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工程地质47（1997）107-148
约旦Aqaba到Ras El Naqab公路工程地质的重新校准
Azm S. A1-Homoud（a），Ahmed B. Tal （b）
a：约旦科技大学土木工程系，其约旦伊尔比德的邮政信箱为3030。
b：约旦乔丹岩土工程和材料测试公司高级岩土工程师和合作伙伴。
1995年8月22日收录; 1997年1月16日以修订的格式收录; 1997年1月16日得到公认。
摘要：沿着所提议的约旦的Aqaba到Ras El Naqab高速公路，在00站和88公里站之间的路段进行了详细的地质调查，包括Ras El Naqab的悬崖断面（75-80公里站）。悬崖断面地区的特点是岩土边坡失稳，以及崎岖的地形和断层岩石单元的复杂地质模式。
沿公路线形的地质由最初的Kurnub砂岩层组成，主要是上下Ajlun地层。与Kurnub砂岩层相关的运动机制包括侵蚀和砂岩块的崩塌。在上Ajlun地层内出现的运动是由于联结处的张开，沟壑的形成，拱起，倾倒，滑动，岩崩和石灰石块的错位。这些边坡失稳与下Ajlun相关的形成都比较小，而大运动和滑动发生在泥灰岩和粘土方面。
在进行广泛的坡度稳定性分析之后，选择要提出的道路线形，包括悬垂延伸，其中还包括任何特殊的结构的考虑。
选择三个位置用于详细的边坡稳定性分析；初步确定假设边坡临界稳定的土壤临界参数。然后考虑了稳定性的替代措施，并分析了对安全系数的相对影响，以确定找出拟议道路的最佳解决方案。
建议校准的路线毗邻现有道路，位于75 000公里站和从76 000公里站到79 700公里站西部。在75 000公里站和79 700公里站之间的悬崖的顶部，新的对齐点位于现有道路的东部。
为上部Ajlun地层内构造的斜坡采取的设计标准包括保护暴露的泥灰岩和粘土斜坡，密封开放的接缝和石灰岩内的断裂，并最小化斜坡面中的泥灰岩和粘土的表面积。 在下部Ajlun内设计斜坡的标准包括上部Ajlun提出的设计，以及适当设计的倾斜角，拦截下水道的布置，以及在预期地幔蠕变时采用的具体施工技术。 与Kurnub砂岩相关的特征需要安装表面排水措施以及护岸技术，以防止岩石块落入公路或排入渠道。
关键字：设计标准；悬崖；地质构造；地貌；公路线形；泥灰土和粘土斜坡；机械运动；土壤参数；稳定性分析；结构
1 引言：
约旦公共工程和住房部计划兴建88公里的四线公路，连接Aqaba和Ras El Naqab（图1）。 新的路线大致平行于现有路线，代表了Amman-Ma#39;an公路的延续。 新的道路从0公里站（Aqaba）到88公里站（Tasan）。
本文关注的是Aqaba到Ras El Naqab高速公路的岩土和地质调查，包括75站和80站之间的道路部分。该部分构成Ras El Naqab悬崖，并且由于稳定性考虑，崎岖地形的复杂地质模式及其随后对于校准路线的选择的影响而被研究。
本研究的目的是：（1）沿拟议路线的准备和地质剖面; （2）确定备选路线选择对现有斜坡稳定性的影响：（3）为未来斜坡的设计和施工提供指导; 和（4）评价悬崖本身的整体稳定性
研究的方法论顺序包括:
（1）本质上是描述性校准的勘察;
（2）钻芯钻孔和原位测试来确定地下条件；
（3）选定矿床现有切割面的测量和取样;
（4）对来自挖掘坑的代表性样品进行实验室测试以评价材料的物理和机械性能;
（5）分析所有现场和实验室数据以制定所需的建议。
（6）评估各个地质构造中现有的切割和填充斜坡的稳定性;
（7）确定新道路建设对现有斜坡的影响以及各个地质构造中新建斜坡的稳定性;
（8）研究新道路对悬崖整体稳定的影响;
（9）选择未来道路的线形；
（10）在预计会出现不稳定性问题的情况下提交关于纠正，保护或补救措施的建议;
（11）提供与新道路建设有关的地质和设计建议。
最大限度地利用以前的技术和地质研究，涉及拟议的公路区域，包括以下研究：Samih Saify and Associates（1967）; 自然资源局（1971）和Dar El Handasa（1981）。
2 现场条件
2.1.1 路线描述
该路线由88公里的线路组成，其开始于Aqaba市的北入口，最初通过Wadi El Yutum。 然后，路线穿过Quweira村的高原，上升到Ras El Naqab悬崖，终止在Ma#39;an市西南约25公里的Tasan村附近。所提出的路线如图1所示.
2.2 地貌
路线可以根据其地貌特征分为主要的三个区域。 这些区域包括：
2.2.1 I区Wadi El Yutum
Wadi El Yutum区包括一个18公里的段，从Aqaba 的0 000站到18 000站。这个区的特点是陡峭的山脉在一边，同时在另一边是一个平坦的旱谷床（Wadi El Yutum）通过山脉和Wadi之间的狭窄通道。 现有道路在18公里距离内从E1 100升高到E1 550。 图2和图3示意性地表示该区域内的岸台。
图1 Ras El Naqab到Aqaba的公路位置图。
图2 北Aqaba地面特征与基岩地质特征示意图
1、山峰：基岩裸露
2、陡峭的山麓和大块的扇形石头
3、砾石和废墟上的扇形状沙子
4、河谷中的卵石、碎石和沙子
图3 Wadi yutum表面特征的三维草图与基岩地质图。
2.2.2 II区：Quweira
Quweira 区从18 000站延伸到69 000站，且包括一个相对平坦的地形，在整个距离51公里段缓慢的升高了550米。现有的线形范围在Ras El Naqab 悬崖底部的E1 500至E1 1100内（图4）。
1、陡边坡侵蚀
2、蜂窝形式
3、砾石和砂的扇形区域
4、Wadis的砂
图4 与基岩地质相关的Quweria地区的表面特征三维示意图
图5 与基岩地质相关的Quweria地区的表面特征三维示意图
图6 与基岩地质相关的Quweria地区的表面特征三维示意图
2.2.3 III区：Ras El Naqab
在E1 I00 到 E1 1300 之间，Ras El Naqab区包括有6 公里 (69站到75站) 的海拔变化（图 5)。接下来的6公里段（75站至81站）中，Ras El Naqab悬崖从E1 1300高程上升到E1 1600。这个包括陡峭崎岖山地地形特殊的部分需要考虑稳定性。线形的结尾部分（车站81至车站88）海拔从E1 1600减少到E1 1400，并且包括了一个平缓的斜坡高原，示意图如图6所示。
根据与地质和侵蚀过程直接相关的山坡的自然斜坡分类，从75站到80站的悬崖分为四个主要的地形单元。这四个单元在图7中有着详细描述：
2.2.3.1 第1单元
这个单元从74 700站到76 400站，道路穿越了陡峭的Kurnub砂岩山坡。除了风化和正常侵蚀过程之外，该部分不能检测到地面运动的迹象。自然山坡非常贫瘠、陡峭，通常在
西北方向达到50%的斜率。预计不会发生滑坡。
2.2.3.2 第2单元
这个单元约2公里长，从76 400站延伸到78 400站，在较低的 Ajlun 地区相交相对缓和的斜坡。许多旧的运动主要是蠕变的形式。然而，这个单元的形态几乎是成熟的。自然斜坡是贫瘠的，并且向西15％。由于断层（以堑的形式）和连续运动的旧形式朝西北方向，在下面的Kurnub砂岩部分变成相对薄的层。
2.2.3.3 第3单元
从78 400站到80站，道路沿着较陡的斜坡Ajlun泥灰岩和灰岩上Ajlun上下。在上部Ajlun可以观察到岩石滑梯和瀑布形式的旧地面运动，而旋转类型可以在下部Ajlun观察到。 所以该地区的地貌是不成熟的。自然斜坡被一些植被覆盖，并且朝向西南约25％。 在这个单元内可能发生滑坡，以及一些渗水。
2.2.3.4 第4单元
从80站到顶部悬崖的道路是比较陡峭的斜坡，在上部Ajlun地区形成。可以观察到潜在的岩石滑坡和坠落，地貌发育不成熟，在南西南方向约20%。
图7 Ras El Naqab的断崖地貌图（75站到80站）
- 地质
3.1 总体上
沿线的基本地质特征主要是由花岗岩侵入的碱性和酸性脉岩为代表的前寒武纪结晶基底。基底是被古生代的砂岩所覆盖，从寒武纪一直到奥陶纪。
在古生代沉积期，断裂发生在沿西北趋势带的前寒武纪薄弱岩石。然后是在下白垩纪时期准平原重新开始形成和沉淀。从下白垩统到上白垩统沉积了一系列的岩石。该序列的下部分主要由土壤沉积物组成，而上部由白云岩和钙质岩组成。
南北断裂发生在随后的第三纪后期，伴随着古生代岩石中西北向断裂的活化。
在更新世时期，来自Aqaba湾的溯源冲刷流破坏了结晶岩石中的水分，占据了排水系统的上游，并导致了该地区的侵蚀。最终，在古生代沉积物中切割出了深谷。
在更新世冲积后的干旱期，山谷充满了相当厚的砂石冲积层。 其他特殊面貌包括由玄武岩组成的第四纪堤坝侵入了较旧的岩石。更新世到最近的沉积物整体以砾岩沙丘和河流砾石的形式发生。沿线的地质图如图8-11。
图8 Ras El Naqab到Aaqab高速公路0站到30 000站地质图
图9 Ras El Naqab到Aaqab高速公路30站到55 000站地质图
图10 Ras El Naqab到Aaqab高速公路55站到81 000站地质图
图11 Ras El Naqab到Aaqab高速公路81站到85 000站地质图
3.2 地质演替
作为本次研究目的的岩石在图12中列出，并在下面详细描述。
4 前寒武纪基底复合体
前寒武纪基底岩暴露在丘陵中，位于研究区域的南部，在0 000站和站40 000站之间（从南部的Aqaba湾到Wadi Rum交界处）。这些岩石由石英闪长岩，花岗闪长岩和花岗岩组成，主要是沿着相关联的系统，在几个阶段期间通过组合物中酸性至碱性的成分而侵入。
图12 Ras El Naqab到Aqaba公路岩性单元图
5 古生代
前寒武纪基底复杂，从Aqaba湾的北部到东北部区域内，上面覆厚着下古生代地层，并有超过29公里长的地层暴露在外（40站至69站）。
这些早古生代沉积物的砂岩有一个平缓的区域向东北倾斜，并且通过非常轻微的角度不整合性与上覆的下白垩纪砂岩分离。下半部分的地层，包括寒武纪年龄的岩石，可以划分如下：
5.1 寒武纪
5.11 层状长石砂岩（D1）
地层最初是由褐色的，中等厚，粗粒长石砂岩与石英卵石散落分布。他们被整理的更好的、厚层的、浅棕色和浅紫色的中粗砂岩覆盖。长石砂岩可能来自于具有岩石性、沉积学特征和分选度和圆度的流体沉积。
5.1.2 块状、褐色的风化砂岩（D2）
层状的砂岩伴随着的是大量的棕色，风化的砂岩，暴露的明显痕迹为粗糙的中等砂岩。 这些砂岩主要是棕色，红棕色和淡黄色。沉积特征和岩性表明了快速变化的大陆环境，浅水区、旱地盆地这些区域的碎石表明了这些地方周期性地被水覆盖。
5.2 下奥陶系
5.2.1 大块的白色风化砂岩（D3）
大量的棕色风化砂岩逐渐向上进入大块的白色风化砂岩中。这种地层由白色，浅米色，有时是淡紫色的中粗粒砂岩组成。它包含细的和粗的砾石以及散布的石英卵石。这种沉积物的特点是交错层理，不同的连接（10-20°和160-170°），圆形的风化形状和显眼的白色。通常是比较大块的，但是它的较厚层在上部部分。然而，Aqaba村南部和西部的块状砂岩在中生代沉积物沉积之前就被侵蚀部分截断。
6 中生代
中生代岩石的露出地面的的岩层局限于75站和88站之间的北部地区，并且形成Aqaba的悬崖景观。这些岩石的年龄从下白垩纪到上白垩纪的马斯特里赫特时期。中生代岩石和下面的古生代沉积物之间的接触主要是角度的不整合。在Aqaba悬崖，中生代岩石是基于上寒武纪（罐状构造物）的白色风化砂岩。该序列的下部主要是白云岩组成，而上部主要由钙质岩组成。
中生代海洋沉积物被细分为三层。下层主要是砂质Kurnub砂岩。中间层是石灰岩和Ajlun的泥灰岩的交替。上层主要是由硅质岩、灰岩、白垩和的belqa的泥灰岩组成。
6.1 下白垩纪
下白垩纪砂岩，被称为Kurnub砂岩层的上层，有轻微的角度不整合和明显的侵蚀间断，以及旧的砂岩序列为早古生代（奥陶系）。Kurnub砂岩层在Aqaba悬崖的底部，在70站和76站之间。
6.1.1 较低的部分（K1）
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