工程地质

公路是一种延伸很长的线状构筑物,建设中会遇到各种各样的自然条件和地质问题,并易受频繁变化的大气物理作用的影响。因此,公路工程地质在研究对象和方法上都有其自身的特点。

一、岩石的分类及性质

在地质作用下产生的,由一种或多种矿物以一定的规律组成的自然集合体,称为岩石。

自然界有各种各样的岩石,按成因可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。岩石的成因不同,其工程地质性质也不同。岩石的工程地质性质主要指岩石的物理性质、水理性质和力学性质,它们分别用不同的指标来衡量。本节主要介绍有关岩石工程地质性质的一些常用指标,以及影响岩石工程地质性质的一些主要因素。

(一)岩石的分类

1.岩浆岩

岩浆岩是由岩浆冷凝形成的岩石,生产实践中有时也称为火成岩。

岩浆岩中常见的矿物有石英、正长石、斜长石、角闪石、黑云母、辉石和橄榄石。

组成岩浆岩的矿物根据颜色可分为浅色矿物和深色矿物两类。(1)浅色矿物:石英、正长石、斜长石及白云母等。(2)深色矿物:黑云母、角闪石、辉石及橄榄石等。

岩浆岩的矿物成分,是岩浆化学成分的反映。岩浆的化学成分相当复杂,但含量高、对岩浆岩的矿物成分影响最大的是SiO2 (二氧化硅,也称硅石)。SiO2 含量与岩与沥青材料的结合能力受岩浆化学成分影响明显。一般来讲,SiO2 含量越高,结合能力越差,即酸性岩的结合能力最差、中性岩次之、基性岩最好。

岩浆岩的结构和构造是识别和确定岩浆岩类型的重要依据。《公路工程地质勘察规范》(JTG C20—2011)要求应对岩浆岩的矿物结晶颗粒大小和结晶程度的进行描述,这反映了岩浆岩结构特性对岩石工程性质影响的重要性。

2.沉积岩

沉积岩是地表面分布最广的一种岩石,沉积岩的形成是一个长期而复杂的地质作用过程。出露地表的各种岩石,经长期的日晒雨淋、风化破坏,逐渐地松散分解,或成为岩石碎屑,或成为细粒黏土矿物,或成为其他溶解物质。这些先成岩石的风化产物,大部分被流水等运动介质搬运到河、湖、海洋等低洼的地方沉积下来,成为松散的堆积物。这些松散的堆积物经过压密、胶结、重结晶等作用,逐渐形成沉积岩。

沉积岩主要由下面的一些物质组成: (1)碎屑物质。由已有岩石经物理风化作用产生,经胶结物胶结后成为沉积岩。常见的胶结物有硅质、铁质、钙质和泥质四种,以上胶结物的物理力学性质依次由好到差。

(2)黏土矿物。主要是一些由含铝硅酸盐类矿物的岩石,经化学风化作用形成的次生矿物,如高岭石、伊利石及蒙脱石等。这类矿物的颗粒极细(粒径<0. 005mm),具有很大的亲水性、可塑性及膨胀性。黏土矿物的含量直接影响到沉积岩的工程性质,含量越高,工程性质越差,反之则越好。

(3)化学沉积矿物。由纯化学作用或生物化学作用从溶液中沉积结晶产生的沉积矿物,主要有方解石、白云石,其他还有石膏、石盐、铁和锰的氧化物或氢氧化物等。

(4)有机质及生物残骸。由生物残骸或有机化学变化而成的物质,如贝壳、泥岩及其他有机质等。

在上述的沉积岩组成物质中,黏土矿物、方解石、白云石、有机质等是沉积岩所特有的,是物质组成上区别于岩浆岩的一个重要特征。

地壳内部原有的岩石(岩浆岩、沉积岩和变质岩),由于受到高温、高压及化学成

分加入的影响,改变原来的矿物成分和结构及构造,形成新的岩石,称为变质岩。

变质岩的矿物成分可分为两大类:一类是岩浆岩、沉积岩,如石英、长石、云母、角闪石、辉石、方解石等;另一类是在变质作用中产生的变质岩所特有的矿物,如石墨、滑石、蛇纹石、石榴子石、绿泥石、绢云母、硅灰石、蓝晶石、红柱石等,称为变质矿物。根据这些变质矿物,可以把变质岩与其他岩石区别开来。

(二)岩石的工程地质性质

岩石的工程地质性质包括物理性质、水理性质和力学性质三个主要方面。岩石的物理性质包括密度、相对密度、孔隙率等;岩石的水理性质包括吸水性、透水性、溶解性、软化性和抗冻性;岩石的力学性质则包括岩石的强度指标[即抗压强度、抗拉强度、抗剪强度(抗剪断强度、抗切强度)]和岩石的变形指标(弹性模量、变形模量、泊松比)。就大多数的工程地质问题来看,岩体的工程地质性质主要取决于岩体内部裂隙系统的性质及其分布情况,但岩石本身的性质也起着重要的作用。

岩石的抗压强度最高,抗剪强度居中,抗拉强度最小。岩石越坚硬,其值相差越大。岩石的抗剪强度和抗压强度是评价岩石稳定性的重要指标。

影响岩石工程地质性质的因素是多方面的,但归纳起来主要有两个方面:一个是岩石的地质特征,如岩石的矿物成分、结构、构造及成因等;另一个是岩石形成后所受外部因素的影响,如水的作用及风化作用等。因此,在进行公路工程地质勘察时,对岩石的成因、年代、名称、颜色、主要矿物、结构、构造、风化程度和岩层厚度等应予以重视。

1.矿物成分

岩石是由矿物组成的,岩石的矿物成分对岩石的物理力学性质产生直接影响。从工程要求来看,大多数岩石的强度相对来说都是比较高的。所以,在对岩石的工

程地质性质进行分析和评价时,更应该注意那些可能降低岩石强度的因素,如石灰岩、砂岩中黏土类矿物的含量是否过高。对于石灰岩和砂岩,当黏土类矿物的含量>20%

从岩石矿物组成来看,属于硬岩的有岩浆岩全部,沉积岩中的硅质、铁质及钙质胶

结的碎屑岩、石灰岩、白云岩,变质岩中的石英岩、片麻岩、大理岩等;属于软岩的有沉积岩中的黏土岩及黏土含量高的碎屑岩、化学沉积岩,变质岩中的千枚岩、片岩等。

2.结构

岩石的结构特征是影响岩石物理力学性质的一个重要因素。根据岩石的结构特征,可将岩石分为两类:一类是结晶联结的岩石,如大部分的岩浆岩、变质岩和一部分沉积岩;另一类是由胶结物联结的岩石,如沉积岩中的碎屑岩等。

结晶联结是由岩浆或溶液结晶或重结晶形成的。矿物的结晶颗粒靠直接接触产生的力牢固地联结在一起,结合力强、孔隙度小,较胶结物联结的岩石具有更高的强度和稳定性。结晶联结的岩石,结晶颗粒的大小对岩石的强度有明显影响,一般晶粒越大强度越低,反之则高。

3.构造

构造对岩石物理力学性质的影响,主要是由矿物成分在岩石中分布的不均匀性和岩石结构的不连续性决定。前者是指某些岩石所具有的片状构造、板状构造、千枚状构造、片麻构造以及流纹构造等往往使矿物成分在岩石中分布得极不均匀。岩石受力破坏和岩石遭受风化,都是从岩石的这些缺陷中开始发生的。后者是指不同的矿物成分虽然在岩石中的分布是均匀的,但由于存在层理、裂隙,致使岩石结构的连续性与整体性受到一定程度的影响,从而使岩石的强度和透水性在不同方向上产生明显差异。

4.水

岩石饱水后强度降低。当岩石受到水的作用时,水就沿着岩石中可见和不可见的孔隙、裂隙浸入,浸湿岩石自由表面上的矿物颗粒,并继续沿着矿物颗粒间的接触面向深部浸入,削弱矿物颗粒间的联结,使岩石的强度受到影响。

5.风化

风化是在温度、水、气体及生物等综合因素影响下,改变岩石状态、性质的物理

化学过程。它是自然界最普遍的一种地质现象。

风化作用促使岩石的原有裂隙进一步扩大,并产生新的风化裂隙,使岩石矿物颗粒间的联结松散和使矿物颗粒沿解理面崩解。风化作用作为一种物理过程,能促使岩石的结构、构造和整体性遭到破坏,孔隙度增大,密度减小,吸水性和透水性显著增高,强度和稳定性大幅降低。这种物理过程的加强引起岩石中的某些矿物发生次生变化,从根本上改变岩石原有的工程地质性质。

二、土的分类

世界各国关于土的分类方法虽然不尽相同,但是分类的依据大致相同,一般都是根据土粒的粒径组成、土颗粒的矿物成分或其余物质的含量、土的塑性指标进行区

分。根据《公路土工试验规程》(JTG 3430—2020),我国公路用土依据土的颗粒组成特征、土的塑性指标和土中有机质含量的情况,分为巨粒土、粗粒土、细粒土和特殊土4 类, 并进一步细分为13 种

(图2. 1. 1)。土的颗粒组成特征用不同粒径粒组在土中的百分含量表示。表2. 1.

1 所列为不同粒组的划分界限及范围,表2. 1. 2 给出了土的名称和代号。

图2. 1. 1         土分类总体系及特殊土分类

三、不良地质和特殊性岩土

(一)崩塌

在陡峻的斜坡上,巨大岩块在重力作用下突然而猛烈地向下倾倒、翻滚、坠落的现象,称为崩塌。崩塌不仅发生在山区的陡峻山坡上,也可以发生在河流、湖泊及海边的高陡岸坡上,还可以发生在公路路堑的高陡边坡上。规模巨大的山坡崩塌称为山崩。斜坡的表层岩石由于强烈风化,沿坡面发生经常性的岩屑顺坡滚落现象,称为碎落。悬崖陡坡上个别较大岩块的崩落称为落石。小的崩塌对行车安全及路基养护工作影响较大;大的崩塌不仅会损坏路面、路基,阻断交通,甚至会使已有道路被迫放弃使用。

图2. 1. 2         软硬岩互层形成的锯齿

崩塌的发生虽然比较突然,但有一定的形成条件和发展过程。崩塌形成的基本条件归纳起来主要的有以下几个方面:

1.地形条件

斜坡高、陡是形成崩塌的必要条件。调查表明,规模较大的崩塌,一般多发生在高度大于30m、坡度大于45°(大多数介于55° ~75°)的陡峻斜坡上。斜坡的外部形状,对崩塌的形成也有一定的影响。一般在上缓下陡的凸坡和凹凸不平的陡坡(图2. 1. 2)易于发生崩塌。

2.岩性条件

坚硬的岩石(如厚层石灰岩、花岗岩、砂岩、石英岩、玄武岩等)具有较大的抗剪强度和较强的抗风化能力,能形成高峻的斜坡,在外来因素影响下,一旦斜坡稳定性遭到破坏,即产生崩塌现象。所以,崩塌常发生在由坚硬且脆的岩石构成的斜坡上。此外,由软硬互层(如砂页岩互层、石灰岩与泥灰岩互层、石英岩与千枚岩互层等)构成的陡峻斜坡,由于差异风化,斜坡外形凹凸不平,因而也容易产生崩塌。

3.构造条件

割,从而削弱了岩体内部的联结,为崩塌产生创造了条件。一般说来,岩层的层面、裂

隙面、断层面、软弱夹层或其他的软弱岩性带,都是抗剪性能较低的“软弱面”。如果这些软弱面倾向临空且倾角较陡,当斜坡受力情况突然变化时,被切割的不稳定岩块就可能沿着这些软弱面发生崩塌。图2. 1. 3为两组与坡面斜交的裂隙,其组合交线倾向临空,被切割的楔形岩块沿楔形凹槽发生崩塌的示意图。

图2. 1. 3         楔形体崩塌示意图 1-裂隙;2-楔形槽;3-崩塌堆积体

4.其他自然因素

岩石的强烈风化、裂隙水的冻融、植物根系的楔入等,都能促使斜坡岩体发生崩塌现象。但大规模的崩塌多发生在暴雨、久雨或强震之后。

地震的发生使斜坡岩体突然承受巨大的惯性荷载,往往都会促成大规模的崩塌。例如2008 年5 月12 日汶川特大地震引起的崩塌,除掩埋、砸毁房屋,造成巨大生命财产损失外,还对沿沟谷河畔展布的道路造成极大危害。地震崩塌对道路的危害主要有:巨大落石会砸毁路面、桥梁与车辆;山崩所形成的岩堆表面坡度一般为自然休止角,处于临界稳定状态,因而给清除带来极大危险;大规模山崩会堵塞河道形成堰塞湖,堰塞湖水位上升则淹没沿河道路,导致灾区公路中断,加重灾情。

人类不合理的工程活动,如公路路堑开挖过深、边坡过陡,也常引起边坡发生崩

体失去支撑,引起崩塌。此外,如坡顶弃方荷载过大或不妥当的爆破施工,也常促使斜

坡发生崩塌现象。(二)滑坡

斜坡上的部分岩体或土体受自然或人为因素影响,在重力作用下,沿着斜坡内部一定的软弱面(带)整体向下滑动的现象,称为滑坡。

滑坡是山区公路的主要病害之一。山坡或路基边坡发生滑坡常导致交通中断,影响公路的正常使用。大规模的滑坡,可以堵塞河道、摧毁公路、破坏厂矿、掩埋村庄,对山区建设和交通设施危害很大。西南地区(渝、川、黔、滇、藏)是我国主要的滑坡分布地区,不仅滑坡的规模大、类型多,而且分布广泛、发生频繁、危害严重。我国其他地区的山区、丘陵区,包括黄土高原,也有不同类型的滑坡分布。

1.滑坡的形成条件

滑坡的发生是斜坡岩(土)体平衡条件遭到破坏的结果,与斜坡地形地貌、岩性、地质构造、气候与径流条件等密切相关。由于斜坡岩(土)体的特性不同,滑动面的形状有各种形式,常见的有平面滑动、圆弧滑动、折线滑动等。不同滑动虽然表现形式不同,但平衡关系的基本原理是一致的。

2.影响滑坡的因素 1)岩性

滑坡主要发生在易于亲水软化的土层中和一些软质岩层中,当坚硬岩层或岩体内存在有利于滑动的软弱面时,在适当的条件下也可能形成滑坡。

容易产生滑坡的土层有胀缩黏土、黄土和黄土类土,以及黏性的山坡堆积层等。它们有的在水的作用下容易膨胀和软化,有的结构疏松、透水性好、遇水容易崩解、强度和稳定性容易受到破坏。

容易产生滑坡的软质岩层有页岩、泥岩、泥灰岩等遇水易软化的岩层。此外,千枚岩、片岩等在一定的条件下也容易产生滑坡。

埋藏于土体或岩体中倾向与斜坡一致的有层面、夹层、基岩顶面、古剥蚀面、

不整合面、层间错动面、断层面、裂隙面、片理面等。黄土滑坡的滑动面,往往就是下伏的基岩面或是黄土的层面;有些黏土滑坡的滑动面,就是自身的裂隙面。

3)水

水对斜坡土石的作用,是形成滑坡的重要条件。地表水可以改变斜坡的外形,当水渗入滑坡体后,不但可以增大滑坡的下滑力,而且将迅速改变滑动面(带)土石的性质,降低其抗剪强度,起到“润滑剂”的作用。所以有些滑坡就是沿着含水层的顶板或底板滑动的,不少黄土滑坡的滑动面,往往就在含水层中。两级滑坡的衔接处常有泉水出露,大规模的滑坡多在久雨之后发生,这些都可说明水在滑坡形成和发展中的重要作用。

4)地震

地震是激发滑坡的重要因素。由于地震的加速度,使斜坡土体(或岩体)承受巨大的惯性力,并使地下水位发生强烈变化,促使斜坡发生大规模滑动。强烈地震可造成在较大范围内瞬间出现大量滑坡。凡地震烈度在Ⅶ度以上的地区,都有不同类型的滑坡发生,尤其在高中山区更为严重。地震激发滑坡,滑坡摧毁、掩埋道路,堵塞江河导致水位上升淹没道路,阻断地震灾区抢险救灾通道,从而进一步加重灾情。

此外,风化作用、降雨、人为不合理的切坡或坡顶加载、地表水对坡脚的冲刷等,都能促使斜坡土石向下滑动变化,诱发斜坡产生滑动现象。

3.滑坡的分类

为了对滑坡进行深入研究和采取有效的防治措施,结合我国的区域地质特点和道路工程实践,按滑坡体的主要物质组成和滑动时的力学特征,可将滑坡分为以下4 种类型:

(1)堆积层滑坡。这是公路工程中经常碰到的一种滑坡类型,多出现在河谷缓坡地带或山麓的坡积、残积、洪积及其他重力堆积层中。它的产生往往与地表水和地下水的直接参与有关。滑坡体一般多沿下伏的基岩顶面、不同地质年代或不同成因堆

(2)黄土滑坡。发生在不同时期的黄土层中的滑坡,称为黄土滑坡。它的产生常与

裂隙及黄土对水的不稳定性有关,多见于河谷两岸高阶地的前缘斜坡上,常成群出现,且大多为中、深层滑坡。其中有些滑坡的滑动速度很快,变形急剧,破坏力强,属于崩塌性的滑坡。

(3)黏土滑坡。发生在均质或非均质黏土层中的滑坡,称为黏土滑坡。黏土滑坡的滑动面呈圆弧形,滑动带呈软塑状,黏土的干湿效应明显,干缩时多张裂,遇水作用后呈软塑或流动状态,抗剪强度急剧降低,所以黏土滑坡多发生在久雨或受水作用之后,多属中、浅层滑坡。

(4)岩层滑坡。发生在各种基岩岩层中的滑坡,属岩层滑坡,它多沿岩层层面或其他构造软弱面滑动。这种沿岩层层面、裂隙面和前述的堆积层与基岩交界面滑动的滑坡,统称为顺层滑坡,如图2.1.4 所示。但有些岩层滑坡也可能切穿层面滑动而成为切层滑坡,如图2. 1. 5 所示。岩层滑坡多发生在由砂岩、页岩、泥岩、泥灰岩以及片理化岩层(片岩、千枚岩等)组成的斜坡上。

图2. 1. 4         顺层滑坡示意图

图2. 1. 5         切层滑坡示意图

上述滑坡,按滑坡体规模的大小,还可以进一步分为:小型滑坡(滑坡体小于4

×104m3 );中型滑坡(滑坡体介于4 ×104 ~3 ×105m3);大型滑坡(滑坡体介于3 ×105

层滑坡(滑坡体厚度小于6m);中层滑坡(滑坡体厚度为6 ~20m);深层滑坡(滑坡体厚度

大于20m)。按滑坡的力学特征,可分为牵引式滑坡和推移式滑坡。(三)泥石流

泥石流是一种突然暴发的含有大量泥沙、石块的特殊洪流。它主要发生在地质不良、地形陡峻的山区及山前区。由于泥石流含有大量的固体物质,发生突然,持续时间短,侵蚀、搬运和沉积过程异常迅速,因此比一般洪水具有更大的能量,能在很短的时间内冲出数万乃至数百万立方米的固体物质,将数十至数百吨的巨石冲出山外。泥石流可以摧毁房屋村镇,淹没农田,堵塞河道,给山区交通和工农业建设造成严重危

害。

泥石流对公路的危害是多方面的,主要通过堵塞、淤埋、冲刷和撞击等方式对路基、桥涵及其附属构造物产生直接危害;同时也经常由于堆积物压缩和堵塞河道,使水位壅升,淹没上游沿河路基,或者迫使主河槽的流向发生变化,冲刷对岸路基,造成间接水毁。

图2. 1. 6         泥石流流域分区示意图

Ⅰ-形成区(Ⅰ1 -汇水动力区;Ⅰ2 -固体物质供给区);Ⅱ-流通区;Ⅲ-堆积区

我国是世界上泥石流活动较多的国家之一。我国泥石流活动主要分布在西南、西北及华北的山区,如四川西部山区、云南西部和北部山区、西藏东部和南部山区、甘肃东南部山区、青海东部山区、祁连山地区、昆仑山及天山地区。

典型的泥石流流域,一般可以分为形成、流通和堆积3个动态区,如图2. 1. 6 所

示。

(1)形成区。位于流域上游,多为高山环抱的山间小盆地,山坡陡峻,沟床下切,纵坡较陡,有较大的汇水面积。区内岩层破碎,风化严重,山坡不稳,植被稀少,水土流失严重,崩塌、滑坡发育,松散堆积物储量丰富。区内岩性及剥蚀强度直接影响着泥石流的性质和规模。

(2)流通区。一般位于流域的中、下游地段,多为沟谷地形,沟壁陡峻,河床狭窄、纵坡大,多陡坎或跌水。

(3)堆积区。多在沟谷的出口处。地形开阔,纵坡平缓,泥石流至此多漫流扩散,流速降低,固体物质大量堆积,形成规模不同的堆积扇。

以上几个分区,仅对一般的泥石流流域而言,由于泥石流的类型不同,常难以明显区分,有的流通区伴有沉积,如山坡型泥石流,其形成区域就是流通区,有的泥石流往往直接排入河流而被带走,无明显的堆积层。

2.泥石流的形成条件

泥石流的形成和发展,与流域的地质、地形和水文气象条件有密切的关系,同时也受人类经济活动的深刻影响。

1)地质条件

凡是泥石流发育的地区,都是岩性软弱,风化强烈,地质构造复杂,褶皱、断裂发育,新构造运动强烈,地震频繁的地区。由于这些原因,导致岩层破碎,崩塌、滑坡等各种不良地质现象普遍发育,为形成泥石流提供了丰富的固体物质来源。我国一些著名的泥石流沟群,如云南东川、四川西昌、甘肃武都和西藏东南部山区,都是沿着构造断裂带分布的。

2)地形条件

泥石流流域的地形特征是山高谷深,地形陡峻,沟床纵坡大。完整的泥石流流域,

3)水文气象条件

水既是泥石流的组成部分之一,也是泥石流活动的基本动力和触发条件。降雨,特别是暴雨,在我国广大山区泥石流的形成中具有普遍的意义。我国降雨过程主要受东南和西南季风控制,多集中在5 ~10 月,在此期间,也是泥石流暴发频繁的季节。在高山冰川分布地区,冰川、积雪的急剧消融,往往能形成规模巨大的泥石流。此外,在西藏东南部山区因湖泊溃决而形成的泥石流也屡见不鲜。

4)人类活动的影响

良好的植被可以减弱剥蚀过程,延缓径流汇集,防止冲刷,保护坡面。在山区建设中,如果滥伐山林,使山坡失去保护,将导致泥石流逐渐形成,或促使已经退缩的泥石流又重新发展。如东川、西昌、武都等地的泥石流,其形成和发展都是与过去滥伐山林有密切联系。此外,在山区建设中,由于矿山剥土、工程弃渣处理不当,也可导致泥石流的发生。

综上所述,形成泥石流有3 个基本条件: (1)流域中有丰富的固体物质补给泥石流。(2)有陡峭的地形和较大的沟床纵坡。(3)流域的中、上游有暴雨或冰雪强烈消融等形成的充沛水源。

3.泥石流的分类 1)按泥石流的固体物质组成分类

(1)泥流。所含固体物质以黏土、粉土为主(占80% ~ 90%),仅有少量岩屑碎石,黏度大,呈不同稠度的泥浆状。主要分布于甘肃的天水、兰州及青海的西宁等高原山区和黄河的各大支流,如渭河、湟水、洛河、泾河等地区。

(2)泥石流。固体物质由黏土、粉土及石块、砂砾组成。它是一种比较典型的泥石流类型。西藏波密地区、四川西昌地区、云南东川地区及甘肃武都地区的泥石流, 大都属于此类。       

(3)水石流。固体物质主要是一些坚硬的石块、漂砾、岩屑及砂等,粉土和黏土含量很少,一般少于10%,主要在石灰岩、石英岩、大理岩、白云岩、玄武岩及砂岩分布地区。如陕西华山、山西太行山、北京西山及辽东山地的泥石流多属此类。

2)按泥石流的流体性质分类 (1)黏性泥石流。其固体物质的体积含量一般达40% ~ 80%,其中黏土含量一般在8% ~15%,其密度多介于1700 ~2100kg/ m3。固体物质和水混合组成黏稠的整体,做等速运动,具层流性质。在运动过程中,常发生断流,有明显阵流现象。阵流前锋常形成高大的“龙头”,具有巨大的惯性力,冲淤作用强烈。流体到达堆积区后仍不扩散,固液两相不离析,堆积物一般具有棱角,无分选性。堆积地形起伏不平,呈“舌状”或“岗状”,仍保持运动时的结构特征,故又称结构型泥石流。

(2)稀性泥石流。其固体物质的体积含量一般小于40%,粉土、黏土含量一般小于5%,其密度多介于1300 ~1700kg/ m3,搬运介质为浑水或稀泥浆,沙粒、石块在搬运介质中滚动或跃移前进,浑水或泥浆流速大于固体物质的运动速度,运动过程中发生垂直交换,具紊流性质,故又称紊流型泥石流。它在运动过程中无阵流现象。停积后固液两相立即离析,堆积物呈扇形散流,有一定分选性,堆积地形较平坦。

3)按泥石流流域的形态特征分类

(1)标准型泥石流。具有明显的形成、流通、沉积3 个区段。形成区多崩塌、滑坡等不良地质现象,地面坡度陡峻。流通区较稳定,沟谷断面多呈V 形。沉积区一般均形成扇形地,沉积物棱角明显,破坏能力强,规模较大。

(2)河谷型泥石流。流域呈狭长形,形成区分散在河谷的中、上游。固体物质远离堆积区,沿河谷既有堆积又有冲刷,沉积物棱角不明显,破坏能力较强,周期较长,规模较大。

(3)山坡型泥石流。也称为坡面型泥石流。沟小流短,沟坡与山坡基本一致,没有明显的流通区,形成区直接与堆积区相连。洪积扇坡陡而小,沉积物棱角尖锐、明显,大颗粒滚落扇脚,冲击力大,淤积速度较快,但规模较小。

岩溶作用是指地表水和地下水对地表及地下可溶性岩石所进行的以化学溶解作

用为主、机械侵蚀作用为辅的溶蚀作用、侵蚀-溶蚀作用以及与之相伴生的堆积作用的总称。在岩溶作用地区所产生的特殊地质、地貌和水文特征,概称为岩溶现象。因此,岩溶即岩溶作用及其所产生的一切岩溶现象的总称,也称喀斯特(Karst)。

我国西南、中南地区岩溶现象分布比较普遍。桂、黔、滇、川东、鄂西、湘西、粤北等地区连成一片,面积达56 万km2。

岩溶与工程建设关系密切。在水利水电建设中,岩溶造成的库水渗漏是水工建设中主要的工程地质问题。在岩溶地区修建隧洞,一旦揭穿高压岩溶管道水,就会造成大量突水,有时挟有泥沙喷射,给施工带来严重困难,甚至淹没坑道,造成重大事故。在地下洞室施工中遇到巨大溶洞时,洞中高填方或桥跨施工困难,造价昂贵,有时不得不另辟新道,因而延误工期。

在岩溶地区修筑公路的主要问题有:①由于地下岩溶水的活动,或因地表水的消水洞穴被阻塞,导致路基基底冒水、水淹路基、水冲路基以及隧道涌水等;②由于地下洞穴顶板的坍塌,引起位于其上的路基及其附属构造物发生坍陷、下沉或开裂;③如何正确地利用天生桥跨越地表河流,利用暗河、溶洞扩建隧道等岩溶形态的改造利用问题。

因此,在岩溶地区修建公路,应深刻了解岩溶发育的程度和岩溶形态的空间分布规律,以便充分利用某些可以利用的岩溶形态,避让或防治岩溶病害对路线布局和路基稳定造成的不良影响。

岩溶的形态类型很多,有石芽、石林、溶沟、漏斗、溶蚀洼地、坡立谷和溶蚀平原、溶蚀残丘、孤峰和峰林、槽谷、落水洞、竖井、溶洞、暗河、天生桥、岩溶湖、岩溶泉及土洞等。

影响岩溶发育的因素很多,除基本条件外,地质因素还包括地层(地层的组合、厚度)和构造(地层产状、大地构造、地质构造等);地理因素包括气候、覆盖层、植被和地形等。其中,气候因素对岩溶影响最为显著。

(五)软土

软土一般是指天然含水率大、压缩性高、承载力低和抗剪强度很低的呈软塑~

流塑状态的黏性土。软土是一类土的总称,并非指某一种特定的土,一般将软土分为软黏性土、淤泥质土、淤泥、泥炭质土和泥炭等,即其性质大体与上述概念相近的土都可以归为软土。《公路工程地质勘察规范》(JTG C20—2011)规定,在静水或缓慢流水环境中沉积,具有以下工程地质特性的土,应判定为软土:

(1)天然含水率w≥wL。(2)天然孔隙比大于或等于1. 0。(3)压缩系数a0. 1-0. 2 >0. 5MPa-1。

(4)标准贯入试验锤击数N<3 击。(5)静力触探比贯入阻力Ps≤750kPa。(6)十字板抗剪强度cu <35kPa。

对具有以上多数特性,呈软塑~ 流塑状,具有压缩性高、强度低、透水性差、灵敏度高等特点的黏性土,宜按软土进行工程地质勘察。

根据天然孔隙比和有机质含量,软土可按表2. 1. 3 进行分类。

软土主要是在静水或缓慢流水环境中沉积的以细颗粒为主的第四纪沉积物,一般有下列特征:

(1)软土的颜色多为灰绿、灰黑色,手摸有滑腻感,能染指,有机质含量高时有腥臭味。

(2)软土的粒度成分主要为黏粒及粉粒,黏粒含量高达60% ~70%。土的矿物成分,除粉粒中的石英、长石、云母外,黏粒中的黏土矿物主要是

伊利石,高岭石次之。此外,软土中常有一定量的有机质,可高达8% ~9%。

(4)软土具有典型的海绵状或蜂窝状结构,这是造成软土孔隙比大、含水率高、透水性小、压缩性大、强度低的主要原因。

(5)软土常具有层理构造,软土和薄层的粉砂、泥炭层等相互交替沉积,或呈透镜体相间形成性质复杂的土体。

软土具有孔隙比大(一般大于1. 0,高的可达5. 8)、含水率高(最高可达300%)、透水性小和固结缓慢、压缩性高、强度低且具有触变性、流变性的工程性质特点。

(六)黄土

黄土是第四纪以来,在干旱、半干旱气候条件下,陆相沉积的一种特殊土。标准的或典型的黄土具有下列6 项特征:

(1)颜色为淡黄、褐色或灰黄色。

(2)颗粒组成以粉土颗粒(粒径为0. 075 ~0. 005mm)为主,占60% ~70%。(3)黄土中含有多种可溶盐,特别富含碳酸盐,主要是碳酸钙,含量可达10% ~30%,

局部密集形成钙质结核,又称姜结石。

(4)结构疏松,孔隙多,有肉眼可见的大孔隙或虫孔、植物根孔等各种孔洞,孔隙度一般为33% ~64%。

(5)质地均一、无层理,但具有柱状节理和垂直节理,天然条件下能保持近于垂直的边坡。

(6)湿陷性。黄土湿陷性是指天然黄土在自重压力,或自重压力与附加压力作用下,受水侵蚀后,土的结构迅速破坏,发生显著的湿陷变形的性质。湿陷性黄土地基这种特性,会对结构物带来不同程度的危害,使结构物大幅度沉降、开裂、倾斜,严重影响其安全和使用。湿陷性黄土占我国黄土地区总面积的60% 以上,而且又多出现在地表上层,主要分布在山西、陕西、甘肃大部分地区以及河南西部。

膨胀土是一种黏性土,具有明显的膨胀、收缩特性。它的粒度成分以黏粒为主,黏

粒的主要矿物是蒙脱石、伊利石。这两类矿物具有强烈的亲水性,吸收水分后强烈膨胀,失水后收缩,多次膨胀、收缩后强度很快衰减,导致修建在膨胀土上的工程建筑物开裂、下沉、失稳破坏。

膨胀土主要由含硅酸盐的岩石(包括沉积岩、岩浆岩和变质岩中富铝硅酸盐岩类)经风化破碎,在氧化(还原)条件下经水合作用、淋溶作用及水解作用等地球化学的演变,在湿热气候环境中形成。

1.膨胀土的特征 (1)膨胀土颜色多为灰白、棕黄、棕红、褐色等。

(2)粒度成分以黏粒为主,含量在35% ~50%以上,其次是粉粒,砂粒最少。(3)黏粒的黏土矿物以蒙脱石、伊利石为主,高岭石含量很少。

(4)天然状态下,膨胀土结构紧密、孔隙比小,干密度达1.6 ~1.8g/ cm3,塑性指数为18 ~23。

(5)具有强烈的膨胀、收缩特性,吸水时膨胀,产生膨胀压力,失水收缩时产生收缩裂隙,干燥时强度较高,多次反复胀缩后,强度降低。

(6)天然状态下,膨胀土的剪切强度、弹性模量都比较高,但遇水后强度降低,有的甚至接近饱和淤泥的强度。

(7)膨胀土中各种成因的裂隙十分发育。(8)早期(第四纪以前或第四纪早期)生成的膨胀土具有超固结性。表示膨胀土的

胀缩性指标有自由膨胀率、膨胀率和线缩率。

2.膨胀土试验 (1)常规试验:密度、比重、含水率、界限含水率(液限、塑限、缩限)试验,岩土的

矿物成分化学分析,土的黏粒含量测定。

(2)膨胀岩土工程特性指标试验:自由膨胀率及不同应力下的膨胀率、膨胀力、收缩系数试验。

(3)力学强度试验:压缩试验、剪切试验、浸水后剪切试验。(八)盐渍土土体中易溶盐含量大于0. 5%,且具有吸湿、松胀等特性的土,称为盐渍土。按形成条件,盐渍土可分为盐土、碱土和胶碱土等类型。

按含盐成分,盐渍土分为氯盐渍土、亚氯盐渍土、亚硫酸盐渍土、硫酸盐渍土和碳酸盐渍土,其中亚硫酸盐渍土、硫酸盐渍土的胀松性较大。

1.盐渍土的膨胀性(盐胀性)

硫酸盐沉淀结晶时体积增大,脱水时体积缩小。由于干旱地区日温差较大,温度的变化造成硫酸盐的体积时缩时胀,致使土体结构疏松。在冬季温度下降幅度较大时,会产生大量的结晶,使土体剧烈膨胀。一般认为硫酸盐含量在2% 以内时,膨胀带来的危害性较小,高于这个含量则膨胀量迅速增加。

2.盐渍土的性质

盐渍土的强度与土的含水率关系密切,含水率较低且含盐率较高时,土的强度就较高,反之较低。

3.盐渍土的水稳性

水对盐渍土的稳定性影响很大,在潮湿的情况下,一般均表现为吸湿软化,因此盐渍土的水稳定性较低。

四、地下水

地下水是埋藏在地表以下岩层或土层空隙(包括孔隙、裂隙和空洞等)中的水,主

资源;但另一方面,它与土石相互作用会使土体和岩体的强度和稳定性降低,产生各种不良的自然地质现象和工程地质现象,给工程的建设和正常使用造成危害。诸多不良地质现象和工程病害,如滑坡、岩溶、潜蚀、土体盐渍化和路基盐胀、多年冻土和季节冻土中冰的富集、地基沉陷、道路冻胀和翻浆等,都与地下水的存在和活动有关。地下水还常常给隧道施工和运营带来困难。

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。

潜水直接通过包气带与地表发生联系,气象、水文因素的变动对它影响显著,潜水的动态有明显的季节变化。潜水动态变化的影响因素有自然因素和人为因素两方面。自然因素有气象、水文、地质和生物等。人为因素主要有兴修水利、大面积灌溉和疏干等。掌握潜水的动态变化规律,就能合理地利用地下水,防止其对建筑工程可能造成的危害。

3.承压水

充满于两个隔水层之间的含水层中的地下水,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3 种类型。

1)风化裂隙水

分布于风化裂隙中的地下水一般为层状裂隙水。受风化壳的控制,风化裂隙水多属潜水。风化裂隙水在基岩山区分布十分广泛,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,对工程建设影响较小。

3)构造裂隙水

构造裂隙是岩石在构造运动中受力产生的。构造裂隙水的分布规律相当复杂,呈现出不均匀性和各向异性的特点。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,但对隧道施工往往会造成危害,如发生突然涌水事故等。

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。岩溶水受岩溶作用规律的控制,其埋藏分布、运动、水量动态变化和水质等与其他类型地下水 都有明显差异。   岩溶水具有以下基本特征和规律:与地表水的流域系统相似,岩溶含水层系统独立

完整,空隙、裂隙、竖井、落水洞中水向支流管道汇集,支流管道向暗河集中;岩溶水空间分布极不均匀,主要集中于岩溶管道或暗河系统中,地表及地下岩溶现象不发育地区则严重缺水;岩溶管道和暗河中水流动迅速,运动规律与地表河流相似;水量在时间上变化大,受气候影响明显,雨季水量大,旱季明显减小;水的矿化度低,但易污染。总的来看,岩溶水虽属地下水,但许多特征与地表水相近,因埋藏于地下则比地表水更为复杂。岩溶水可以是潜水,也可以是承压水。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。

五、工程地质对公路工程建设及造价的影响

工程地质条件尤其是地质构造,对公路工程建筑物的稳定有很大的影响。由于工程位置选择不当,误将工程建筑物设置在地质构造不利的部位,引起建筑物失稳破坏的实例时有发生,对此必须要充分认识。

地质构造是工程地质条件的重要内容,直接影响到工程建筑物的稳定性和安全性,对工程建设难易程度和建设投资也有重大影响。新构造运动强烈地带是地震、地表变形以及滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害的活跃带。因此,地质构造是道路路线和路基、桥梁、隧道设计的重要工程地质资料和工程评价内容。

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物的重量。坚固、稳定的路基是公路安全运行的保障。路基所表现出的各种软化、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,其实质是工程地质问题。

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

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的路基常出现路基沉陷变形,而在盐渍土和膨胀土分布地区的路基则出现不均匀鼓胀变形,冰冻地区路基顶部水分集中与冻融变化是路基冻胀翻浆的原因。

边坡变形与失稳是严重影响道路正常使用的工程问题。边坡受岩性、构造等地质条件和风化、水的渗入及冲刷等自然地质作用,以及人工开挖等工程活动的影响,常出现坡面变形和整体失稳破坏工程病害、灾害。在山区高等级公路建设中,高大边坡大量出现,因此边坡工程地质问题会越来越严重,破坏和造成的损失也会更加严重。

边坡整体塌滑和滑坡是路基工程中的重要工程地质问题。山区道路常常需要在斜坡坡脚开挖路堑,修建人工边坡。这种工程活动改变了斜坡内初始的应力状态,使坡脚剪应力更趋于集中,开挖的人工边坡切断斜坡岩体内各种结构面,破坏了边坡岩体的稳定性。这种由工程开挖引起的边坡滑动,常发生在岩层顺坡倾斜、层间夹有泥化的页岩或泥岩层中,倾角大于泥化层层间的内摩擦角,一旦开挖切断坡脚岩层,即刻引起顺层滑动。

斜坡坡脚坡积物分布广泛,公路傍山修建切割坡脚,截断坡积层,降低其稳定性,引起坡积层沿下伏基岩面向线路方向滑动。因此,山区公路坡积层内发生的滑坡是常见的边坡病害。

山区河谷斜坡是自然地质作用强烈地段,河岸两侧也是边坡整体稳定病害多发地段。受河流侵蚀作用和岩层产状影响,河谷斜坡处于不同稳定状态。一般来看,顺倾向岸坡地形较缓,但整体稳定性较差;反倾向坡地形陡峭,但整体稳定性较好。

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。结构面破坏了岩体的完整性,使岩体成为各种结构面分割的岩块组合体。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。

岩层产状与边坡稳定性关系如图2. 1. 7 所示。

图2. 1. 7         岩层产状与边坡稳定性关系

2.桥梁工程

桥梁是公路工程建筑的重要组成部分。线路跨越河流、沟谷或道路时,需要架设桥梁,桥梁也是线路通过地质灾害频繁发生地区的主要工程。

大、中桥桥位多是路线布设的控制点,桥位变动会使一定范围内的路线也随之变动。桥梁工程地质勘察一般应包括两项内容:首先应对各比较方案进行调查,配合路线、桥梁专业人员,选择地质条件比较好的桥位;然后再对选定的桥位进行详细的工程地质勘察,为桥梁及其附属工程的设计和施工提供所需要的地质资料。影响桥位选择的因素有路线走向、水文地质条件与工程地质条件。工程地质条件是评价桥位好坏的重要指标之一。

查明桥梁场址周围的工程地质条件、选择适宜的桥位、评价桥梁基坑稳定性和正确选定桥基承载力,是桥梁工程地质工作的重要内容。

桥梁位置的选择应该综合考虑线路走向、选线设计技术要求、城乡建设、交通安全和水利设施的要求和地形、地质条件等多方面因素。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,且应尽可能避

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。

河道水流是一种螺旋状的环流。它以自己特有的侵蚀—搬运—沉积方式,不断地深切河床、拓宽河谷和加长流路。因此,在某一地段选择桥位时,首先要研究地貌条件,了解河水对河床和岸坡冲刷作用的规律,避开那些有河床变迁、巨大河湾和活动沙洲的不良地段;还要大致判定河谷内覆盖层的厚薄、基岩埋藏深浅,以便合理选定桥位。

山区河流多在山峦起伏的深涧峡谷中流动,其特点是坡降大、水流急,河谷较深,河床中常有基岩裸露,或由巨砾、粗砂沉积覆盖,覆盖层一般较平原河流薄。桥头及其引线应避开滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害发生场所。

桥墩、桥台有以下问题: (1)桥墩、桥台地基稳定性问题。桥墩、桥台地基稳定性主要取决于墩、台地基

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

桥梁为静定结构时,由于各桥孔是独立的,相互之间没有联系,对工程地质条件的适应范围较广;但超静定结构的桥梁,对各桥墩、台之间的不均匀沉降特别敏感;拱桥受力时,在拱脚处产生垂直和向外的水平力,因此对拱脚处地基的地质条件要求较高。地基承载力的确定取决于岩土体的力学性质及水文地质条件,应通过室内试验和原位测试综合判定。

(2)桥墩、桥台的冲刷问题。桥墩和桥台的修建,使原来的河槽过水断面减小,局部增大了河水流速,改变了流态,对桥基产生强烈冲刷,威胁桥墩、桥台的安全。

3.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:

(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)为制定劳动定额、材料消耗标准的基础等。

公路隧道围岩分级详见公路隧道设计规范相关内容。

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。当隧道垂直穿越岩层时,在软、硬岩相间的不同岩层中,由于软岩层间结合差,在软岩部位,隧道拱顶常发生顺层塌方。当隧道轴线顺岩层走向通过时,倾向洞内的一侧岩层易发生顺层坍滑,边墙承受偏压(图2. 1. 8)。

图2. 1. 8         岩层产状、岩性与隧道稳定性关系

在图2. 1. 8 中,a)为水平岩层,隧道位于同一岩层中;b)为水平的软、硬相间岩层,隧道拱顶位于软岩中,易塌方;c)为垂直走向穿越岩层,隧道穿过软岩时易发生顺层塌方;d)为倾斜岩层,隧道顶部右上方岩层倾向洞内侧,岩层易顺层滑动,且受到偏压。

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)。通常应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;横穿向斜的隧道,情况则相反(图2. 1. 10)。

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图2. 1. 9         隧道沿褶曲轴通过

图2. 1. 10         隧道横穿褶曲轴时岩层压力分布情况

4.工程地质对公路工程造价的影响

公路是线(带)状构筑物,路线穿越不同的自然环境单元,受地质条件影响明显。因此,选择路线方案应十分重视工程地质条件。当区域稳定条件差,有不良地质现象和特殊性岩土存在,山体或基底有可能失稳时,尤其应衡量地质条件对工程稳定、施工条件和安全及运营养护的长期影响,合理选定路线方案。初步选定路线位置时应综合考虑地质条件和各种因素,然后在充分研究并掌握沿线的工程地质条件下,尽可能对有价值的方案进行比较,将路线、大桥、隧道及立交等重点工程选定在工程地质条件相对较好的区间内,以避免在详测时因地质问题而发生路线或桥位、隧址方案变动。如果对工程地质问题认识不足、处理不当,不但会带来工程事故,大幅度增加工程造价,还会遗留许多工程病害,从而导致维修整治费用的增加。

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3 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。

往往存在因施工期间才发现特殊不良地质的现象,导致工程投资大幅增加的情

况。比如:

(1)处置特殊不良地质的工程费用因施工技术条件相对困难而增加。(2)因前期对工程地质问题认识不足,设计施工措施不当引起的路基沉陷、边坡滑

塌等问题,导致工程费用增加。

(3)桥位区由于稳定问题,引起桥梁开裂破坏;桥梁墩台基础地质条件与勘察不符,导致变更。

(4)隧道围岩级别与勘察资料不符,导致大量变更;隧道施工中遇突水突泥、瓦斯、岩爆等地质灾害,引发工程事故;软岩大变形导致隧道后期的长期变形等问题,都会造成工程损失,加大工程建设费用。