談特殊地段公路勘測設(shè)計(jì)的要素

張萬隆

(滄州雙盛公路工程咨詢有限公司)

1 工程概況

本次研究選擇的案例為滬寧高速的“南京段”路基。江5蘇0%東段沿線軟土以淤泥質(zhì)粘性土為主，含水量為35%～，承載力為50～70 kPa，軟土有一定埋深。極個(gè)別地段埋有含水量達(dá)200%的有機(jī)質(zhì)土，由于土層很薄，僅0.3～0.8 m，且埋深達(dá)5～8 m，對(duì)路堤的穩(wěn)定和沉降影響很小。關(guān)于軟土的定義目前尚無一致意見，國內(nèi)一般把孔隙比大于1的粘性土叫淤泥質(zhì)土，也劃歸軟土范圍。在滬寧高速公路建設(shè)過程中，由于積累了在江蘇省的軟土環(huán)境下建設(shè)高速公路的大量經(jīng)驗(yàn)，對(duì)路基勘測設(shè)計(jì)有了一定的研究。在這次滬寧高速公路擴(kuò)建工程中，計(jì)劃使用先進(jìn)的勘測技術(shù)指導(dǎo)路基施工。雖然這具有一定難度，但在先進(jìn)科技的指導(dǎo)下，能有效地減少甚至避免在工程結(jié)束以后的路基病害，對(duì)路體造成的剪切力破壞，保證路體的穩(wěn)定性。

2 公路特殊路段勘測需注意的要點(diǎn)

公路勘測是為了收集與工程相關(guān)的各種信息，為后期設(shè)計(jì)工作提供科學(xué)的指導(dǎo)。軟土地基的土層結(jié)構(gòu)松散，受到外力作用便會(huì)失去原有的耐久性，導(dǎo)致公路交通發(fā)生多種意外。因此，勘測人員在現(xiàn)場考察過程中要注意數(shù)據(jù)信息的收集，根據(jù)勘測結(jié)果推算出相關(guān)的公路參數(shù)。特殊地段公路勘測的要素包括以下幾方面。

(1)地質(zhì)勘測。掌握公路路段的地質(zhì)狀況，對(duì)施工單位的現(xiàn)場作業(yè)有絕對(duì)的指導(dǎo)作用。技術(shù)人員在現(xiàn)場勘測時(shí)要多方了解路段的地質(zhì)情況，如地質(zhì)構(gòu)造、土層質(zhì)量、水文地質(zhì)等，并且記錄好有關(guān)的數(shù)據(jù)信息。另外，勘測中發(fā)現(xiàn)特殊的地質(zhì)構(gòu)造應(yīng)詳細(xì)地記錄并說明，提醒施工單位注意操作。

(2)線路改進(jìn)。線路走向是公路交通網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的參考標(biāo)準(zhǔn)，特殊地段勘測應(yīng)按照標(biāo)準(zhǔn)的路徑完成勘察。如公路線路一般堅(jiān)持最短原則，所勘測的路徑應(yīng)盡量縮短路程，以免耽誤項(xiàng)目建設(shè)的進(jìn)度。從成本投資角度考慮，公路選線還需繞開其它交通線路，減少工程拆遷等造成的經(jīng)濟(jì)損失。

(3)技術(shù)創(chuàng)新。先進(jìn)的勘察技術(shù)是保證勘測結(jié)果的基本條件?？紤]到公路工程涉及范圍的廣闊性，其需要勘測的區(qū)域面積較大，若依舊采用人工勘測則難以符合工程要求。建立自動(dòng)化勘測系統(tǒng)是公路行業(yè)發(fā)展的趨勢，常用的自動(dòng)勘測平臺(tái)是基于計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)，并且配合通信系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)傳輸。

3 先進(jìn)科技用于給排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

給排水系統(tǒng)是公路工程的重要內(nèi)容，通過系統(tǒng)的合理調(diào)控能夠及時(shí)處理污水資源。頂管技術(shù)運(yùn)用于軟土地段公路，可避免開挖施工對(duì)結(jié)構(gòu)造成的破壞，如圖1。設(shè)計(jì)人員應(yīng)以先進(jìn)的頂管結(jié)構(gòu)方案配合科學(xué)的現(xiàn)場操作方案，這樣才能全面體現(xiàn)出新型管道技術(shù)的優(yōu)勢。鑒于公路工程項(xiàng)目的廣泛實(shí)施，公路軟土路段給排水系統(tǒng)的頂管設(shè)計(jì)方案也要不斷地優(yōu)化調(diào)整，保證管道按照設(shè)計(jì)方案規(guī)定準(zhǔn)確地埋設(shè)。

(1)管材設(shè)計(jì)。盡管是一種非開挖管道技術(shù)，但頂管施工所用的管道材料必須經(jīng)過嚴(yán)格的質(zhì)量審核，才能保證公路結(jié)構(gòu)的性能。設(shè)計(jì)人員規(guī)劃給排水系統(tǒng)方案，要參照公路的計(jì)算結(jié)果及參數(shù)值，合理地選用頂管材料。管材設(shè)計(jì)的主要標(biāo)準(zhǔn)是材質(zhì)、型號(hào)、管徑，每一個(gè)設(shè)計(jì)指標(biāo)均會(huì)影響污水系統(tǒng)的處理性能。

(2)型式設(shè)計(jì)。目前，設(shè)計(jì)單位對(duì)直線式污水管道設(shè)計(jì)已掌握了豐富的經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)工程單位提供的規(guī)劃方案可劃定科學(xué)的管道路徑。為了滿足軟土公路給排水系統(tǒng)要求，污水管道設(shè)計(jì)并非完全是“直線式”鋪設(shè)，路徑設(shè)計(jì)也需考慮“曲線頂管”操作的要求。軟土路基公路的管道路徑設(shè)計(jì)需采用曲線穿行的方式，以免地下管線或其它障礙物造成的阻礙。

圖1 公路頂管方案的設(shè)計(jì)

(3)布置設(shè)計(jì)。布置頂管是現(xiàn)場操作的重中之重，一方面，頂管布置點(diǎn)不準(zhǔn)確會(huì)影響整個(gè)管道的掘進(jìn)路徑;另一方面，頂管架設(shè)的精準(zhǔn)度關(guān)系著掘進(jìn)設(shè)備的性能發(fā)揮。頂管施工的原理是利用主頂油缸及管道間、中繼間等推力，使工具管、掘進(jìn)機(jī)穿過土層。因而，設(shè)計(jì)頂管布置方案要考慮內(nèi)、外力作用造成的沖擊，避免頂管設(shè)備偏移而降低了掘進(jìn)路徑的精度，提高敷設(shè)設(shè)計(jì)的科學(xué)性。

(4)配合設(shè)計(jì)。給排水施工技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)了公路軟土路基施工質(zhì)量的提高，頂管技術(shù)所用的機(jī)械設(shè)備及構(gòu)件也更加復(fù)雜化。組合設(shè)計(jì)是對(duì)污水管道實(shí)施準(zhǔn)確地配合，保證機(jī)械設(shè)備之間能夠緊密地配合。如軟土地基頂管設(shè)計(jì)時(shí)要正確地組裝頂管機(jī)和配套輔助設(shè)備，這對(duì)現(xiàn)場頂管技術(shù)的運(yùn)用成效有決定性作用。

4 結(jié)論

積極開展公路工程建設(shè)活動(dòng)，推動(dòng)了城市交通運(yùn)輸水平的提高，適應(yīng)了城市現(xiàn)代化改造的需求。軟土地基是公路工程的特殊路段，在勘測設(shè)計(jì)階段需注意各項(xiàng)資料的收集，以勘測數(shù)據(jù)為準(zhǔn)編制工程方案。給排水系統(tǒng)是公路的重要結(jié)構(gòu)，將頂管方案運(yùn)用于軟土路段處理是極為有效的。

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