遥感学报

多种勘察方法在乌江特大桥主墩勘探中的应用 

来源:遥感学报 【在线投稿】 栏目:期刊导读 时间:2021-04-09

随着科学技术的飞速发展,各种建筑物也相继拔地而起,在建筑过程中,岩土工程勘察有着非常重要的作用。目前,岩土工程勘察也有了很大的发展,在岩土勘察中,有多种方法和手段,主要有工程地质调绘、钻探、坑探和取样、物探、原位测试和室内试验等,其他像遥感(RS)、地理信息系统(GIS)和全球卫星定位系统(GPS)即“3S”技术的引进以及地质雷达和地球物理层成像技术(CT)的应用也在工程地质勘察中逐步使用。而在具体的工程地质勘察过程中,选择合理的勘察方法,对于查明构造物的地质情况十分重要[1]。

1概况

乌江是贵州第一大河,根据工程要求,要在此处修建一座主跨为320m的特大桥,因此,主墩的勘察是重中之重。桥位位于尚嵇镇的楠木渡大桥下游,由北往南沿山坡垂直横跨乌江,桥位区为中低山侵蚀、剥蚀地貌,乌江两岸地形起伏大,地面高程为600~840m,地面相对高差为240m,地势陡峭,北桥台上部自然边坡稍缓,中下部近于直立,南桥台江岸边坡几乎垂直。植被发育,地表溶蚀现象发育,可见溶沟、溶槽、溶洞等溶蚀现象。乌江常年流水,跨桥区水深约8~30m,水流随季节变化,水流湍急。主要介绍乌江特大桥南岸主墩工程地质勘察情况。

2工程地质调绘情况

该桥处于黔中东西构造带、川黔经向构造带和新华夏系隆起带交接复合地带。构造形迹主要为经向构造、北东向构造体系。乌江特大桥位于楠木渡背斜褶皱,核部地层为寒武系娄山关群(ε2-3ls)白云岩,乌江发育于该褶皱背斜核部,区域地质图如图1。

图1 乌江特大桥区域地质图

根据地质调查情况,区内主要断裂构造如下:

(1)F1乌江构造带:为一推测构造断裂带,主要沿乌江峡谷展布,控制了乌江峡谷形态和两岸地形地貌。

(2)F2断层:通过物探及地质调查,该断层在该桥位区通过,影响宽度5~10m,与路线交角60°,走向西北,倾向东南,倾角70~80°。岸坡出露点距线位约142m,对岸坡稳定无重大影响。

(3)F3强溶蚀区:位于主桥墩山包后沟谷部位,该部位岩溶发育强烈,中风化岩体呈破碎-较破碎状态,物探揭示该区域存在狭长状低阻区。

该桥岩性主要为白云岩,经现场野外调查,统计乌江两岸的10多个露头点综合分析,发现乌江两侧岩层产状变化较大,岩层走向以NE为主,层理C: 140°~220°∠10~20°;层厚14~20cm,为中厚层结构,为贯通性结构面,张开度1~3mm,泥质胶结,结合程度一般。测区内有两组节理裂隙,倾角较陡,J1:0°~20°∠80~85°;J2:70°~90°∠80~85°。两组裂隙呈“X”状交叉,两组裂隙交角为70°左右切割岩体,乌江两岸两组节理的贯通情况不一致,北岸侧J1和J2为闭合型裂隙,裂隙不贯通,节理面无充填。南岸侧J1和J2为张开型裂隙,张开度为1~3mm,泥质充填,结合程度一般,由于受乌江断裂的影响,一些层理面曾经产生过滑动,产生滑动的那些层岩石的节理是贯通的,未产生滑动的那些层岩石节理裂隙是不贯通的,反应到钻孔中即岩芯破碎的层次为节理裂隙贯通的,岩芯完整的地层为节理裂隙不贯通的。对测点附近岩石进行节理统计,做节理裂隙玫瑰花图,详见图2、图3[2]。

图2 主要节理裂隙分布图

图3 主要节理裂隙赤平投影图

经分析,遵义岸为顺向缓倾,贵阳岸为反向反倾。层理C与J1组合对南岸不利,层理C与J2组合对北岸不利。总体分析岩层产状有利于南岸的稳定,虽有不利节理组合,但整体稳定,山体的中下部特别是临近乌江临水处有溶洞分布,但规模不大。

3钻探情况

为了查明乌江特大桥的地形地貌情况,能够更好地从整体上把握分析,利用遥感技术,采用小型直升飞机为工作平台,对乌江特大桥的地形地貌进行影像分析,以便更直观地对该桥位区进行观测。

通过对乌江特大桥主墩的调查,该桥主墩岩性主要为寒武系娄山关组的白云岩,由于时代久远,且受到地质构造的影响,该白云岩节理裂隙十分发育,现场可见岩石被切割成菱形,岩石十分破碎。见图4。

图4 乌江特大桥主墩破碎的中风化白云岩

乌江特大桥南北的两个桥台位于乌江两岸,由于受楠木渡背斜的影响,两冀岩层挤压核部岩体使得核部岩层节理裂隙发育,岩层破碎,岩性主要为白云岩,由于白云岩为结晶结构(细晶结构),原生垂直节理发育,在构造的作用下加剧节理发展,造成岩体更破碎,加剧了岩体的风化速度,深部岩层均受到不同程度的影响,由于构造的作用使深部岩体强烈风化,节理裂隙发育,该主墩处的岩体可用手折断,裂面多被粘土充填,岩体断面呈为斜面或剧齿状。

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