一 公路工程特點
二 進行公路工程、市政工程勘察需要掌握的規范
三 規范中的有關典型術語
四 對做好公路工程勘察工作的體會
五 勘察工作布置及有關要求(概略)
六、常見路基、橋基處理及基礎選型特點
七、 部分典型工程路基處理形式及沉降特點
八、 對未來高速公路軟基勘察的展望
一 公路工程特點
(1)一般屬線性工程,跨地貌單元多(從高山、溝谷、丘陵到平原)、地形起伏大;
(2)巖性復雜,可能從山區基巖、土巖組合到純土質路基,
土質路基中可能包括特殊土如軟土、膨脹土、濕陷性黃土、鹽漬土等;
(3)遇到需要處理的不良地質問題多:如巖溶溶洞問題、采空區問題、地面沉降、地裂縫、滑坡、崩塌、泥石流等及這些問題的處理;
(4)工程類型多,如一般包括路基工程、橋涵工程、隧道工程、支擋工程等,其中的路基工程可分為一般路基、高路堤、陡坡路堤、深路塹等。
(5)地基處理形式多樣,內容復雜:如道路路基處理、橋梁基礎選型、隧洞的處理、路基支擋處理等。如路基處理因道路重要性程度及遇到的地質問題、地下水條件的不同而形式各異。
6和水利工程一樣,需要對沿線筑路材料進行勘察:充分利用資料,通過訪問、實際調查、勘探和試驗,查明材料的類型、產地、質量、數量和開采運輸條件。
7人工筑堤的填料選擇及邊坡穩定問題;
8特殊土地區工后沉降及控制問題(如軟土地區、濕陷性黃土地區);
二 進行公路工程、市政工程勘察需要的規范
大致概略如下:約30余本,但不限于以下所列,可能不全。
包括勘察類、野外原位測試類、土工試驗類、設計類、抗震類、 路基處理類及支擋類規范等
1 勘察類規范:
《公路工程地質勘察規范》(JTJ064—2011)
《公路橋涵地基與基礎設計規范》(JTJ024—2007)
《公路土工試驗規程》(JTJ051—93)
《市政工程勘察規范》(CJJ56-94)
《公路工程水質分析操作規程》(JTJ056—)
《公路工程石料試驗規程》(JTJ054—2005 )
《公路土工試驗規程》(JTJ05—2007 );
《工程巖體試驗方法標準》(GB/T50266—);
《工程巖體分級標準》(GB/T50218— );
2 路基處理類及施工類:
《公路軟土地基路堤設計與施工技術規范》(JTJ07—96);
《公路軟土地基路堤設計規范》(DB33/T 904—2013);
《復合地基技術規范》(GB/T50783—2012);
《注漿技術規程》(YSJ211—92)
3 支擋類規范:
《公路擋土墻設計與施工規程》
《公路土釘墻設計指南》
《公路加筋土工程設計規范》(JTJ015—91)
《公路路基支擋結構設計規范》(TB10025—2009?)
4公路設計類規范:
《公路工程技術標準》(JTGB01-2003)
《公路路基設計規范》(JTJ013—2004)
《公路橋位勘測設計規程》(JTJ062- )
《公路隧道設計規范》(JID70-2004)
5抗震類規范:
《公路工程抗震設計規范》(JTJ004—2013 )
《建筑抗震設計規范》(GB50011- );
《構筑物抗震設計規范》(GB50191—93)
6其他可能需要的規范:
《火力發電廠工程地質測繪規定》(SDGJ65—94)
《水利水電工程物探規程》(DL5010—92)
《淺層地震勘察技術規程》(地礦標準)
《鐵路地質鉆探技術規程》(TBJ14—85)
《鐵路路基支擋結構設計規范》(TB10025--2006)
《凍土工程地質勘察規范》(GB50324—2001)
《工程場地地震安全性評價工作規范》(DB001—94)
7圖集和手冊類:如《擋土墻圖集》、《支擋結構設計手冊》、
《工程地質手冊》等。
8設計要求等
三 有關規范中術語特點
如場地類別、公路等級(高速公路、一級公路、二級公路等);
橋涵類別(特大橋、大橋、中橋、小橋、涵洞);
路堤(高路堤、陡坡路堤)、路塹(深路塹);
路肩、路面結構層:一般包括面層、基層和墊層,以下為路基等);
互通式立交、分離式立交;
分離式隧道、整體式隧道;
上述的基本概念和含義 ,限于篇幅,不再贅述。
四 對做好公路工程勘察工作的體會
1勘察前要收集分析有關資料
(1)明確勘察階段、公路等級及性質如何?(高速公路?深路塹?高路堤?高填方?高挖方?公路荷載特點?工期要求?)
(2)了解或初步了解地質條件(溝谷地貌、地下水、不良地質條件、特殊土等?軟基、硬基?)
(3)以往類似路段、橋涵、過渡段等地段處理的成功經驗及存在問題?包括路面質量、是否又橋頭跳車、路面縱橫、向裂縫、邊坡坍塌及路堤、路基沉降等資料?
2強調綜合手段(收集資料分析、現場踏勘、綜合性地質測繪、工程測量、原位測試、坑探、鉆探(物探應與鉆探結合)、野外試驗、室內試驗、綜合分析結合的手段解決問題;強調緊密結合設計要求及路段可能采用的地基處理形式布置勘探工作量。
2結合線路可能存在的地質問題、建構筑物的工程特征及設計要求選擇合適的勘察手段,布置工作量,工作量應滿足擬采用的基礎處理方案的要求(如變形沉降的要求、工后沉降要求);
3、強調鉆探只是一種工作方法,不能包打天下,要為公路巖土工程設計服務的思路;
4、強調項目負責或技術負責應有巖土工程概念設計的思路;
5強調現場草繪地質剖面(地形大的起伏地段、地貌單元交界地帶、現場劃分工程地質段和工程地質層(地質時代、風化層與巖層、軟土及硬層)劃分的重要性;
6強調對類似工程、類似地基及類似處理方案下沉降資料的系統收集及反分析。
只有這樣,才能持續有效提高我們的公路勘察及設計水平。
五 勘察工作布置及有關要求內容
勘察工作布置應按照勘察階段、公路等級、線路地質條件復雜程度(特殊土情況)建構筑物性質及可能采用的基礎處理方式等確定。
如分為路基工程、橋涵工程、隧道工程、支擋工程一般路基、高路堤、陡坡路堤、深路塹、支擋工程的特點布置勘察手段及工作量。
具體見上述有關勘察、設計規范,不再贅述。
六、常見路基、橋基處理及基礎選型
(一)橋基
鉆孔灌注樁及后壓漿:較短樁(如小于30m),樁端要坐在較密實或硬塑的持力層上;長樁不一定。
(二)路基常見處理形式
1軟土地區:
淺層處理(一般軟土厚度小于3m,堤高小于3m):置換加筋、夯壓、淺層固結、褥墊層);
土工合成材料加筋:
排水固結:預壓固結(堆載、真空預壓);
常用砂石樁處理液化;
水泥土攪拌樁(粉噴法、漿噴法,一般填筑高度小于6m,及軟土厚度小于10m時用);
CFG樁、預應力管樁及以上兩種的組合型復合地基(如砂石樁+CFG樁);
樁承式加筋路堤:填土高、工期緊軟土厚時用,見復合地基技術規范;
塑料套管混凝土樁:樁徑300—400mm,疏布。
2對濕陷性黃土地區
強夯法、換土墊層法;
水泥土攪拌樁(漿噴法)、灰土樁、石灰樁、夯實水泥土樁夯擴樁、CFG樁、管樁;
及以上二者的組合(長短樁復合地基)(如灰土樁+CFG樁);
另外:樁--網復合地基:指樁+網+土+褥墊層的復合地基:樁指剛性樁如CFG樁、預應力管樁、素混凝土樁等)等;
3對膨脹土:換土墊層、路基土改性;膨脹土邊坡防護及排水;
七 部分典型工程路基處理形式及沉降特點
1工后沉降量沉降標準
指路面結構層施工后的沉降,包括一般包括路堤本身的沉降、加固復合層的沉降和下臥層的沉降):
2 高路堤復合地基沉降特點
國內部分典型地段實測沉降資料統計表1
注:該表涉及到國內許多杰出文獻,限于篇幅,沒能逐個標注。在此引用,向有關作者、專家表示感謝。
3 從上表及其他地區已掌握的對高速公路軟基處理形式來看,大致有如下特點:
(1)路堤填筑高,軟土厚度大,多采用較復雜的剛性樁復合地基及樁網復合地基或樁基疏布處理,一般可滿足工后沉降量設計要求;
(2)路堤填筑較低(如小于3m),軟土厚度較小(如小于5m),可不處理或僅進行簡單處理(如換土墊層法);
(3) 路堤填筑與軟土厚度介于以上二者之間,在南方地區多采用塑料排水板、堆載預壓法處理,而河南東部平原則多采用水泥土攪拌樁或碎石樁處理。
八 對未來高速公路軟基勘察的展望
1、應加強對已有高速公路特別是運營多年的高速公路沉降資料及病害問題的統計分析,從中汲取對高速公路勘察、設計及地基處理方面的成績和教訓。即應采用巖土工程反分析的思路加強對高速公路軟基勘察的認識,以有效指導未來高速公路的勘察、設計工作。
2、時機成熟時建議逐步推行采用國內建筑行業早已實行多年的巖土工程勘察思路進行公路的勘察及與巖土有關的設計工作。
3、加強對地區經驗的收集、統計整理和分析工作,從中取得有益經驗和觀點,逐步形成由當地特色的勘察設計規范或地方標準,以更有效的指導當地公路的勘察設計工作,不斷提高勘察設計水平。