沪甬跨海交通通道设计外文翻译资料

 2022-09-06 10:09

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一 摘要

对位于约旦的拟建公路沿线进行了详细的地质调查,包括从0-88km的Aqaba-Ras EI Naqab段,也包括Ras EI Naqab 悬崖区(75 000KM-80 000km)悬崖区域的特征是岩土边坡破坏、而且地形崎岖,岩石单元和地质断层等地质情况复杂。

公路沿线的地质层序最初是由砂岩组成,且主要位于阿杰隆构造的上部和下部。砂岩运动的相关机理包括砂岩受跟切时的侵蚀和坍塌。构造上部表现出的运动是由于张开节理、峡谷的形成、起拱、坍塌、滑坡、落石以及石灰岩的移位。该构造下部的边坡破坏情况相比较轻,大规模的运动和滑移发生在泥灰土和黏土中。

对拟建道路进行大量边坡稳定分析之后,接着进行了悬崖选线,也包括对特殊施工条件的考虑。

选定三处进行详细的边坡稳定分析。首先,土的临界参数是通过假设边坡处于临界稳定状态来确定的。然后再考虑为加强稳定性的可替代措施,对安全系数的相对效应进行分析,从而确定拟建道路的最佳位置。

一直到75 000km处,推荐线形毗邻已有道路以西。从75 000km处到79 700km处,直到悬崖顶部,新线形位于已有道路的东面。

在构造上部,边坡采用的设计准则包括保护外露的泥灰岩和黏土边坡,封闭石灰岩内部的张开节理和破裂面,最小化边坡坡面泥灰岩和黏土的表面积。在构造下部,边坡的设计准则除了上部的那些准则之外,还包括对坡度角合理的设计,截水沟的布置,在可能发生地幔蠕变的区域采用特定的的施工技术。砂岩的地质特征决定了要在表面安置排水设施,要采用护坡以防止侵蚀的石块坍落到公路上或者排水沟中。

关键词:设计准则;悬崖;地质构造;地貌学;公路线形;泥灰岩和黏土边坡;运动力学;土壤参数;稳定性分析;结构

一 简介

约旦公共工程与住房部计划建造一条连接Aqaba和Ras EI Naqab的长达88千米的四车道公路。新路线延伸了Amman-Maan路,并与原有路线大致平行。新道路从Aqaba(0km)延伸到Tasan(88km).

这篇论文是关于对拟建公路Aqaba-Ras EI Naqab段,包括75 000KM-80 000KM段展开的岩土和地质调查。考虑到稳定性的要求,崎岖地形复杂的地质形态,以及由之造成的对路线线形的影响,对Ras EI陡坡段进行了调查。

进行该研究是为了:(1)为绘制拟建路线沿线的土壤和地质剖面图做准备;(2)确定备选的路线方案现有边坡稳定性的影响;(3)为今后边坡的设计和施工提供指导;(4)评估陡坡自身总的稳定性。

该研究使用的方法依次有:

  1. 路线的勘测;
  2. 钻取实心图样,进行现场试验以确定地表下的地质情况;
  3. 在选取的?除对已有路堑断面进行测量和取样;
  4. 对开挖区域有代表性的样品进行实验室测试,用来评价材料的物理和力学性质;
  5. 对现场和实验室数据进行分析,给出
  6. 在不同的地质构造处分别对现有挖方边坡和填方边坡的稳定性进行评估;
  7. 确定新建道路施工对现有边坡,以及在不同地质构造处分别对新建边坡稳定性的影响;
  8. 将悬崖作为一个整体,研究新建道理对其稳定性的影响;
  9. 选定拟建道路的线性;
  10. 对于有可能发生失稳的项目,为其提供推荐的改善、保护及补救措施;
  11. 对新建道路提供地质和设计方面的建议。

对之前关于拟建道路进行的技术和地质研究成果进行了最大的利用。这些研究包括:

2 现场情况

2.1 线路描述

线路全长88km,大概位于Maan城的西南方向25km. 始于Aqaba城的北入口,经过EIY干河床,然后横穿Quweira乡的高原,海拔一直上升直到Ras EI Naqab悬崖,最后在Tasan乡结束。拟建路线如图1.

2.2 地貌

根据地貌特征可把该线路分为三个区域,包括:

2.1.1 区域1:EIY 干河床

该区域长18km,从A(0)到18. 该区域的特征是:一遍是陡峭的山区,另一边是穿过山区和干谷之间狭窄通道地平坦的干河床在沿线18km中,现有道路高程在100m-550m的范围之间。图2和图3 用图示表明了该区域的地貌。

2.2.2 区域2:Quweira

Quweira区从18 000KM延伸到69 000KM,且地势相对平坦,51km的距离只上升了550m. 在Ras EI Naqab悬崖底部,线路高程在500m-1100m的范围内(图4)

2.2.3 区域3:Ras EI Naqab

该区包含开始的6km(69 000KM-75 000KM),这一段坡度平缓,高程在100m-1300m之间(图5)。接下来的6km(75 000KM-81 000KM)包括了Ras EI Naqab悬崖,高程在1300m-1600m的范围之内。这种特殊陡峭破碎的山区地形需要对其稳定性进行必要考虑。最后一段(81 000KM-88 000KM)高程从1600m降低到1400m,包含了一个坡度平缓的高原,如图6所示。

从75 000KM到80 000KM处的悬崖被分成了四个主要的地形单元,根据山坡的天然坡度来划分,因其与地质与侵蚀过程直接相关。图7中的四个单元在以下详述:

2.2.3.1 单元一。这个单元从74 700KM延伸到76 400KM。这条路横穿K砂岩处的陡坡。延线没有检测到地层移动,只是有风化和正常的侵蚀过程。天然斜坡土地贫瘠,并且十分陡峭,在西北方向坡度一般达到了50%。没有发现滑坡现象。

2.2.3.2 单元二。这一单元长大约2km,从76 400KM-78 400KM.这一段道路穿越的坡度相对平缓,建于下卧的阿杰隆泥灰土之上。观察到的老的地层运动主要是以蠕变的形式。但这个单元的形态基本已经定型了。天然边坡土壤贫瘠,朝西大约成15%的坡度。由于在地堑处的地质断层和接连的老滑坡导致的地层移动, 下阿杰隆地质构造向西北水平延伸,在K砂岩上覆的土层相对变薄。

2.2.3.3 单元三。从78 400KM到大约80 000KM处,道路延向阿杰隆泥灰土和上阿杰隆石灰岩上以相对陡的坡度延伸。在UA发现老的地层移动,如岩石滑动和崩落,但可以再下阿杰隆中发现地层转动的形式。这一区域的地貌尚不成熟。天然边坡被一些植物所覆盖,大概朝西南成25%的坡度。在该单元可能发生滑坡和渗水。

2.2.3.4 单元四。从80 000KM到悬崖最高处这一段道路海拔上升,穿过上阿杰隆构造的坡度相对较陡。局部可能发生岩石滑动和崩落。这一地段地貌不成熟,边坡荒芜,朝向西-西南方向成20%的坡度。

3 地质情况

3.1 概述

沿线基本的地质特征就是前寒武纪的结晶底层,主要变现就是花岗岩被中性和酸性的岩脉所侵入。底层形成侵蚀平原,上覆层的砂岩按古生代的顺序覆盖,地质年代范围从寒武纪到奥陶纪。

在古生代的沉积期间,在延西北向软弱区域的前寒武纪的岩石中发生了准同时的地质断层。然后表面的侵蚀平原形成,沉积过程从早白垩世重新开始。岩石从早白垩世到晚白垩世依次沉积。下面的部分主要由沙质沉积物组成,上面的部分由沙质和钙质岩石组成。

由北朝南的地质断层发生在接下来的第三纪后半,伴随着古生代岩石中西北向断层的活化。

跟新世期间,来自A海湾侵蚀的源头突破了结晶岩的分水岭,结果水流成为排水系统的源头,并导致了该区域的腐蚀。古生代的沉积物由是被分割,形成深谷。

在跟新纪雨季过后的干旱期,山谷被相当厚度的冲积物所填充。其他特别特征还包括玄武岩侵入其他更老的岩层形成的第四纪岩脉。从跟新纪到现在的沉积以砾岩沙丘和河边砾石的形式发生在整个区域当中。

沿线地质图如图8-11所示。

3.2 地质演替

处于本次研究目的,岩石的地质顺序已在图12中制成表,并在之后进行详述。

4、前寒武纪的基层杂岩

前寒武纪的基层岩石暴露在丘陵外部,位于研究区域的南部,在0-40 000KM之间。(从Aqaba海湾南到Rum 连接处)岩石由石英闪长岩、花岗闪长岩和半花岗岩组成,他们沿着主要的节理系,被几个时期的岩脉所侵入,这些岩脉的组成成分由酸性到中性。

5、古生代

前寒武纪基层杂岩局部从阿卡巴湾向北和东北方向倾斜,其上被厚厚的前古生代的沉积物所覆盖,一直延续29km(40 000KM-69 000KM)Cm the Gulf of Aqaba gently to

这些砂岩的早古生代沉积物倾向为东-东北,并且被上覆的早白垩世砂岩以很小的角度不整合所分隔。地质层序的下部,包括寒武纪在内,可被分为以下几类:

5.1 寒武纪

5.1.1 层状长石砂岩

岩层起初是褐色的,介于厚层粗糙的长石砂岩和分散的石英卵石之间。其上覆盖的是更为整齐,厚层、淡棕色和淡紫罗兰色的中等和粗砂岩。长石砂岩可能来源于河流的沉积物,这由其岩性和沉积学特征以及其排列和圆度可以表明。

5.1.1 大量褐色的风化砂岩

紧接着层状的长石砂岩质砂岩的是大量的褐色的风化砂岩,暴露于厚而粗糙和中等粗糙的砂岩块组成的斜坡之上。这些砂岩主压迫是棕褐色、红褐色和微黄色。沉积特征和岩性表明大陆性的环境加之快速的水流带来大量的碎屑物,在浅的干河床处周期性地为水所覆盖。

5.2早奥陶纪

5.2.1 大量发白的风化砂岩(D3)

大量褐色的风化砂岩向上逐渐过渡到大量的发白的风化砂岩。此构造由白色、浅米色、仓紫罗兰色,中等到粗糙的砂岩组成。包括粗细的碎石和分散的石英卵石。该沉积的特征有:交错层理、明显的结合处(10-20°和160-170°)、风化成的圆形和显而易见的白色。一般岩层都比较厚,但厚层主要在上部。然而,在Ras EI Naqab乡南面和西面的乡村,由于中生代的沉积物被侵蚀,砂岩的分布范围被缩小。

6中生代

中生代岩石的出现主要局限于该区域的北部,在75-88之间,并形成了Ras EI Naqa悬崖的地形。这些岩石的地质年代从早白垩世到上白垩世的麦斯里希特阶。中生代的岩石和下卧的古生代沉积物的接触形式主要是角度不整合。在Ras EI Naqa悬崖处,中生代的岩石靠在上寒武纪的白色的风化砂岩上()该序列下部主要是沙质的,而上部主要是钙质的岩石。

中生代的海洋沉积物被细分为三组。下面组主要是沙质的K砂岩。中间组交替是阿杰隆组的石灰岩和泥灰土。上面组主要由B组的燧石、石灰岩、石粉和泥灰土组成。

6.1早白垩世

早白垩世砂岩被称作是K砂岩组,覆盖在早古生代(早奥陶世)的老砂岩之上,有着稍微的角度不整合和明显的侵蚀裂缝。K组出现在Ras EI Naqa悬崖的底部,在70 000KM-76 000KM之间。

6.1.1 下部分(KI)

这一单元主要由大量白色易碎的中粗砂岩组成。这里有大量厚层的的交错层理,卵石晶体,和分散的鹅卵石。大多砂岩单元易碎且粘合很差,都是光滑浑圆的受风化而形成的形状。与巨大的白色砂岩下部接触的部分难以辨认,因为下卧的岩石单元包含岩性相近的早奥陶世砂岩。

6.1.2 下部分(K2)

这一单元由淡紫罗兰色和其他多种颜色的中粗和细粒的砂岩组成。砂质页岩、页岩,钙质含铁或者钙质硅化的砂岩以多种颜色相互交插着。最上部分的特征是细砂到充满淤泥的页岩、粘性的泥灰岩、细粒的砂岩逐渐增多。然而顶部主要由深棕色和绿色的松软淤泥质页岩和泥灰岩组成,伴随有结节状的石灰岩的出现。

6.2 晚白垩世

6.2.1森洛曼琪,下阿杰隆构造,泥灰岩-黏土单元

海洋的晚白垩世沉积物是由结节状的石灰岩开始的。这一单元由交插的黄色和绿色的泥灰岩和砂质泥灰岩,黄色和棕色的结节状的泥质石灰石,砂和白云石灰石组成。该岩石单元相当于“德国地质任务”中的结节状的石灰岩单元。与该单元下部接触的是厚的石灰岩层(15m厚),覆盖于主要是绿色和黄色属于K砂岩的砂质泥灰岩之上。与该单元上不接触的岩层位于砂纸白云石灰岩层之下,形态也由下阿杰隆构造的平缓变化到上阿杰隆构造的陡峭。该构造在约旦被公认为是最容易发生滑移和块体运动的,出现在悬崖地段中部。

6.2.2 森诺曼期-土仑期,上阿杰隆构造,“石灰岩-泥灰岩单元”(A4, A5, A6, A7)

该构造覆盖于下阿杰隆构造之上,包含交替的厚、薄层石灰岩和泥灰石灰岩。反过来,该构造又被厚层的石灰岩所覆盖,局部穿插由集中的燧石和薄的燧石层。后者形成了一个明显的陡坡,标志着该构造的最高处。这些阿杰隆组的岩石出现在悬崖的最高坡上。该岩石单元的下部分位于泥灰质和黏土质的下阿杰隆构造变成石灰质和沙质之处。在接触处地形变得陡峭。然而,上部接触位于呈褐色、黄色的薄钙质砂岩的交错层,有着深棕色的石灰岩和石英岩晶体。

6.2.3 土仑期-桑托期。LB构造,砂质石灰岩单元(B1)

该单元位于上阿杰隆构造之上,主要由交替的石灰岩、泥灰岩、白云和砂质石灰岩以及褐色的细、中、粗粒的砂岩组成。接触的下部位于褐色和黄色薄而交错的钙质砂岩之

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