工程地质与桥涵水文教学课件.ppt

1、2022-11-171第七章第七章 公路工程地质问题公路工程地质问题n学习目标：学习目标：n本章重点本章重点：n本章难点：本章难点：机械工业出版社高职规划教材机械工业出版社高职规划教材返回总目录2022-11-172 第七章第七章 主要内容主要内容第一节第一节 公路选线的工程地质论证公路选线的工程地质论证 第二节第二节 路基工程地质问题路基工程地质问题第三节第三节 桥梁工程地质问题桥梁工程地质问题第四节第四节 隧道工程地质问题隧道工程地质问题机械工业出版社高职规划教材机械工业出版社高职规划教材2022-11-173公公路路工工程程建建筑筑物物类类型型路基工程路基工程 桥遂工程桥遂工程 防护工程

2、防护工程 路堤路堤路堑路堑桥梁桥梁隧道隧道涵洞涵洞护坡护坡挡土墙挡土墙机械工业出版社高职规划教材机械工业出版社高职规划教材2022-11-174第一节第一节 公路选线的工程地质论证公路选线的工程地质论证地形地貌地形地貌 岩土类型及其工程地质性质岩土类型及其工程地质性质 地质构造条件地质构造条件 物理地质现象物理地质现象 天然建筑材料天然建筑材料 2022-11-175第二节第二节 路基工程地质问题路基工程地质问题路基基底稳定性问题路基基底稳定性问题 路基边坡稳定性问题路基边坡稳定性问题 道路冻害问题道路冻害问题 天然建筑材料问题天然建筑材料问题 2022-11-176路基基底稳定性问题路基基底

3、稳定性问题 滑移滑移塌陷塌陷挤出挤出沉陷沉陷不均匀膨胀变形不均匀膨胀变形机械工业出版社高职规划教材机械工业出版社高职规划教材2022-11-177路基边坡稳定性问题路基边坡稳定性问题 路基边坡路基边坡天然边坡天然边坡傍山路线的半挖半填边坡傍山路线的半挖半填边坡深路堑的人工边坡深路堑的人工边坡2022-11-178道路冻害问题道路冻害问题 防止道路冻害的措施有：防止道路冻害的措施有：（1）提高路基标高；）提高路基标高；（2）把粉粘粒含量较高的冻胀性土换为粗的砂砾石）把粉粘粒含量较高的冻胀性土换为粗的砂砾石 抗冻胀性土；抗冻胀性土；（3）铺设毛细割断层，以断绝补给水源；）铺设毛细割断层，以断绝补给

4、水源；（4）采用纵横盲沟和竖井，排除地表水，降低地下）采用纵横盲沟和竖井，排除地表水，降低地下水位，减少路基土的含水情况；水位，减少路基土的含水情况；（5）修筑隔热层，防止冻结向路基深处发展等。）修筑隔热层，防止冻结向路基深处发展等。2022-11-179天然建筑材料问题天然建筑材料问题 道渣道渣土料土料片石片石砂砂碎石碎石运距的远近运距的远近材料品质好坏材料品质好坏工程的质量与造价工程的质量与造价路线的布局路线的布局机械工业出版社高职规划教材机械工业出版社高职规划教材2022-11-1710第三节第三节 桥梁工程地质问题桥梁工程地质问题桥址选择的工程地质条件桥址选择的工程地质条件（1）桥位应

5、尽可能选在河道顺直，水流集中，河床）桥位应尽可能选在河道顺直，水流集中，河床稳定的地段。稳定的地段。（2）桥位要避开顺河向及平行桥梁轴线方向上的大）桥位要避开顺河向及平行桥梁轴线方向上的大的断层破碎带和活动断裂带。的断层破碎带和活动断裂带。（3）桥位要选在岸坡稳定，基底岩石坚硬完整，无）桥位要选在岸坡稳定，基底岩石坚硬完整，无严重不良地质现象的地段。严重不良地质现象的地段。（4）在有冲刷处，应埋置在墩台附近最大冲刷线以）在有冲刷处，应埋置在墩台附近最大冲刷线以下。当基础建于抗冲刷较差的岩石上时，应适当加深。下。当基础建于抗冲刷较差的岩石上时，应适当加深。2022-11-1711桥基桥基承载承载

6、力力 载荷试验法载荷试验法 公式计算法公式计算法 规范查表法规范查表法 桥基承载力的确定方法桥基承载力的确定方法 2022-11-1712第四节第四节 隧道工程地质问题隧道工程地质问题（1）地下洞室位置选择的工程地质评价地下洞室位置及方向的选择，主要受地形、岩性、地质构造、地下水及地应力等地质条件的影响。（2）围岩应力的重分布 应力重新分布的一般特征是径向应力向洞壁方向逐渐减小，至洞壁处为零。而切向应力在洞壁增大。如果岩体软弱,洞室开挖后会形成松动圈、承载圈、原始应力区。2022-11-1713第四节第四节 隧道工程地质问题隧道工程地质问题图6-21 隧洞开挖后洞周应力状态2022-11-17

7、14第四节第四节 隧道工程地质问题隧道工程地质问题r=1（r/R）（6-10）=1+（r/R）（6-11）式中：为初始应力；r 为径向应力；为切向应力；r为洞室半径；R为围岩中某点至洞室中心的距离。2022-11-1715第四节第四节 隧道工程地质问题隧道工程地质问题图6-22 围岩的松动圈和承载圈1-松动圈；2-承载圈；3-原始应力区 2022-11-1716第四节第四节 隧道工程地质问题隧道工程地质问题(3)山岩压力山岩压力洞室开挖后，由于围岩变形破坏形成的松动岩体，作用在支撑或衬砌上的压力称为山岩压力。也有人把这种压力称为围岩压力、地压或岩石压力。山岩压力的大小山岩压力的大小与围岩的应力

8、状态、岩石性质、洞形、支撑或衬砌的刚度、施工方法、衬砌的早晚等多种因素有关。2022-11-1717第四节第四节 隧道工程地质问题隧道工程地质问题图6-23 塌落拱示意图（a）洞侧壁稳定；（b）洞侧壁不稳定2022-11-1718第四节第四节 隧道工程地质问题隧道工程地质问题当侧壁稳定时（图6-23a），则洞顶山岩压力为P（2/3）（2b）h （4/3）bh (6-12)当侧壁不稳定时，如图6-23b，则洞顶山岩压力 P（2/3）（2b）h (6-13)式中：P、P为洞顶单位长度的垂直山岩压力，kN/m；为岩石重度，kN/m；b为隧洞跨度之半，m；b 平衡拱跨度之半，m；h、h为平衡拱高度，m

9、。2022-11-1719第四节第四节 隧道工程地质问题隧道工程地质问题若洞壁是垂直的，当其发生侧壁滑塌时，滑动面与侧壁的夹角为=45-/2，则b为b=b+Htg（45-/2）(6-14)式中：H为隧洞开挖高度，m；为岩石的内摩擦角，。平衡拱的高度与围岩的性质和平衡拱的跨度有关，可用下式求得h=b/fk (6-15)h=b/fk (6-16)2022-11-1720第四节第四节 隧道工程地质问题隧道工程地质问题小小 结结本章介绍了在工程建设中，所遇到的一些工程地质问题：包括公路选线的工程地质论证、路基的工程地质问题、桥梁的工程地质问题、隧道、工程地质问题。其主要内容如下：1.公路选线的工程地质

10、论证公路线路的选择，要根据地形、地质及施工条件等综合考虑，其中工程地质条件占有重要地位。2.路基工程地质问题。路基基底稳定性多发生于填方路堤地段，其主要表现形式为塌陷、滑移和挤出；路基边坡稳定性问题；道路冻害问题；天然建筑材料问题。2022-11-1721第四节第四节 隧道工程地质问题隧道工程地质问题小小 结结3.桥梁工程地质问题桥梁工程地质问题包括桥址选择的工程地质问题；桥墩台地基稳定与冲刷问题；桥基承载力确定。4.地下洞室围岩稳定性评价地下洞室围岩稳定性评价（1）地下洞室位置选择的工程地质评价（2）围岩应力的重分布 松动圈、承载圈、原始应力区。(3)山岩压力山岩压力普氏压力拱理论 2022-11-1722完完到第八章到第六章