2019一级造价《技术与计量(交通)》凌平平精讲班考点：水文、气象

工程地质对公路工程建设的影响

1．路基工程

路基是公路的重要组成部分，它主要承受车辆的动力荷载和其上部建筑的重量。路基所出现的各种软化、变形和整体失稳一般称为路基病害。路基病害常与特殊的工程地质条件有关，其实质是路基工程地质问题。

练习题

1、路基病害不包括（　　）

 A．软化

B．变形

C．整体失稳

D．车辙

233网校答案：D

233网校解析：路基所出现的各种软化、变形和整体失稳一般称为路基病害。

路基不均匀变形是常见的路基病害，以路基沉陷变形较为常见，但也包括鼓胀变形。

边坡整体失稳是指边坡的整体塌滑或滑坡。塌滑时边坡上部或顶部地面下沉、出现多条拉张裂缝，边坡中、下部向外鼓胀，显示出边坡整体滑动和破坏的征兆。

岩质边坡的破坏失稳与岩体中发育的各种结构面有很大关系。相比之下，结构面的强度远低于岩块。岩体破坏都是沿着结构面发生，特别是边坡岩体中结构面贯通，产状有利于滑动破坏时，尤为不利。

2．隧道工程

围岩级别、围岩或土体主要定性特征、围岩基本质量指标或修正的围岩基本质量指标，是影响隧道设计施工的主要因素。围岩分级的目的是：

（1）作为选择施工方法的依据；

（2）进行科学管理及正确评价经济效益；

（3）确定结构上的荷载（松散荷载）；

（4）给出衬砌结构的类型及其尺寸；

（5）制定劳动定额、材料消耗标准的基础，等等。

2．隧道工程

公路隧道围岩分级表2.1.4

练习题

1、某隧道工程，其围岩属于极破碎岩体，该围岩属于（　　）

A．Ⅰ  B．Ⅱ

C．Ⅲ  D．Ⅴ

233网校答案：D

233网校解析：从围岩等级划分表可以看出。

隧道位置与地质构造的关系密切，穿越水平岩层的隧道，应选择在岩性坚硬、完整的岩层中，如石灰岩或砂岩。在软、硬相间的情况下，隧道拱部应当尽量设置在硬岩中，设置在软岩中有可能发生坍塌。

一般情况下，应当避免将隧道设置在褶曲的轴部，该处岩层弯曲、节理发育、地下水常常由此渗入地下，容易诱发塌方（图2.1.9）。通常尽量将隧道位置选在褶曲翼部或横穿褶曲轴，垂直穿越背斜的隧道，其两端的拱顶压力大，中部岩层压力小；隧道横穿向斜时，情况则相反 （图2. 1.10）。（答疑解惑：一般是＂背斜成山，向斜成谷。＂）

3．桥梁工程

一般而言，中、小桥位置由线路条件决定，特大桥或大桥则往往先选好桥位，然后再统一考虑线路条件。大桥和特大桥位的选定，除综合考虑政治、经济等因素外，还必须十分重视桥位地段的地质、地貌特征和河流水文特征。

桥位应选择在岸坡稳定、地基条件良好、无不良地质现象的地段；应尽可能避开大断裂带，尤其不可在未胶结的断层破碎带和具有活动可能的断裂带上造桥。

从河流的情况来看，最理想的桥位应选择在水流集中、河床稳定、河道顺直、坡降均匀、河谷较窄的地段，桥梁的轴线与河流方向垂直。

练习题

1、关于工程地质对公路工程建设的影响说法正确的有（　　）

A．隧道位置与地质构造的关系密切，穿越水平岩层的隧道，应选择在岩性坚硬、完整的岩层中

B．隧道应当避免将隧道设置在褶曲的翼部。

C．垂直穿越向斜的隧道，其两端的拱顶压力大，中部岩层压力小

D．特大桥或大桥位置由线路条件决定，中、小桥则往往先选好桥位

233网校答案：A

233网校解析：B错误。应当避免将隧道设置在褶曲的轴部；

C错误。垂直穿越背斜的隧道，其两端的拱顶压力大，中部岩层压力小；E错误。中、小桥位置由线路条件决定，特大桥或大桥则往往先选好桥位

工程地质对公路工程造价的影响

工程地质勘察作为公路工程建设准备的基础工作，对工程造价的影响可归纳为以下三个方面：

（1）选择工程地质条件有利的路线，对工程造价起着决定作用。

（2）工程地质勘察资料的准确性直接影响工程造价。

（3）对特殊不良工程地质问题认识不足会导致工程造价增加。

地下水的类型与特征

根据地下水的埋藏条件，将地下水分为上层滞水、潜水和承压水。按含水层空隙性质（含 水介质）的不同，可将地下水区分为孔隙水、裂隙水和岩溶水。

1．上层滞水

在包气带（孔隙内主要为空气的岩土层）内局部隔水层上积聚的具有自由水面的重力水，称为上层滞水。上层滞水接近地表，接受大气降水的补给，以蒸发形式或向隔水底板边缘排泄。上层滞水的存在，可使地基土的强度减弱。在寒冷的北方地区，上层滞水易引起道路的冻胀和翻浆。

2．潜水

地表下面第一个连续隔水层之上的含水层中具有自由水面的水，称为潜水。

潜水含水层直接与包气带相接，所以潜水在其分布范围内，都可以通过包气带接受大气降水、地表水或凝结水的补给。

3．承压水

充满于两个隔水层之间含水层中的地下水，称为承压水。承压水受隔水层的限制，与地表 水联系较弱。因此，气候、水文因素的变化对承压水的影响较小，承压水动态变化稳定。

过量抽取地下承压水使得含水层空隙压缩变形，是导致地面沉陷的主要原因，治理的主要 措施就是减少地下承压水的抽取量和向地下注水。

承压水一般水量较大且稳定，隧道和桥基施工若钻透隔水层，会造成突然而猛烈的涌水， 处理不当将给工程带来重大损失。

4．裂隙水

埋藏在基岩裂隙中的地下水，称为裂隙水。裂隙水可分为风化裂隙水、成岩裂隙水和构造裂隙水三种类型。

1）风化裂隙水：多属潜水。对边坡工程影响很大，常常是边坡失稳和浅层滑坡形成的重要原因。

2）成岩裂隙水：沉积岩和深成岩浆岩的成岩裂隙多是闭合的，含水意义不大，对工程建设影响也较小。

3）构造裂隙水

构造裂隙水可以是潜水，也可以是承压水。构造裂隙水一般水量比较丰富，特别是当构造裂隙贯穿或连通其他含水层时，不仅水量丰富而且水量稳定，常常是良好的供水水源，但对隧道施工往往造成危害，如产生突然涌水事故等。

5．岩溶水

赋存与运移于可溶岩的空隙、裂隙以及溶洞中的地下水，称为岩溶水。

岩溶水分布不均匀、水量大给工程预测预防带来困难，尤其是隧道施工难度大，也常造成路基水毁。

练习题

1、根据地下水的埋藏条件，将地下水分为（　　）。

A．上层滞水

B．潜水

C．承压水

D．孔隙水

E．岩溶水

233网校答案：ABC

233网校解析：根据地下水的埋藏条件，将地下水分为上层滞水、潜水和承压水。

第二节   工程水文

一、水文的基本概念

地表流水可分为暂时流水和经常流水两类。

 （一）暂时性流水作用

1．坡面细流的地质作用

坡面细流的侵蚀作用是边坡坡面冲刷 的主要动因，坡面细流的堆积物则常常成为山区公路边坡的坡体，其稳定性直接关系到边坡稳定。

2．山洪急流的地质作用

集中暴雨或积雪骤然大量融化，都会在短时间内形成巨大的地表暂时流水，一般称为山洪急流。山洪急流具有极强的侵蚀和搬运能力，并把冲刷下来的碎屑物质带到山麓平原或沟谷口堆积下来。

（二）河流的侵蚀作用

河水在流动的过程中不断加深和拓宽河床的作用，称为河流的侵蚀作用。按其作用的方式，可分为溶蚀和机械侵蚀两种。

河流的侵蚀作用，按照河床不断加深和拓宽的发展过程，可分为下蚀作用和侧蚀作用。

1．下蚀作用：河水在流动过程中使河床逐渐下切加深的作用，称为河流的下蚀作用。

2．侧蚀作用：河流以挟带的泥、砂、砾石为工具，并以自身的动能和溶解力对河床两岸的岩石进行侵蚀，使河谷加宽的作用称为侧蚀作用。侧蚀作用是山区公路水毁的重要动因。

二、水文条件对工程建设的影响

桥孔布置应符合下列一般原则：

（3）建桥后的桥前壅水不得对两岸河堤、农田、村镇造成威胁；在平原地区尤为重要，通常以桥前壅水的允许高度作为桥孔长度的控制因素。

答疑解惑：由于桥梁的存在减小了桥下过流断面的面积，水流流线在桥梁的上游形成收缩，下游形成扩散，加上桥体本身的阻力等因素，使河流的局部阻力增大，造成局部水头损失，形成桥梁上下游的水位差，这就是桥梁壅水。

（5）桥位河段的天然河道不宜开挖或改移。开挖、改移河道应具有充分的技术、经济论证。

（9）按《公路工程技术标准》（JTGB01—2014）中的规定，对跨径小于或等于50m的桥孔，宜采用标准化跨径。

答疑解惑：标准跨径：对于梁桥，是指两相邻桥墩中线之间的距离，或桥墩中线至桥台台背前缘之间的距离；对于拱桥，则是指净跨径。

练习题

1、按《公路工程技术标准》（JTGB01—2014）中的规定，对跨径小于或等于（　　）m的桥孔，宜采用标准化跨径。

A．10      

B．20

C．40    

D．50

233网校答案：D

233网校解析：对跨径小于或等于50m的桥孔，宜采用标准化跨径。

第三节   工程气象

一、自然区划

为了区分各地自然区域的筑路特性，经过长期研究，制定了《公路自然区划标准》（JTJ 003-86）。

该区划是根据以下三个原则制定的：

（1）道路工程特征相似的原则。即在同一区划内，在同样的自然因素下筑路具有相似性。例如，北方不利季节主要是春融时期，有翻浆病害；南方不利季节在雨季，有冲刷、水毁等病害。

（2）地表气候区划差异性原则。

（3）自然气候因素既有综合又有主导作用的原则。例如，道路冻害是水和热综合作用的结果，但是在南方，只有水而没有寒冷气候的影响，不会有冻害，说明温度起主导作用；西北干旱区与东北潮湿区，同样都有负温度区（指0oC以下地区），但前者冻害轻于后者，说明水起主导作用。

二、路基水温状况及干湿类型

当然，并不是在季节性冰冻地区所有的道路都会产生冻胀与翻浆，对于渗透性较髙的砂类土以及渗透性很低的黏质土，水分都不容易积聚，因此不易发生冻胀与翻浆；而相反，对于粉质土和极细砂，则由于毛细水活动力强，极易发生冻胀与翻浆。

三、气象条件对工程建设的影响

1．对路基施工的影响

路基施工是公路建设的基础，降雨、降雪、积水都直接影响路基质量，可出现纵向裂纹和路基下沉。

公路高填方路基裂缝及沉降的出现，主要是在连阴雨季节和高寒地区冰冻后的春融季节。

2．对路面施工的影响

路面施工中，如遇大于10mm降水，会导致路面基床含水饱和，强度降低，碎石、砾石湿度超标，路面施工停止。沥青路面层施工，碾压温度影响沥青密实度，在沥青路面施工规范中，除规定了沥青混合料和摊铺、碾压外，还规定气温必须在5℃以上，否则，不允许施工作业。

在路面基层施工中，混合料的含水率对路面质量影响也很大。如路面基层采用二灰碎石， 碾压时混合料含水率必须控制在4%~ 5%；如路面基层采用水泥稳定砂砾，碾压时混合料含水率必须控制在5%~6%，偏差为-1.5%~0. 5%。这就意昧着，路面施工过程中遇到连阴雨天气时必须停工，否则施工质量不能保证。

3．对桥梁施工的影响

在桥梁基础施工中，如遇到暴雨、连阴雨，不仅影响施工工期，且威胁着桥梁水下基础施工的质量和安全。

桥梁施工对气温的要求十分严格，无论是钢筋混凝土桥梁，还是拱桥，正常施工温度必须在5℃以上，合龙温度必须控制在15℃左右。如果气温过低，就会导致混凝土出现裂缝和强度降低，最终影响桥梁质量和使用寿命。

练习题

1、公路自然区划是按照（　　）原则制定的

A．工程特征相似

B．地表气候区划差异性原则
C．自然气候因素既有综合又有主导作用

D．工程特征不同

E．自然气候因素综合因素

233网校答案：ABC

233网校解析：该区划是根据以下三个原则制定的：

（1）道路工程特征相似的原则。

（2）地表气候区划差异性原则。

（3）自然气候因素既有综合又有主导作用的原则。