公路選線(xiàn)的路基設計研究論文
孔隙度主要通過(guò)增大水流與巖石的接觸面積，對巖石的強度發(fā)生影響。巖石的巖溶程度和透水性是相互助長(cháng)的，巖溶化程度越高，透水性就越強。水的溶蝕性主要取決于其含酸性。水中有酸才具有溶解可溶性巖石的能力。自然界的二氧化碳（CO2）溶于水中，在水中生成碳酸（H2CO3），與石灰巖（CaCO3）相遇后產(chǎn)生化學(xué)反應：CaCO3+H2CO3=Ca+2HCO3，石灰巖被溶解成易溶的重碳酸鈣，隨著(zhù)流水而帶走。在巖溶過(guò)程中，巖石的溶蝕大于物質(zhì)的重新沉淀，因而在巖體中形成了各種各樣的空洞，為侵蝕和重力坍塌創(chuàng )造了條件。除了碳酸外，其他無(wú)機酸和有機酸都可以溶蝕碳酸鹽類(lèi)的巖石。水的溶蝕性在不同的氣候帶中是不相同的。如濕潤熱帶的溶蝕強度大于干旱氣候帶的71倍、大于濕潤溫帶的7倍、大于寒冷氣候帶的11倍。水的流動(dòng)性主要取決于降水量和水流通道的形態(tài)、規模、數量以及連同情況。巖溶水的一個(gè)重要補給來(lái)源是大氣降水。降水多者，垂直循環(huán)交替快，溶蝕強度顯著(zhù)加強；降水少者，垂直循環(huán)交替差，溶蝕強度顯著(zhù)減弱。巖溶水的流動(dòng)通道有孔隙、裂隙和溶洞等。通道的形態(tài)、規模、數量以及連同情況，控制著(zhù)巖溶水流動(dòng)的坡降、速度、流量和流向，即影響巖溶水的交替強度。水流交替強度大，溶蝕能力強，巖溶就發(fā)育；巖溶越發(fā)育，巖溶水的流動(dòng)性就越好。
巖溶地區選線(xiàn)的主要原則
在巖溶地區進(jìn)行公路選線(xiàn)時(shí)，首先要從地質(zhì)條件上弄清楚巖溶的發(fā)展規律和分布情況，在選線(xiàn)時(shí)慎重確定路線(xiàn)的布局和位置。一般情況下，對局部嚴重且不易搞清楚的巖溶地段，盡量設法避繞；對不太嚴重的中小型巖溶地段，可以選擇其最窄的、易于采取措施的地方通過(guò)。某路線(xiàn)有左岸和右岸的比選方案，左岸線(xiàn)路順直，占農田較少，但該岸有許多發(fā)育的溶洞，且洞內坍塌嚴重，遇到暴雨時(shí)有5處涌水成河，而且這一帶埋藏的溶洞一時(shí)不易搞清楚，經(jīng)研究比較，采取走右岸通過(guò)頁(yè)巖地區的方案，避開(kāi)溶洞嚴重的地區。根據巖溶發(fā)展的規律和巖溶帶的分布規律，在選線(xiàn)中應注意以下幾點(diǎn)：①在可溶性巖石分布區，路線(xiàn)宜選擇在溶蝕強度較低的巖石地區通過(guò)，因為這些地方的巖溶發(fā)育程度往往較弱；②在通過(guò)可溶性巖石分布地區時(shí)，路線(xiàn)方向不宜與巖層構造線(xiàn)方向平行，而應與之成斜角或垂直通過(guò)，因為暗河的主要通過(guò)方向多平行于巖層構造線(xiàn)方向；③在巖溶地區，路線(xiàn)應避開(kāi)較大的斷層破碎帶，或使路線(xiàn)方向與其直交或斜交，以避免或減少由于斷層帶巖石破碎、巖溶發(fā)育強烈和巖溶水豐富而威脅到路基的穩定性；④路線(xiàn)應盡可能避開(kāi)可溶巖與非可溶巖相接觸的地帶，因為這種地帶有利于地下水的活動(dòng)，巖溶發(fā)育比較強烈；⑤路線(xiàn)應盡可能避開(kāi)碳酸鹽類(lèi)巖石同某些金屬礦床相接觸的地帶，因為這些地帶巖溶發(fā)育比較強烈。
巖溶地區路基設計
巖溶地區路基設計主要是對影響路基穩定性的巖溶和巖溶水進(jìn)行預防和處治。實(shí)踐證明，巖溶問(wèn)題如果不加處理或處理不當，不僅會(huì )影響工程計劃方案，使工程計劃方案發(fā)生變更，延長(cháng)施工期限造成浪費，還會(huì )威脅行車(chē)安全。因此，合理的路基設計措施是非常重要的'。以下結合實(shí)際案例說(shuō)明。
疏導法：對巖溶水宜以疏導為主，不宜堵塞。疏導建筑物一般采用明溝、泄水洞等。例如，巖溶泉出露于某公路的右上方石灰巖陡坡處，為間歇性裂隙懸掛泉，旱季枯歇，雨季流量加大，在路側砌筑一座5m×1.5m×1.5m的蓄水池后，把水攔蓄引入邊溝排到下游涵洞流出，多年來(lái)路基穩定。而左側的簡(jiǎn)易公路只挖有邊溝排水，雨季巖溶水浸泡公路漫過(guò)路面，致使路基受到嚴重破壞。路線(xiàn)通過(guò)巖溶洞或巖溶水時(shí)，如果跨越和施工條件較好，可采用跨越的辦法。橋梁跨越適用于流量較大的暗河、冒水洞或消水洞等。涵洞跨越適用于一般巖溶泉。在跨越季節性或經(jīng)常性積水而水太深的溶蝕洼地時(shí)，可采用片石透水路堤。某路線(xiàn)通過(guò)溶蝕洼地，有3條來(lái)自暗河的水流，交匯于龍門(mén)洞前的深溝，由此轉入暗河排出。路線(xiàn)曾于龍門(mén)暗河出露處設一單孔小橋跨過(guò)，路堤高出龍門(mén)洞口2m.由于雨季暗河與地表的流量大于排泄量，導致洼地積水，淹沒(méi)龍門(mén)橋和路堤，中斷交通。后加高路堤至4.7m，并改建為一孔25m石拱橋跨過(guò)，才消除了水淹問(wèn)題。
加固。①洞徑較大、洞內施工條件好時(shí)，可采用漿砌片石支墻、支柱及碼砌片石垛等加固。如需保持洞內水流通暢，可在支撐工程間設置涵管來(lái)排水。②如果是深且小的涵洞，又不便于在洞內采取加固的辦法時(shí)，可采用石蓋板涵來(lái)加固。③對洞徑較小、頂板薄或巖層破碎的的溶洞，可采用爆破頂板，用片石回填的辦法來(lái)處理加固。假如溶洞較深或保持排水者，可采用拱跨或板跨辦法處理。④出溶洞露于路基表面或構造物基底時(shí)，如需要換土或加固，對較淺的全部換填碎、片石；對較深的可采用部分換填的辦法，換填厚度根據需要而定。對路基范圍內的地表塌陷，應查明發(fā)生的原因，以便采取相應的處理措施�；鶐r如果未出露處，可采用黏土回填夯實(shí)；基巖出露并見(jiàn)到空洞洞口時(shí)，可先用大塊石頭堵塞洞口，再用黏土回填土洞。
結束語(yǔ)
綜上所述，若在巖溶地區修建公路，在公路設計選線(xiàn)時(shí)應全面了解線(xiàn)路通過(guò)地區巖溶的發(fā)育程度和巖溶形態(tài)的空間分布規律，對路線(xiàn)通過(guò)地帶的巖溶形態(tài)、地質(zhì)、水文地質(zhì)情況進(jìn)行全面的調查研究，以便在選線(xiàn)時(shí)盡量避讓或采取有效的措施防治影響路基穩定性的巖溶病害。（本文作者：閆進(jìn)平 單位：山西省古交市路橋開(kāi)發(fā)建設公司）
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