避免开挖坡脚，对边坡坡脚扰 通过对古峪沟特大桥的勘察，启示我们在复杂地质条件桥 动较大，使边坡稳定性降低。根据上述条件综合分析，位于该段 址勘察中，不仅要重视地质调绘的显著作用，而且要重视不同地 的３０＃墩、３１＃墩、３４＃墩、３６＃墩、３７＃墩等５处桥墩位置边坡稳 质专业技术人员在外业勘察和内业设计环节上的相互协调、相 定性较差。３９＃墩位于Ｋ５６＋０３２～Ｋ５６＋０８０之间，通过古峪沟１号 互补充的作用，方能为特大桥设计提供完整、详实的地质资料。 滑坡的中后缘，因此该桥墩边坡稳定性差。 ３集多专业技术人员的优势 作者简介：李宏涛，男，１９７２年出生，山西沁县人，１９９６年毕业于 西安矿业学院水文地质与工程地质专业，工程师。 Ｉｎｓｐｉｒａｔｉｏｎ Ｄｒａｗｎ ｆｒｏｍ Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇ ｆｏｒ Ｇｕｙｕｇｏｕ Ｓｐｅｃｉａｌｌｙ Ｂｉｇ Ｂｒｉｄｇｅ Ｐｒｏｊｅｃｔ Ｌｉ Ｈｏｎｇｔａｏ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｓｅｓ ｓｏｍｅ ａｐｐｒｏａｃｈｅｓ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇ ｆｏｒ Ｇｕｙｕｇｏｕ Ｂｒｉｄｇｅ Ｐｒｏｊｅｃｔ， ａｎｄ ｏｆｆｅｒｓ ｉｎｓｐｉｒａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇ ｏｆ ｓｐｅｃｉａｌｌｙ ｂｉｇ ｂｒｉｄｇｅ ｉｎ ｃｏｍｐｌｅｘ ｇｅｏｌｏｉｇｃａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｆｕｔｕｒｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｐｅｃｉａｌｌｙ ｂｉｇ ｂｒｉｄｇｅ，ｐｒｏｓｐｅｃｔ，ｇｅｏｌｏｇｙ ｓｕｒｖｅｙ 一５２—
