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廣東省東莞地質(zhì)工程勘察院

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道路橋梁工程中的工程地質(zhì)勘察工作作用

2021-05-14 12:14:29  763 次瀏覽

我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,使路、橋、遂的修建增多。在其發(fā)展過程中,我們又看到了不注意生產(chǎn)所帶來的巨大傷亡事故。通過這些事故,我們能更清楚的認識工程地質(zhì)在工程建筑中的作用,讓我們在修建各類建筑物時,更注重工程地質(zhì)的勘察。通過工程地質(zhì)勘察,讓我們能更好的了解地下圍巖的構(gòu)造,以便選擇更合理的開挖方式,施工機械,降低總的工程造價,給施工帶來更多的方便。

在公路工程地質(zhì)勘察中,由于對橋址特征了解不足,在橋梁施工、運營時,遇到不少問題。如有的橋墩、臺設(shè)在滑坡上,坑基開挖時引起滑坡復(fù)活,而使已建成的墩、臺錯位,有的墩、臺建在巖溶洞穴上,致使墩、臺傾斜無法使用。查明建筑物場址周圍的工程地質(zhì)條件,確保建筑物的的、正常使用,這對于橋梁也不例外,而橋位選擇、橋梁基坑穩(wěn)定性和正確選定橋某承載力,是確定橋梁的三個重要方面。

橋位應(yīng)該選擇在邊坡穩(wěn)定、地基條件良好、無不良地質(zhì)現(xiàn)象的地段;應(yīng)盡可能避開大斷裂帶,尤其不可在未膠接的斷層破碎帶和具有活動可能的斷裂帶上造橋。

例如2001-12-22,全國地方鐵路中座橫跨長江的鐵路大橋———隆敘鐵路瀘州大橋晚9:10發(fā)生一起施工事故,14名正在施工的工人受傷,其中1人死亡。截至記者發(fā)稿時,仍有3名工人被卡在鋼筋籠中,10名傷員正在醫(yī)院接受。

隆敘鐵路瀘州大橋全長1400余米,總投資1.6億元,去年11月動工,工期兩年。據(jù)施工隊負責人介紹,晚9:10,工人在位于長江中心的正在施工的2號橋墩捆鋼筋外膜時,突然發(fā)生坍塌事故。

可見,在橋梁勘察中,沒有作好橋墩的勘察設(shè)計就會導(dǎo)致嚴重的事故。

同樣,地質(zhì)勘察不僅在道路橋梁工程中起著及其重要的重要外,地質(zhì)勘察在隧道施工、地鐵施工中也同樣起著及其重要的作用。

在隧道施工前,做好對隧道巖體的勘察,能夠更好的確定出施工方案,選擇合理的施工方法及施工機械。

隧道工程所賦存的地質(zhì)環(huán)境內(nèi)涵很廣,包括地層特征、地下水狀況、開挖隧道錢就存在于地層中的原始地應(yīng)力狀態(tài)、地溫梯度等。因此,隧道圍巖的穩(wěn)定性是反映地質(zhì)環(huán)境的綜合指標。也是我們修建隧道對圍巖特征研究的重要內(nèi)容。

根據(jù)隧道圍巖分級因素和指標的分析,公路隧道圍巖分級將圍巖分為六級,給出了各級圍巖的主要工程地質(zhì)特征、結(jié)構(gòu)特征和完整性指標并預(yù)測了隧道開挖后,可能出現(xiàn)的塌方、滑動、膨脹、擠出、巖爆、突然涌水及瓦斯突出等失穩(wěn)的部位和地段,給出了相應(yīng)的工程措施。

通過隧道圍巖的分級,我們可以更好的了解隧道內(nèi)的巖性,更好的設(shè)計隧道開挖方案。

同樣在隧道施工中,也會出現(xiàn)塌方等嚴重的地質(zhì)災(zāi)害問題。

例如, 2011年07月18日,大連在建隧道發(fā)生坍塌12人被困,遼寧省大連市勝利路東段拓寬改造工程發(fā)生隧道塌方事故,12名施工人員被困,塌方段位置在勝利路東段拓寬改造工程的南山隧道Ⅰ標段北線K2+246~+26段,距拓寬改造工程工地點約45米,有12名施工人員被困。據(jù)來自官方的消息,目前已與被困人員取得聯(lián)系,洞內(nèi)被困人員。初步分析塌方原因為原有防空設(shè)施洞體坍塌,導(dǎo)致隧道底部支撐受力面整體塌陷。

自20世紀90年代開始,我國公路進入了持續(xù)、快速發(fā)展的軌道。截至2004年年底,我國高速公路里程已達3.42萬Km,年增長21.2%,全國公路通車里程也達到185.6萬Km。在公路交通建設(shè)的高速發(fā)展中,工程地質(zhì)作為工程建設(shè)的基礎(chǔ)工作,工程地質(zhì)工作已成為工程建設(shè)中不可缺少的一個重要組成部分,其重要作用是客觀存在和被實踐證明了的。

隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的日益發(fā)展和科學技術(shù)的日益進步,工程建設(shè)的規(guī)模和數(shù)量也越來越大。數(shù)十公里長的隧道、數(shù)百米高的高樓大廈、數(shù)百米高的露天采礦場、二灘和三峽水利樞紐工程等所謂“長隧道、深基坑、高邊坡”巨型重大工程建設(shè)與工程地質(zhì)的關(guān)系更趨密切。鑒于工程地質(zhì)對工程建設(shè)的重要作用,國家規(guī)定任何工程建設(shè)必須在進行相應(yīng)的地質(zhì)工作、提出必要的地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上,才能進行工程設(shè)計和施工工作。

大量的國內(nèi)外工程建設(shè)實踐證明,工程地質(zhì)工作做得好,設(shè)計、施工就能順利進行,建筑物的運營就有保證。相反,對工程地質(zhì)工作忽視或重視不夠,使一些嚴重的地質(zhì)問題未被發(fā)現(xiàn)或出現(xiàn)了而未進行可靠的處理,都會給工程帶來不同程度的影響,輕則修改設(shè)計放案、增加投資、延誤工期,重則使建筑物完全不能使用,釀成災(zāi)害。

例如成都昆明鐵路,沿線地形險峻,地質(zhì)構(gòu)造極為復(fù)雜,大段裂縱橫分布,新運動十分強烈,有約200Km的地段位于8—9度地震烈度區(qū),巖層十分破碎,再加上沿線雨量充沛,山體不穩(wěn),各種不良地質(zhì)現(xiàn)象十分發(fā)育,被譽為“世界地質(zhì)博物館”。中央和鐵道部對成昆線的工程地質(zhì)勘查工作十分重視,提出了地質(zhì)選線的原則,動員和組織了許多工程地質(zhì)專家和技術(shù)人員進行大會戰(zhàn),并多次組織全國工程地質(zhì)專家進行現(xiàn)場考察和研究,解決許多工程地質(zhì)難題,從而保證了成昆鐵路順利建成通車。

相反,建國初期修建的寶雞成都鐵路你,限于20世紀50年代初期的設(shè)計水平,對工程地質(zhì)條件認識不足,致使線路的某些路段的質(zhì)量不高,給施工和運營帶來了困難。寶成鐵路上存在的路基沖刷、滑坡、泥石流病害,使線路無法正常運營,被稱為西北鐵路線上的盲腸。

國外也存在許多工程地質(zhì)問題給工程帶來影響的例子。例如加拿大的特朗斯康谷倉是建筑物地基失穩(wěn)的典型例子。該谷倉由65個圓柱筒倉組成,每個筒倉長59.4m,寬23.5m,高31.0m,采用鋼筋混泥土片筏基礎(chǔ),基礎(chǔ)厚2m,埋置深度3.6m。谷倉于1913年秋建成,1913年10月初儲存谷物2.7萬t時谷倉明顯下沉,谷倉西端下沉8.8m,東端上抬1.5m,后,整個谷倉傾斜27°。由于谷倉整體剛度較強,在地基破壞后,筒倉仍保持完整,無明顯裂縫。事后經(jīng)勘察了解,該建筑物基礎(chǔ)下深埋有厚達16m的高塑性淤泥質(zhì)軟粘土層。谷倉加載使基礎(chǔ)上的平均荷載達到330Kpa,超過了地基的極限承載力280 Kpa,因而使地基發(fā)生強度破壞而使谷倉整體滑動。為修復(fù)谷倉,在基礎(chǔ)下設(shè)置了70多個支撐于深16m以下基巖上的混泥土墩,使用333個500 KN的千斤頂,逐漸把谷倉糾正過來。修復(fù)后谷倉的標高比原來降低了4m,且處理費用昂貴。加拿大特朗斯康谷倉發(fā)生地基強度破壞的主要原因是事先對谷倉地基土層未作勘察、實驗與研究,采用的設(shè)計荷載超過地基上的抗剪強度。

可見地質(zhì)勘察搞不好,就會對整個工程在修建、人行、總投資等上帶來很大的困難。

特別是在橋梁建設(shè)中,如果不重視好地質(zhì)條件,就會造成橋墩的塌陷,從而影響整個橋梁的。

橋梁是公路工程建筑的重要組成部分。線路跨越河流、溝谷或道路,需要架設(shè)橋梁,橋梁也是線路通過地質(zhì)災(zāi)害頻繁發(fā)生地區(qū)的主要工程。

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