談特殊地段公路勘測設計的要素

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。極個別地段埋有含水量達200%的有機質土，由于土層很薄，僅0.3～0.8 m，且埋深達5～8 m，對路堤的穩(wěn)定和沉降影響很小。關于軟土的定義目前尚無一致意見，國內一般把孔隙比大于1的粘性土叫淤泥質土，也劃歸軟土范圍。在滬寧高速公路建設過程中，由于積累了在江蘇省的軟土環(huán)境下建設高速公路的大量經驗，對路基勘測設計有了一定的研究。在這次滬寧高速公路擴建工程中，計劃使用先進的勘測技術指導路基施工。雖然這具有一定難度，但在先進科技的指導下，能有效地減少甚至避免在工程結束以后的路基病害，對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

公路勘測是為了收集與工程相關的各種信息，為后期設計工作提供科學的指導。軟土地基的土層結構松散，受到外力作用便會失去原有的耐久性，導致公路交通發(fā)生多種意外。因此，勘測人員在現場考察過程中要注意數據信息的收集，根據勘測結果推算出相關的公路參數。特殊地段公路勘測的要素包括以下幾方面。

(1)地質勘測。掌握公路路段的地質狀況，對施工單位的現場作業(yè)有絕對的指導作用。技術人員在現場勘測時要多方了解路段的地質情況，如地質構造、土層質量、水文地質等，并且記錄好有關的數據信息。另外，勘測中發(fā)現特殊的地質構造應詳細地記錄并說明，提醒施工單位注意操作。

(2)線路改進。線路走向是公路交通網絡建設的參考標準，特殊地段勘測應按照標準的路徑完成勘察。如公路線路一般堅持最短原則，所勘測的路徑應盡量縮短路程，以免耽誤項目建設的進度。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濟損失。

(3)技術創(chuàng)新。先進的勘察技術是保證勘測結果的基本條件。考慮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。建立自動化勘測系統(tǒng)是公路行業(yè)發(fā)展的趨勢，常用的自動勘測平臺是基于計算機操作系統(tǒng)，并且配合通信系統(tǒng)完成數據傳輸。

3 先進科技用于給排水系統(tǒng)的設計

給排水系統(tǒng)是公路工程的重要內容，通過系統(tǒng)的合理調控能夠及時處理污水資源。頂管技術運用于軟土地段公路，可避免開挖施工對結構造成的破壞，如圖1。設計人員應以先進的頂管結構方案配合科學的現場操作方案，這樣才能全面體現出新型管道技術的優(yōu)勢。鑒于公路工程項目的廣泛實施，公路軟土路段給排水系統(tǒng)的頂管設計方案也要不斷地優(yōu)化調整，保證管道按照設計方案規(guī)定準確地埋設。

(1)管材設計。盡管是一種非開挖管道技術，但頂管施工所用的管道材料必須經過嚴格的質量審核，才能保證公路結構的性能。設計人員規(guī)劃給排水系統(tǒng)方案，要參照公路的計算結果及參數值，合理地選用頂管材料。管材設計的主要標準是材質、型號、管徑，每一個設計指標均會影響污水系統(tǒng)的處理性能。

(2)型式設計。目前，設計單位對直線式污水管道設計已掌握了豐富的經驗，根據工程單位提供的規(guī)劃方案可劃定科學的管道路徑。為了滿足軟土公路給排水系統(tǒng)要求，污水管道設計并非完全是“直線式”鋪設，路徑設計也需考慮“曲線頂管”操作的要求。軟土路基公路的管道路徑設計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 公路頂管方案的設計

(3)布置設計。布置頂管是現場操作的重中之重，一方面，頂管布置點不準確會影響整個管道的掘進路徑;另一方面，頂管架設的精準度關系著掘進設備的性能發(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、掘進機穿過土層。因而，設計頂管布置方案要考慮內、外力作用造成的沖擊，避免頂管設備偏移而降低了掘進路徑的精度，提高敷設設計的科學性。

(4)配合設計。給排水施工技術的發(fā)展，促進了公路軟土路基施工質量的提高，頂管技術所用的機械設備及構件也更加復雜化。組合設計是對污水管道實施準確地配合，保證機械設備之間能夠緊密地配合。如軟土地基頂管設計時要正確地組裝頂管機和配套輔助設備，這對現場頂管技術的運用成效有決定性作用。

4 結論

積極開展公路工程建設活動，推動了城市交通運輸水平的提高，適應了城市現代化改造的需求。軟土地基是公路工程的特殊路段，在勘測設計階段需注意各項資料的收集，以勘測數據為準編制工程方案。給排水系統(tǒng)是公路的重要結構，將頂管方案運用于軟土路段處理是極為有效的。

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