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因而在公路地质勘察中，需要查明桥址周围的工程地质条件和存在的工程地质问题，以确保建筑物的安全和正常使用。

而桥址的选择、桥墩台地基稳定与冲刷问题桥基承载力的确定等，都是确保桥梁安全的重要方面。

1.1桥址选择的工程地质条件

桥址位置的选择应该从政治、经济、技术和使用角度出发，使桥址与路线互相协调配合。

影响桥址选择的因素有路线方向、工程地质与水文地质条件等。

其中工程地质条件是评价桥址好坏的重要指标之一，具体应遵循的原则如下：

1）桥址选择应选在河床较窄、河道顺直、河槽变迁不大、水流平稳、两岸地势较高而稳定、施工方便的地段。

避免选在具有迁移性（强烈冲刷、淤积、经常改道）的河床、活动性大河湾、大砂洲或大支流交汇处。

2）选择覆盖层薄且河床基底为坚硬完整的地段。

若覆盖层太厚，应选在无河漫滩和牛轭湖相淤泥或泥炭的地段，避免选在尖灭层发育地区和非均质土层区。

3）选择在区域稳定性条件好、地质构造简单、断裂不发育地段，桥线方向应与主要构造线垂直或大交角通过。

桥墩和桥台尽量不置于断层破碎带和褶皱轴上，特别在高地震基本烈度区，必须远离活动断裂带和主断裂带。

4）尽可能避开滑坡、岩溶、可液化土层等发育地段。

5）在山区峡谷河流选择桥址时，尽量采用能单孔跨越的地段。

在较宽的深切河谷，应选择在两岸较低的地方通过，并要求两岸岩质坚硬完整，地形稍宽一些，同时适当降低桥台的高度，以降低造价并减少施工困难。

1.2桥墩台地基稳定与冲刷问题

1）桥墩台地基稳定问题

桥墩台地基稳定性主要取决于墩台地基中岩土体承载力的大小，它对选择桥梁的基础和确定桥梁的结构形式起决定作用。

当桥梁为静定结构是，由于各孔是独立的且相互之间没有联系，对工程地质的适应范围较广。

但超静定结构桥梁，对各桥墩台之间的不均匀沉降特别敏感，故在取用其他地基容许承载力是应予慎重考虑。

岩质地基容许承载力的确定取决于岩体的力学性质及水文地质条件等，应通过室内试验和原位测试等综合判定。

2）桥墩台的冲刷问题

桥墩和桥台的修建，使原来的河槽过水断面面积减小，从而局部增大了河水流速并改变了流态，会对桥基产生强烈冲刷，有时可把河床中的松散沉积物局部或全部冲走，是桥墩台基础直接受到流水冲刷，威胁桥墩台的安全。

因此，桥墩台基础的埋深，除决定于持力层部位的条件外，还应满足下列四点要求：

（1）桥位应尽可能选在河道顺直，水流集中、河床稳定的地段，以确保桥梁在使用期不因河流改道而失去作用或受到河流的强烈冲刷而破坏。

（2）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。

（3）桥位要选在坡岸稳定、基底岩石坚硬完整且无严重不良地质现象的地段。

（4）在有冲刷作用处，基础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，应适当加大埋深。

1.3桥基承载力的确定

桥基承载力的确定有三种方法：

荷载试验法、公式计算法和应用规范查表法。

荷载实验法是在建筑物场址进行原位试验的方法。

由荷载试验测得的数据能放映地基土的真实情况，一些重要建筑物多由荷载试验确定地基承载力，一些地质条件复杂的场地也经常做荷载试验。

公式计算法有多个理论公式，这些公式是以某些假定条件为基础推导出来的。

公式中一般要考虑基础形式、基础埋置深度、土的物理力学性质和状态等因素。

规范查表法是一种经验方法，它是在多年实践经验中，对地基土的某些物理力学指标与荷载力之间的相关统计关系的总结，并制定出相应的表格，根据表中某些指标查取承载力。

此外，地基承载力的确定，还可以由旁压仪、触伸仪、十字板剪切仪法等原位测试方法来测定。

2路基工程地质问题

路基是公路的重要组成部分，它主要承受车辆的动力荷载及其上部建筑的重力。

坚固稳定的路基是公路安全运行的保障。

路基形式包括路堑、路堤和半路堤半路堑式等。

在平原地区修建路基比较简单，工程地质问题较少。

但在丘陵区尤其是地形起伏较大的山区修建公路是，路基工程量较大我，往往需要通过高填或深挖等方式才能满足路线最大纵向坡度的要求。

因此，路基的主要工程地质问题是路基基底稳定性问题、路基边坡稳定性问题、道路冻害问题和天然建筑材料问题等。

2.1路基基底稳定性问题

路基基底稳定性问题多发生与填方路堤地段，其主要表现形式为塌陷、滑移和挤出。

路基基底土的变形性质和变形量的大小主要取决于基底土的力学性质、基底面的倾斜程度、软弱结构或软弱夹层的性质和产状等。

此外，较差的水文地质条件也是促使基底不稳定的因素，它往往是基底发生巨大的塑性变形而造成路基破坏。

路基基底若为软土、湿陷性黄土、多年冻土、岩溶空洞和地下矿山采空区等分布区域时，常使路基出现沉陷变形；

而在盐渍土和膨胀土分布地区的路基则会出现不均匀膨胀变形。

2.2路基边坡稳定性问题

路基边坡包括天然边坡、傍山线路的半填半挖路基边坡以及深路堑的人工边坡等。

天然边坡或人工开挖边坡的稳定性评价，是公路工程建设中的重要问题之一。

公路附近边坡的变形与失稳、河流岸坡的崩塌与滑动、施工场地或居民区边坡的破坏，都会造成及其严重的后果。

2.3道路冻害问题

道路冻害包括冬季路基土体因冻结作用而引起路面冻胀和春季因融化作用而使路基翻浆。

冻土结果都会使路基产生变形破坏，甚至形成显著不均匀冻胀并造成路基土强度发生极大改变，从而危害道路的安全和正常使用。

多年冻土路基处于特殊的自然环境中，年平均气温低于0℃，多年冻土地层结构从地表向下依次为随季节变化而处于冻结和融化状态的季节活动层、保持常年冻结的多年冻土层、常年融化层。

多年冻土层的顶面称为多年冻土上限，底面则称为多年冻土下限。

天然状态下，在多年冻土下限以下存在厚度不等的冰层或含土冰层。

影响道路冻胀的主要因素是负气候的高地、冻结期的长短、路基土层性质和含水情况、土体的成因类型及其层状结构、水文地质条件及地形特征和植被情况。

一般来讲，气温、地温愈低，地表植被愈好，冻土稳定性愈好；

又由于水的比热容较大，所以含冰量愈大，冻土稳定性愈好。

防止道路冻害的措施主要有以下几点：

1）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抗冻胀性土。

3）铺设毛细割断层，以断绝补给水源。

4）采用纵横盲沟和竖井，排除地表水，降低地下水位，减少路基土的含水量。

5）修筑隔热层，防止冻结向路基深处发展。

2.4天然建筑材料问题

路基工程需要天然建筑材料的种类很多，包括道渣、土料、片石、砂和碎石等，不仅在数量上需要量较大，而且要求各种建材产地沿路线两侧零散分布。

这些建材品质的好坏和运输距离的远近，会直接影响工程的质量和造价，有时还会影响线路的布局。

3隧道工程地质问题

隧道是公路工程中与地质条件关系最密切的工程建筑物。

隧道的优点是线路段、裁弯取直，减少开挖和填方工程量、抗震几国防安全性高。

隧道位于地下，四周被各种围岩包围，处于各种不同地质构造部位，所以可能遇到各种地质问题。

而围岩的稳定性与岩体的地质条件、应力状态、洞室形状及规模、施工方法等因素有关。

3.1隧道位置的选择与地质条件

在进行公路规划设计时，隧道位置的确定是先解决的问题之一。

隧道位置的选择，除取决于工程项目的要求外，还需要考虑区域稳定、山体稳定以及地形、岩性、地质构造、地下水、地应力等因素的影响。

（一）地质条件

隧道进出口地段最好基岩出露比较完整或基层较薄，地形边坡应下陡上缓并尽量垂直于地形等高线；

洞口岩层最好倾向山里以保证洞口边坡安全；

在地形陡的高边坡开挖洞口时，应不削坡或少削坡即进洞，必要时可做人工洞口先行进洞，以保证边坡的稳定性。

洞口要避开滑坡、崩塌、冲沟、泥石流等不良地质现象发育地段，还要避开山麓残积、坡积、洪积物等第四纪松散沉积物。

隧洞进出口不宜选在排水困难的低洼处，也不应选在傍河山嘴及谷口等易受流水冲刷的地段，洞口高程要高于百年一遇洪水位。

（二）岩性条件

洞室位置应尽量选在坚硬完整的岩石中。

一般在坚硬完整岩石中掘进时，围岩稳定，日进尺快，造价低；

在软弱、破碎、松散岩层中掘进时，顶板宜坍塌，侧壁和底板易产生膨胀挤出变形，因此容易出事故，而且日进尺慢，造价高，所以血药边掘进边支护或超前支护。

岩浆岩、厚层坚硬的沉积岩及变质岩，围岩的稳定性好，可以修建大型的地下隧道工程。

软弱岩石如凝灰岩、粘土岩、页岩、胶结不好的砂砾岩、千枚岩及某些片岩等，稳定性差。

松散及破碎岩石稳定性极差，选址时应尽量避开。

（三）地质构造

地质构造是控制掩体的完整性及渗漏条件的重要因素。

选址时应尽量避开地质构造复杂的地区，否则给工程带来困难。

围岩的稳定性主要受到褶皱、断层及岩层产状的影响，因此地下洞室不能沿褶皱核部布置，应选择在褶皱翼部，选址时应尽量避开大断层，在倾斜岩层中最好将洞室选在均一完整坚硬的岩石中。

（四）地下水

施工工程中的塌方或冒顶事故，常常和地下水的活动有关。

地下水对岩体的不良影响主要是对围岩或衬砌产生静水压力、动水压力及溶解软化作用，降低了围岩的稳定性，同时还给施工造成很大困难。

因此，对地下洞室沿线的水文地质条件进行预测性调查是十分重要的。

这主要是在对上述地形、地层岩性、地质构造调查的基础上，同时调查分析地下水埋藏条件、类型及泉水出露情况。

对强透水层与相对隔水层的接触部位和其他不利水文地质条件地带，如向斜轴部、大断层破碎带、岩脉破碎带、岩溶地下暗河等，应密切注意其分布规律和发育程度，并结合洞室设计高程，分析评价地下水涌水的可能性和涌水量以及地下水中侵蚀性CO2和侵蚀性硫酸盐对混凝土衬砌的影响。

（五）不良地质现象

洞室选线时要注意沿线可能影响洞室稳定和施工安全的其他不良地质条件，如地热异、有害气体和岩爆等。

洞室线若穿越煤系地层、石油地层及火山地层，有时会冒沼气（CH4）。

二氧化碳（CO2）、一氧化碳（CO）和硫化氢（H2S）等有害气体。

特别是沼气在空气中含量达5%～6%以上就会发生“瓦斯爆炸”，其他气体超过一定含量（如H2S超过0.1%）就能使人中毒死亡。

后记

通过一学期的学习《工程地质与桥涵水文》这一课程，让我了解到工程地质与水文对我们专业是多么的重要。

老师上课讲得很好，每堂课都讲得那么生动形象，上课时还举很多工程地质与水文上的一些例子，让我们更好地理解他说讲的。

我国经济的快速发展，使路、桥、遂的修建增多。

在其发展过程中，我们又看到了工程地质问题所带来的巨大伤亡事故。

通过这些事故，我们能更清楚的认识工程地质在道路桥梁中的作用，让我们今后在在修建各种路、桥、隧时，更注重工程地质存在的问题。