红层分布特点和主要工程的地质问题
[摘要]我国红层面积广泛,并且新生带红层面积广泛,约有90万平方千米。红层成为我国建筑工程在施工过程中不可避免的岩土之一。因为红层对工程建设有着重要影响,并会对工程的质量和和使用寿命产生直接影响,基于此,本文对红层问题进行了重点分析,希望对相关工作人员能够有所帮助。
[关键词]红层分布工程建设地质特性
[中图分类号] E951 [文献码] B [文章编号] 1000-405X (2015)-7-77-1
红层是一种碎屑沉积而形成的地层,其外观以红色为主调色,这也是人们称之为红层的一个重要原因。红层中的泥质粉砂岩、页岩、泥岩也为自身比较软弱被称之为软岩,抗压强度不足30MPa,该类岩层亲水性强、透水性弱,一旦遇到水容易发生膨胀或软化,而失去水后则容易发生收缩或崩解,并且抗风化能力较弱。
1红层的分布特点
南方占到我国红层总面积的60%以上,其中中南和西南地区分布较为广泛,多数红岩都裸露在外,因此,风化较为严重,并且容易受到雨水的影响而发生滑坡。北方地区分布
的红层不足40%,主要分布在蒙宁晋陕交界和甘肃一代,较多的红层都为埋藏性,工程的地质问题的隐蔽性较高。红层分布会受到分布区、岩体结构、渗流、水文网络、软化问题的控制,同时因为受到泥岩、砂岩、蒸发岩等多种硬岩和软岩以及工程建设活动的影响,因此软弱结构面,极易出现滑坡以及地质分化等问题。因为时代较近,因此岩体在胶结性上较差,岩体的物理学性能也较差,多数岩土都为软岩类别。岩体没有稳定的结构,并且容易发生崩解软化。红层岩体和蒸发岩体中能够容易水的成份,在水的作用下极易发生腐蚀、渗流、岩溶等化学变化和物理变化,因此在工程建设过程中,必须要采取正确的方式对待红层这一特殊岩体。图1为白垩纪的红层地质图。
2主要工程在地质上存在的问题
2.1边坡变形
红层地区边坡变形对机制产生的破坏主要分为以下几
种类型。①顺岩层层面发生变形导致基础遭受破坏,边坡岩层走向头坡面之间的夹角较小,岩层向外具有一定的倾斜,并且倾斜角的角度不能大于边坡角,岩体将会呈现临空状态,后缘和侧向将会节理发育,从而使顺层面形成失稳破坏机制,沿层面将会因为破坏而整体下滑。②红岩层地区因为受到地区结构的控制和影响,岩层扭曲、褶皱、断裂现象较为严重。依据统计情况来看,每个边坡上都会存在超过2组
的节理发育,从而对岩体产生了切割,使岩体被切割为形态、大小不等的块体。这样块体因为潜伏在岩体的内部,因此很难通过直接观察来确定其特性和具体位置。③全强风化岩体,红岩区的岩体受到较强烈的风化后,在岩体较厚或
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层受到覆盖的部位,会因为雨季地表水的下沉后坡度原因而发生弧形破坏。该种破坏一般波及的范围不大,但存在较为普遍。图2为全风化的红岩层。
需要额外注意,水在不同类型的失稳机制中都有着较为严重的危害,如果软红层区域软硬相间,雨水的下降将会受到阻碍,到了雨季,红层区域经常会出边坡侧向渗流和局部饱水区,从而导致边坡发生坍滑、变形等危害。同时,一些红层软硬相间的岩体将会导致风化层的层状产生较为明显
的差异性。例如,具有较强亲水性但不透水的软质岩,具有较好含水性和透水性的硬质岩。下渗后的地表水将会在岩风化层滞留一段时间,从而将会使粘土中的含水量进一步上升,长时间的积累,将会使其演化成滑动带。
2.2地下洞室
在探讨地下洞室稳定问题的探讨上可以从以下几个方
面入手。1、围岩的冒顶和塌落,多需地区的岩性较为软弱,因此在地下洞室施工中,极易引发掉块、坍塌、冒顶等问题的出现。2、围岩流变,在工程建设过程中经常会出现红层软岩发生突变。一起地区的红岩,在开挖后岩体会发生迅速
的风化,尤其是岩体的强度将会下降,引起塑性膨胀,从而引发变强内挤、拱顶下沉等问题,情况严重时可能会破坏永久衬砌和初期支护。3、隧洞的进出口存在的问题,在风化严重的红岩体中,岩体强度低,傍山隧洞和浅埋隧洞的进出口经常会发生拱顶塌落现象,并且可能会导致洞外山体发生变形,对工程建设产生较为严重的影响。
2.3填筑体变形
在将红层作为填筑料,需要特别注意的问题就是局部或整体的稳定性无法保证,从而引法不均匀沉降。红层软岩在吸水后极易方少生软化,而如果失则容易发生崩解,这也是红层容易出现失稳破坏和不均匀沉降的一个重要原因。因为在施工过程中很难控制填料中的级配和成分,所以压实过程中经常会引起碾压密实对无法满足实际需求,填料存在较大的强度差异,长期受水作用的影响,软岩将会风化崩解,从而引起不均匀沉降的出现。
2.4地基问题
在具有红岩层的区域内,地基开挖后,需要采取合理的措施做好排水及防水工作,及时开展基础工程,并要对基础工程实施相应的保护。施工中地基的承载力会大幅度下降,因此必须要认清地质结构和斜坡的复杂性,避免在荷载作用下,地基遭受破坏。除此之外,红层中因为软弱夹层的存在也会导致地基的承载力降低。
3结束语
红层在我国全国各地都有着分布,在我国的北方的分布上成分散式,在南方则以裸露性为主,而在工程建设过程中,岩体又是不可避免的一部分。因此在工程建设中要特殊对待红层,尤其是在路堤工程施工中要加强对红层填料的重视,埋藏性红层软化和变形等问题的研究,从而提高工程质量。
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