1、1公路勘察中应注意的技术问题摘要：公路勘察是一项复杂和系统性的作业活动，具有其特定的内容和技术要求，本文基于作者多年实际公路工程经验，对勘察中一些主要的技术问题做了说明，并通过实际工程案例对一些需要注意的事项做了分析。 关键词：公路勘察；技术；问题；路线；路基 Abstract: The highway is a complex and systematic work activity, has its specific content and technology, the author based on highway engineering experience, and explain
2、s some of the major technical problems of investigation, and through the actual project case of need analysis note. Key words: highway survey; technology; problem; road; subgrade 中图分类号: P258 文献标识码:A 文章编号: 工程地质勘察主要是查明工程地质条件，分析存在的工程地质问题，对建筑地区作出工程地质评价。公路工程建筑是一种延伸较长的建筑物，通常要穿越许多自然地质条件不同的地区。它不仅受地质因素的影响，2也
3、受许多地理因素的影响。为了正确处理公路工程建筑与自然条件的关系，充分利用有利条件，避免或改造不利条件，需要进行公路工程地质勘察；其目的是查明建设地区的工程地质条件，并结合工程设计、施工条件、地基处理、开挖、支护等工程的具体要求，进行技术论证和评价，提出岩土工程施工的指导的意见，为设计、施工提供依据，服务于工程建设。 一、公路勘察主要内容 1线路工程地质勘察 主要查明与路线方案及路线布设有关的地质问题。选择地质条件相对良好的路线方案，在地形、地质条件复杂的地段，重点调查对路线方案与路线布设起控制的地质问题1。确定路线的合理布设。 2路基、路面工程地质勘察 在初勘、定测勘察阶段，根据选定的路线位置
4、，对中线两侧一定范围的地带，进行详细的工程地质勘察，为路基路面的设计与施工提供工程地质和水文地质资料。 3桥涵工程地质勘察 按初勘、详勘阶段的不同深度要求，进行相应的工程地质勘察，为桥涵的基础设计提供地质资料。大、中桥桥位多是路线布设的控制点，常有比较方案。两项内容：一是对各比较方案进行调查，配合路线、桥梁专业人员，选择地质条件比较好的桥位；二是对选定的桥位进行详细的工程地质勘察，为桥梁及其附属工程的设计和施工提供地质资料。 4隧道工程地质勘察 3隧道多是路线布设的控制点且影响路线方案的选择。通常包括两项内容：一是隧道方案与位置的选择，包括隧道与展线或明挖的比较；二是隧道洞口与洞身的勘察。 5
5、特殊地质、不良地质地区（地段）的工程地质勘察 特殊地质及不良地质现象，往往影响路线方案的选择、路线的布设与构造物的设计，在视察、初勘、详勘各阶段都应作为重点，进行逐步深入的勘察。查明其类型、规模、性质、发生原因、发展趋势和危害程度，提出绕越根据或处理措施。6天然筑路材料工程地质勘察 修建公路需要大量的筑路材料，这些材料的质量和运输距离，直接影响工程质量和造价，甚至还会影响路线的布局。筑路材料的勘察任务：充分发掘、改造和利用沿线的一切就地材料，对分布在沿线的天然筑路材料和工业废料，按初勘和详勘不同程度进行勘察2。为公路设计提供筑路材料资料。 二、公路勘察主要技术要求 查明场地土层成层条件和分布规
6、律、地层的物理力学性质、空间分布特点及地基土层岩土工程特性，为工程设计、地基整体稳定性分析等工作提供地层分布资料和岩土物理力学参数指标。 查明有无影响本工程建设场地稳定的不良地质作用，若存在，分析其成因类型、分布范围，预测其发展趋势，并评价其对本工程建设的影响。 查明场区的水文地质条件、地下水类型、埋藏条件、地下水动态变化基本规律，以及场区历年最高、最低地下水位标高，并分析其对工程4设计与施工可能产生的影响，判定地下水和土对混凝土的腐蚀性。 划分场地类别，查明有关砂土、粉土的地震液化可能性，对场地和地基的地震效应作出评价。 查明场地周围建（构）筑物及地下管线的分布情况。 对场地的岩土工程地质特
7、性作出评价，结合本工程性质，对路基及相应的持力层进行分析论证。 查明工程所在区域场地气象条件，包括降雨、温度等情况。 需要注意的是公路工程地质勘察应分阶段进行，必须与设计、施工紧密配合。工程地质勘察按工程开发的工作程序，可划分为可行性研究勘察；初步工程地质勘察、详细工程地质勘察和施工期的工程地质勘察。不同的勘察阶段，对工程地质勘察工作有不同的要求，在广度、深度和重点等方面是有差别的。 三、公路勘察主要技术问题分析 1公路路线工程地质问题 公路的规划设计工作，首先是路线选择问题。路线的选择，要根据地形、地质及施工条件等综合考虑，其中工程地质条件占有重要地位。从工程地质角度研究公路选线，一般应注意
8、以下几个方面的问题：（1）地形地貌 （2）岩土类型及其工程地质性质 （3）地质构造条件 （4）物理地质现象 （5）天然建筑材料。在选线工作中，工程地质工作的主要任务是查明各比较线路方案沿线的工程地质条件3。在满足设计规范要求的前提下，经过技术经济比较，选出最优方案。路线一经选定，对今后的运营则带来长期而深远的影响，一旦发现问题而改线，则会造成5很大的浪费。因此，选线的任务是繁重的，技术上是复杂的，必须全面而慎重地考虑。 2公路路基工程地质问题 路基是公路的重要组成部分，它主要承受车辆的动力荷载及其上部建筑的重力。在平原地区修建路基，工程地质问题较少。但是在丘陵地区和地形起伏较大的山区修建公路时
9、，路基工程量较大，往往需要这高填或深挖等方式，才能满足路线最大纵向坡度的要求。因此，路基的主要工程地质问题有：路基边坡稳定性问题、路基基底稳定性问题、公路冻害问题、天然建筑材料问题等。 四、公路工程勘察技术问题实例分析 临桂县秧二路全长约 0.75 公里，起点为西城大道，终点为秧十八路，道路红线宽为 26 米，计算行车速度为 30 公里/时，为城市次干路，沿线经水田、建筑垃圾堆积区等，须对沿线地质情况做出勘察； 1工程所在区域地质勘察及技术问题 拟建场地地处临桂县秧塘工业区，为亚热带季风区，年均气温工19.1C，极端最高气温为 39.6，极端最低气温为1.6。全年以东北风为要风向，湿度较大。但
10、四季分明，雨量充沛，气候温和湿润，年平均降水量为 1869 毫米，无霜期 302 天。拟建道路起点为西城大道，终点为秧十八路，勘察时场地地势基本平坦，场地整平标高为 155.05m。根据钻探揭露地层情况及参考区域地质资料，判断沿线地貌主要以溶蚀峰林平原地貌为主。拟建道路周边已建建筑物距拟建场地较远，本次勘察在钻探深度及范围内拟建道路沿线未发现有地下构筑物及地下管网分布，6场地周边环境条件简单。根据线路地质调查及钻探揭露，拟建道路沿线均有杂填土、耕土、软塑红粘土、淤泥质粘土等软土分布，对路基的稳定构成不利影响。除此以外勘察场地四周较为平坦开阔，无滑坡、泥石流、地下采空区及塌陷区等不良地质作用。
11、这里重点应注意的是关于膨胀土等特殊性土的问题。拟建道路路基由红粘土组成，按相关规范，场地红粘土属于特殊性土。本场地红粘土共取 6 件试样进行胀缩试验，根据试验结果，场地红粘土的自由膨胀率 ef 范围值为 30.040.0，平均值为 35.0；50kPa 压力下膨胀率 xe50 范围值为-1.000-0.480，平均值为-0.813；线缩率s 范围值为 5.617.08，平均值为 6.25；收缩系数 s 范围值为 0.3710.449，平均值为 0.398；缩限 s 范围值为 20.5%26.0%，平均值为 24.0%。其胀缩总率 xs 范围值为 5.637.16，平均值为6.28。根据广西膨胀
12、土地区建筑勘察设计施工技术规程（DB45/T396-2007）第 5.1.4 条表 1 的规定，红粘土定为膨胀土，膨胀土类型为 B 2 类；根据第 5.3.1 条表 3 的规定，该膨胀土的胀缩性等级为中等胀缩土；初步估算地基土的竖向胀缩变形量为 50mm，根据第5.3.2 条表 4 的规定，膨胀土地基胀缩等级为级；大气影响急剧层厚度约 1.52.0m。道路设计、施工时应考虑此不利因素。 软土以软塑红粘土、淤泥质粘土、淤泥为主，主要分布在路线穿越的原水田、塘内，呈软塑状，具有天然含水量高、高压缩性，土的力学强度低等特点，工程性质差，尤其在地震作用及振动荷载作用下，易产生侧向滑移，不均匀沉降及蠕变
13、等工程地质灾害，对路基及构造物的稳7定性影响较大4。局部地段路基杂填土及软土厚度大，施工时道路沿线范围内的软弱土层如不清除或不进行加固处理，或路面回填土压实度不够，或使用期间被水浸泡将易引起路基下沉、开裂。建议施工时开挖清除或进行压力注浆加固处理。 2岩土层的主要物理力学指标统计注意事项 本次勘察土样的采取及室内试验严格按建筑工程地质勘探与取样技术规程 （JGJ/T87-2012）及土工试验方法标准（GB/T501231999）要求进行，野外原位测试严格按建筑工程地质勘探与取样技术规程 （JGJ/T87-2012）要求操作。对各（岩）土层物理力学指标及原位测试结果按岩土工程勘察规范 （GB50
14、021-2001） （2009年版）第 14.2.2 第 2 条公式进行数理统计。 （1）统计数据的可靠性问题 本次工作中，样品要保证具有代表性，试验方法和操作要正确，综合测试、方法得当、数据合理，要具有较好的代表性。同时要明白因地层岩性的不均一性及岩相的变化，各种测试方法提供各种相同数值时具有差异性。所以，所统计的各种数值必须经过分析筛选，结合各种经验，有目的地选择利用。 （2）关于统计指标的说明 本报告所列岩土参数建议值，是指为满足工程需要，根据有关规范的规定在室内试验和原位测试的基础上，利用其统计结果进一步计算、查规范或规程中相关表格，并结合地区经验综合判断之后，所给出的各岩土层的参数。
15、根据国家标准岩土工程勘察规范 （GB50021-2001）8（2009 年版）有关规定，统计岩体、土体性状需要的岩土参数（如天然含水率、液限、塑性指数、饱和度、土层的厚度等）应采用平均值；当设计规范另有专门规定标准值的取值方法时，可按有关规范执行。 （3）试验指标统计 本次勘察为了获得各岩土层的物理力学性质指标，现场对各土层作了标准贯入试验（剖面图上标示的标贯击数 N 均为未经修正的原始数值）并尽可能采取岩土试样；实验室作了土样的常规试验，其中岩土参数粘聚力 c 和内摩擦角由直接快剪法求得。要按成因类型、岩性、状态划分岩土层工程地质单元，分别统计各主要土层物理力学性质指标。 3场地水文地质勘察
16、及评价注意事项 拟建道路沿线勘察期间于钻孔中发现有地下水，地下水稳定水位为1.004.80m（相应标高为 150.60154.42m） ，地下水类型主要为红粘土孔隙水及基岩裂隙水： （1）红粘土孔隙水主要赋存于全新统残坡积红粘土中，主要接受大气降水补给，地下水动态变化呈季节性，孔隙水水位年变化幅度约2m5m，含水层具有一定厚度，储水性、透水性能一般，水量丰富。 （2）基岩裂隙水赋存在于基岩岩溶裂隙及节理裂隙中，主要接受第四系土层的垂直入渗补给，水位变化幅度 1m2m。较破碎基岩风化裂隙发育，渗透性能相对较好，其水量的大小与岩石破碎程度、裂隙大小和连通程度有关。 参考历年场地最大地下水位及本次勘
17、察时测得的地下水稳定水位，建议拟建道路路基设防水位为 154.00m。 9地下水腐蚀性评价问题。根据现场采取的地下水样和地基土的腐蚀性分析结果，按公路工程地质勘察规范 （JTGC20-2011）中的标准对地下水的腐蚀性进行评价，本场地地下水及地基土对混凝土均无分解类、结晶类、结晶分解复合类腐蚀。依经验判断场地地下水和地基土对混凝土结构及钢筋混凝土结构中钢筋有微腐蚀性。 4.公路勘察总体结论和评价 经本次勘察查明，拟建工程场地稳定，适宜本工程的建设。拟建道路沿线地貌为溶蚀峰林平原，地势较平坦。拟建道路周边已建建筑物距场地相对较远，勘察钻孔范围内拟建道路沿线未发现有地下构筑物及地下管网分布，场地周
18、边环境条件简单。按国标建筑抗震设计规范（GB50011-2010） ，拟建道路场地抗震设防烈度为 6 度区，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度值为 0.05g；场地土类型为软弱土中软土，场地类别为1 类，结合场地的地形、地貌及岩土工程特性综合判定拟建场地属可进行工程建设的一般地段。拟建道路沿线地下水及地基土对混凝土结构及钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。建议道路沿线附近地段严禁抽取地下水，以免诱发产生其它不良地质问题，路基开挖后应进行验槽。本场地地下水位较浅，施工时应采取有效的排水措施，建议避开雨季施工。 参考文献： 1 谷韶瑛,周德泉,钟正强等.山区运营道路病害的地质类型与勘察10技术J.公路与汽运,2009,(5):106-109.DOI:10.3969/j.issn.1671-2668.2009.05.034. 2 范立峰.关于提高公路勘察设计质量的研究J.科学之友,2010,(17):49-51,54. 3 孙耀明,李晓.公路工程地质勘察等级分级探讨J.公路交通技术,2012,(3):17-19.DOI:10.3969/j.issn.1009-6477.2012.03.005. 4 林吓亭.公路软土地基勘察技术的研究J.西部探矿工程,2009,21(z1):112-114.DOI:10.3969/j.issn.1004-5716.2009.z1.043.
