高速公路工程的水文地质条件探讨范文
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摘要：为解决高速公路边坡工程存在的不稳定等相关问题，文中对南平联络线高速公路工程A8合同段赤门互通改路(G1K0+280~+370)右侧边坡岩土工程进行了勘察，明确了其中的水文地质条件，可为之后的加固措施编制提供数据信息，以保障工程建设质量。
关键词：高速公路；边坡工程；水文地质
0引言
作者通过南平联络线高速公路工程A8合同段赤门互通改路（G1K0+280~+370）右侧边坡岩土工程的勘察结果，详细分析其中的公路边坡工程水文地质条件。该区域的地质条件十分复杂，需综合考量及分析，才能确定最终的边坡支护设计方案，进而保障工程的建设质量。
1高速公路边坡工程概况
该工程的边坡位于南平市境赤门乡西马村，位于南平联络线A8合同段赤门互通改路匝道G1K0+280-G1K0+370右侧，原设计为四阶普通防护边坡，开挖边坡现阶段共4阶，第1阶，坡率1：1，坡高8m；第2阶，坡率1：1，坡高8m；第3阶，坡率1：1.5，坡高8m；第4阶，坡率1：1.5，坡高约15m，坡脚已设置上宽为1.5m、高3.8m的挡墙，基础埋深约1.2m［1］。因为存在连续降雨问题，工程中的赤门互通G1K0+280~+370段右侧边坡后缘红线外位置有一处（裂缝长10m，前沿宽6m，下错高2m）存在扩大趋势，属滑动裂缝，设计根据现场情况，在该路边坡坡脚设置上宽为1.5m、高3.8m的挡墙，基础埋深约1.2m，对该边坡进行刷坡卸载处理，相应清理表层土体，之后在边坡开挖过程中，再次出现土层下滑现象，因边坡属高陡，地质情况较复杂，根据业主及设计要求，对该边坡进行地质勘察，以确定边坡支护设计方案［2］。
2工程地质条件概述
2.1地形地貌
在分析过程中发现，该边坡的地形地貌为典型的侵蚀剥蚀丘陵地貌，边坡所在位置，原始地形为上陡、中缓、下陡，上部坡度范围为30~35°，中部坡度范围为20~25°，下部受地层开挖坡度范围为34~45°。在上边坡中，主要植物包括：杂草、竹林以及灌木林［3］。在边坡的南侧存在冲沟，长度大概为300m，有200~230m3/d的流量。沟谷的形状为V形，底部的宽度大概为3m，且在沟底存在基岩裸露。两侧的山坡，有20~25°的坡度。
2.2地层、地质构造
在工程场地中，存在第四系残坡积层（Qdl-el）地形结构，也存在一部分人工填土层（Qml），下伏岩性为典型的燕山期侵入黑云花岗岩（γ52（3）c）及其风化层。对地层以及地质构造进行测绘时发现，工程现场并没有断裂构造和新构造活动迹象。
3工程水文地质条件
3.1地表水
对工程的地表水进行详细勘测，发现工程区域的地表水南侧有冲沟，东西走向，长度大概为300m，有大约200~230m3/d的流量，形态为V形。底部的宽度为3m，沟底存在基岩裸露，两侧山坡具有的坡度范围为20~25°［4］。此外，勘测边坡四周时发现，东侧村庄的一处位置存在下降泉点，房前有小水沟形成。在雨季时，对其流量产生的影响非常大，勘测时小水沟流量为60~80m3/d。边坡顶上设置好的排水沟，针对上游50m的区域开始截流，排水主要有两种：一种为生活用水，另一种为山坡汇流流水。
3.2地下水
在勘测过程中，对孔内水位进行了观测，并详细分析了各岩土层性状。其中，场地地下水在风化岩层中大量埋藏，主要为孔隙水以及裂隙水［5］。其中埋藏以及相应的赋存条件包括：大部分在全~强风化黑云母花岗岩风化带网状孔隙—裂隙中赋存，属于潜水，补给主要为降雨和渗入其中的地表水，会沿着顺坡，通过存在的空隙以及裂隙通道向下排泄，斜坡中存在的地下水，有比较快的径流排泄速度，在平缓处，径流速度会慢一些。孔隙内部，有很多黏性土存在，也有一些风化矿物等，所以没有理想的连通性，属于典型的弱透水层。其中，碎块状强风化以及中风化岩裂隙，发育非常一般，连通性较强一些，透水性和富水性都比较弱。残坡积土层中，有很少的孔隙潜水，为季节性含水层，无理想的透水性，水量不大。结合所在区域的气候条件、残坡积土、风化岩层的特性，在雨季到来时，坡脚与坡面会有明显的滴水以及渗水现象。勘察过程中，水位测量埋深为11.0~17.90m、标高431.57~461.15m。枯水时期，残坡积土体会变得非常干燥，存在硬塑-坚硬性，钻孔揭露深度范围当中，并不会看见地下水位，所以没有含水量，地表有龟裂情况；雨季时期，土体开始潮湿，渐渐饱和、含水或饱水，存在软塑-可塑状态，钻孔揭露，地下水位的上升情况十分明显，与残坡积土层的特殊性十分相符，为典型的季节性含水层。在对区域资料调取以及分析之后，总结出年地下水位变化幅度5~6m［6］。
3.3地下水补给、径流、排泄条件
风化带网状孔隙裂隙水在丘陵坡地上有明显分布，有些呈网状，有些呈片状。在较为平缓的区域，补给地下水主要依靠降雨，也依靠基岩裂隙水的侧向补给，通过网状孔隙或裂隙由高向低径流，在地表溪沟与地形洼地处，以下降泉或渗流形式排泄。排泄地下水的形式主要有两种，一种为蒸发，另一种为径流，在沟谷两侧斜坡上有所分布，与地表水并没有非常直接的关联。直接接触下伏基岩裂隙水，与基岩裂隙水水力有紧密联系［7］。基岩裂隙水在风化带网状孔隙裂隙水下部有着广泛分布，补给地下水的重要来源便是雨水的渗入，进而使风化带网状孔隙裂隙水得到渗透补给。因为地层存在的岩性、地貌等对其产生的控制作用，除一部分降雨给予补给，剩下的降雨都会顺着地表呈表流下泄，大部分都是降雨入渗补给，就近沿溪、沟两侧渗出后排泄入河。勘察中，发现地下水的流向为从高到低渗流，场址区存在的地下水流径流为从东向西。南侧存在的冲沟沟谷，内部的基岩裸露含水层与地表水有水力联系，剩下区域的基岩裂隙水与地表水并没有水力联系［8］。
3.4地下水腐蚀性评价
在分析赤门互通CK2010、SK206钻孔地下水水样之后，依照JTGC20-2011《公路工程地质勘察规范》附录K，对其进行判定，场地环境类别属于Ⅱ类。依照地层渗透性，对场地地下水进行划分，属于B型；依据编制的标准进行场地水介质对建筑材料的腐蚀性评价，具体如表1所示。结构，考虑经济效益最大化。面对服务区内部面积较小、功能无法完善的问题，可适当增加综合服务楼的面积，在服务区综合服务楼里合理设置大厅、餐厅、休息室、用水、饮水等功能区，完善服务区功能设施，为司乘人员提供全方位、高品质的服务。在建筑主体结构建设完毕后，工作人员要遵循“人与自然和谐共处”的理念，注意服务区建筑与周边环境的协调性［5］。在服务区主体建筑结构完善后，要注意合理设计建筑外观。建筑外观会影响司乘人员对服务区的印象，也会影响周边环境的协调性。建筑外观装修上，可根据地方特色，将地方特色文化、建筑、风俗融入服务区建筑景观，既避免了服务区同质化问题，又能宣传服务区地方文化特色，吸引游客，带动地区旅游经济的发展。在“以人文本”、“人与自然和谐共处”的理念下合理规划服务区附属配套设施。服务区附属配套设施是服务区的重要组成部分，影响着整体服务区建筑景观，一个不和谐的建筑将影响整个服务区的景观，影响公众对服务区的评价。因此，在服务区建筑景观设计中，要注意合理规划服务区附属配套设施。生态文明是当前社会发展各行各业发展需要践行的思想理念，而服务区的规划设计也需体现这一理念。在具体设计时，以人为本，充分考虑司乘人员的旅途需求。卫生间应靠近综合服务楼，便于服务设施的集中使用，方便司乘人员与乘客寻找，提高服务区安全性能。在停车场的修建上，注意停车场与人行道要相互隔离，减少停车干扰，设置专门的污水处理间，将污水处理间与用水、饮水区分开，配备专用的污水处理设备，经过处理后进行排放等。合理协调服务区内的设施、建筑，合理改造服务区外观，避免服务区同质化。服务区建筑景观的美观与和谐在于服务区内各设施建筑的和谐，在于服务区建筑结构的科学合理、功能布局的科学完善，与周边自然环境的和谐共生。针对现今服务区存在的同质化问题，在规划设计时，需充分分析服务区所在地域的经济、历史、文化、旅游、人文等资源，汲取具有地区文化特色的设计元素，避免同质化。在协调服务区设施、建筑时，既要坚持以人为本的理念，又要遵循人与自然和谐共处的原则，科学协调服务区的设施、建筑布局。同时，工作人员还要考虑到建筑外观的影响，从司乘人员的身心特点出发，合理改造服务区外观。
4结语
近年来，我国社会迅速发展，高速公路作为交通设施的重要组成部分，发展迅速，修建里程越来越长。面对漫长封闭的高速公路，服务区是减轻司乘人员旅途疲惫、为司乘人员提供必要服务的重要设施，也是彰显地域特色带动高速流量经济的重要窗口。但现今的服务区建设时间普遍较早，设施陈旧落后，已不能满足当下公众的需求。面对这种情况，服务区的转型升级势在必行，应结合当下服务区的发展现状、社会环境、公众需求，切实改善高速公路服务区建筑景观的设计。
作者：苏起银 单位：福建省地质测绘院
