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摘要:随着社会的飞速发展,我国市场经济体制的不断完善,对于高速公路事业的要求也越来越高。由于高速公路与其他工程相比起来,具有着独特性,因此对于它的施工往往比其它工程更有难度。众所周知,公路工程路段长,路线复杂,特别是高速公路,其地质条件极其复杂,通过的地貌单元较多,也没有固定性,软土分布较广泛,因此在对于公路工程的地质勘查时,须做到因地制宜,要根据不同的建筑工程针对其本身的高速公路工程地质条件,在最适宜的勘查手段下,以投入最经济合理的工作量收获丰硕的勘查成果。
关键词:高速公路;软土路基;勘查评价
一般来说,对于公路桥涵、路堤软土路基的设计施工方案都来自于该公路桥涵或路堤本身的工程地质勘查资料,所以说,准确无误的地质勘查结果决定了该高速公路工程的工程预算造价和工程的整体质量。因此,对于路基地质的有效勘查方法乃工程开始的一个重要因素,在路基地质准确无误的评价和预测下,提出合理、经济节约的地基处理措施是至关重要的。
1.高速公路工程地质条件分析
软土是一种特殊类型的土质,其物理力学性质差,具有高含水量、大孔隙、低密度、低强度、高压缩性、低透水性、触变性、流变性等特征。根据我国建设部标准《软土地区工程地质勘查规范》规定凡符合以下三项特征即为软土:
(1)外观以灰色为主的细粒土;
(2)天然含水量大于或等于液限;
(3)天然孔隙比大于或等于1.01。
通常来说,大部分的高速公路工程地质都为软土路基,其地层主要为亚粘土和细砂。本文先就地层分布和工程特性介绍如下:
1.亚粘土
亚粘土在高速公路工程中,亚粘土是介于粘土和砂土之间的一种地基土。它的特征接近粘土,但颗粒较粘土粗,可塑范围较粘土小。粉质粘土(亚粘土)也属于粘性土。土层的软硬主要取决于土的含水量和空隙率。亚粘土地层如果含水量不是很大,是不属于软弱地层的,完全可以作为建筑物基础的持力层的。
2.亚粘土夹粉砂
灰褐色~灰色,流塑~硬塑,饱和,中等~高压塑性。细砂呈薄层状或混杂于亚粘土中,在K72+000 km段以后局部出现软粘土。
2.对于高速公路工程软土路基的勘察方法
为查明软土的埋藏条件、分布范围、物理力学性质,对高速公路工程性质作出评价,并提出有效的处理措施,采用钻探、取样和标准贯入、十字板剪切、静力触探等原位测试相结合的综合勘探手段,使勘探资料得以相互验证与补充。
1.施工设备
根据施工条件,稻田地面软弱钻机搬迁困难,采用百米钻机施工钻孔,道路等地面较好的部位的钻孔采用汽车钻机施工。
2.钻探工艺
区域地下水位埋深0.40~1.80 m,为保证亚粘土特别是亚粘土夹细砂层、软粘土不被扰动,细砂层松动、涌起及沉淀,采用泥浆护壁回转钻进。
3.钻孔取样
为保证鉴别和划分地层、评价精度,钻孔和静力触探间距必须满足绘制典型地质分段的详细地质断面及划定软土路基沉降及穩定设计处理的范围。亚粘土、亚粘土夹细砂、软粘土取样采用薄壁取土器静压法采取,在取样至试验的全过程必须采取有效的措施,保证样品不受扰动、变形,水分流失及其它任何外界因素的影响;尤其是亚粘土夹细砂、软粘土含水量大、结构松散,更应特别注意。
4.现场原位测试
亚粘土夹细砂、饱和软粘土进行静力触探(比贯入阻力或侧壁极限摩阻力与锥尖阻力)与十字板剪切测试(十字板剪切强度及灵敏度)及标准贯入测试(标贯击数);细砂层进行标准贯入测试(标贯击数)。
5.室内试验
亚粘土~亚粘土夹细砂、饱和软粘土依照《公路土工试验规程》(JTJ051-93)规定的方法和步骤进行物理、力学(固结、剪切)试验。细砂层进行颗粒分析并测定粘粒含量。按《公路工程水质分析操作规程》(JTJ056-84)进行水质简分析,判明侵蚀性。
3.对于高速公路工程软土路基的评价
为保证指标的可靠性,详勘与初勘相结合、对地质测绘、勘探、室内土工试验及原位测试的全部资料汇总,进行综合分析研究,编制专项文字说明与技术指标的图表资料,提供施工图设计阶段工程地质勘察报告。全面阐明沿线软弱地基和各构筑物软土成因类型与分布规律,软土的物理、力学指标特点,并针对各类工程项目与该地段地质环境、指标的相互作用,做出工程地质评价与预测,对软弱地基土提出有效的处理措施。
1.桥位区评价要点
阐明软弱地基土成因类型与分布规律,软土的物理、力学指标特点,给出各地层的允许承载力和极限摩阻力。对场地的抗震稳定性进行评价,按《公路工程抗震设计规范》(JTJ004-89)的规定,对地面以下20 m范围内存在的饱和细砂层进行液化判定,经初步判别有可能液化的,通过标准贯入试验(或结合静力触探测试)进一步判别是否液化;凡是判别为可液化的,按《建筑抗震设计规范》(GBJ11-89)计算液化指数,确定液化等级,确定基础类型及持力层。根据水质分析结果,判断地下水对混凝土的侵蚀性。
2.路基评价要点
根据地质测绘、勘探、室内土工试验及原位测试的全部资料进行综合分析研究,全面阐明沿线软弱地基和各构筑物软土成因类型与分布规律,软土的物理、力学性质,明确地下水埋藏条件、类型。纵断面图根据软土路基分布的连续性可分别采取分段或全段绘制。对软弱路段做出工程地质评价与预测,对软弱地基土提出有效的处理措施。
总结:
综上所述,我们通过对公路软土路基的勘查工作处理措施的描述和对于其评价方法的展开,使我们目前的公路路基勘测技术人员在实践中对其他同类型的公路勘测工作有一定的认识和了解,使其在今后的勘查工作中遇到同样难题可以迎刃而解。
关键词:高速公路;软土路基;勘查评价
一般来说,对于公路桥涵、路堤软土路基的设计施工方案都来自于该公路桥涵或路堤本身的工程地质勘查资料,所以说,准确无误的地质勘查结果决定了该高速公路工程的工程预算造价和工程的整体质量。因此,对于路基地质的有效勘查方法乃工程开始的一个重要因素,在路基地质准确无误的评价和预测下,提出合理、经济节约的地基处理措施是至关重要的。
1.高速公路工程地质条件分析
软土是一种特殊类型的土质,其物理力学性质差,具有高含水量、大孔隙、低密度、低强度、高压缩性、低透水性、触变性、流变性等特征。根据我国建设部标准《软土地区工程地质勘查规范》规定凡符合以下三项特征即为软土:
(1)外观以灰色为主的细粒土;
(2)天然含水量大于或等于液限;
(3)天然孔隙比大于或等于1.01。
通常来说,大部分的高速公路工程地质都为软土路基,其地层主要为亚粘土和细砂。本文先就地层分布和工程特性介绍如下:
1.亚粘土
亚粘土在高速公路工程中,亚粘土是介于粘土和砂土之间的一种地基土。它的特征接近粘土,但颗粒较粘土粗,可塑范围较粘土小。粉质粘土(亚粘土)也属于粘性土。土层的软硬主要取决于土的含水量和空隙率。亚粘土地层如果含水量不是很大,是不属于软弱地层的,完全可以作为建筑物基础的持力层的。
2.亚粘土夹粉砂
灰褐色~灰色,流塑~硬塑,饱和,中等~高压塑性。细砂呈薄层状或混杂于亚粘土中,在K72+000 km段以后局部出现软粘土。
2.对于高速公路工程软土路基的勘察方法
为查明软土的埋藏条件、分布范围、物理力学性质,对高速公路工程性质作出评价,并提出有效的处理措施,采用钻探、取样和标准贯入、十字板剪切、静力触探等原位测试相结合的综合勘探手段,使勘探资料得以相互验证与补充。
1.施工设备
根据施工条件,稻田地面软弱钻机搬迁困难,采用百米钻机施工钻孔,道路等地面较好的部位的钻孔采用汽车钻机施工。
2.钻探工艺
区域地下水位埋深0.40~1.80 m,为保证亚粘土特别是亚粘土夹细砂层、软粘土不被扰动,细砂层松动、涌起及沉淀,采用泥浆护壁回转钻进。
3.钻孔取样
为保证鉴别和划分地层、评价精度,钻孔和静力触探间距必须满足绘制典型地质分段的详细地质断面及划定软土路基沉降及穩定设计处理的范围。亚粘土、亚粘土夹细砂、软粘土取样采用薄壁取土器静压法采取,在取样至试验的全过程必须采取有效的措施,保证样品不受扰动、变形,水分流失及其它任何外界因素的影响;尤其是亚粘土夹细砂、软粘土含水量大、结构松散,更应特别注意。
4.现场原位测试
亚粘土夹细砂、饱和软粘土进行静力触探(比贯入阻力或侧壁极限摩阻力与锥尖阻力)与十字板剪切测试(十字板剪切强度及灵敏度)及标准贯入测试(标贯击数);细砂层进行标准贯入测试(标贯击数)。
5.室内试验
亚粘土~亚粘土夹细砂、饱和软粘土依照《公路土工试验规程》(JTJ051-93)规定的方法和步骤进行物理、力学(固结、剪切)试验。细砂层进行颗粒分析并测定粘粒含量。按《公路工程水质分析操作规程》(JTJ056-84)进行水质简分析,判明侵蚀性。
3.对于高速公路工程软土路基的评价
为保证指标的可靠性,详勘与初勘相结合、对地质测绘、勘探、室内土工试验及原位测试的全部资料汇总,进行综合分析研究,编制专项文字说明与技术指标的图表资料,提供施工图设计阶段工程地质勘察报告。全面阐明沿线软弱地基和各构筑物软土成因类型与分布规律,软土的物理、力学指标特点,并针对各类工程项目与该地段地质环境、指标的相互作用,做出工程地质评价与预测,对软弱地基土提出有效的处理措施。
1.桥位区评价要点
阐明软弱地基土成因类型与分布规律,软土的物理、力学指标特点,给出各地层的允许承载力和极限摩阻力。对场地的抗震稳定性进行评价,按《公路工程抗震设计规范》(JTJ004-89)的规定,对地面以下20 m范围内存在的饱和细砂层进行液化判定,经初步判别有可能液化的,通过标准贯入试验(或结合静力触探测试)进一步判别是否液化;凡是判别为可液化的,按《建筑抗震设计规范》(GBJ11-89)计算液化指数,确定液化等级,确定基础类型及持力层。根据水质分析结果,判断地下水对混凝土的侵蚀性。
2.路基评价要点
根据地质测绘、勘探、室内土工试验及原位测试的全部资料进行综合分析研究,全面阐明沿线软弱地基和各构筑物软土成因类型与分布规律,软土的物理、力学性质,明确地下水埋藏条件、类型。纵断面图根据软土路基分布的连续性可分别采取分段或全段绘制。对软弱路段做出工程地质评价与预测,对软弱地基土提出有效的处理措施。
总结:
综上所述,我们通过对公路软土路基的勘查工作处理措施的描述和对于其评价方法的展开,使我们目前的公路路基勘测技术人员在实践中对其他同类型的公路勘测工作有一定的认识和了解,使其在今后的勘查工作中遇到同样难题可以迎刃而解。