談老路改(擴(kuò))建工程路線地質(zhì)調(diào)查要點(diǎn)

劉甫平 過(guò)年生

(安徽省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司，安徽合肥 230088)

目前老路改(擴(kuò))建工程一般是以提升原有道路等級(jí)功能為主，基本上是將原有二級(jí)道路升級(jí)改造為一級(jí)道路，因此其道路改造的特點(diǎn)是基本保持原有道路線形，采用在原有道路單側(cè)或雙側(cè)進(jìn)行加寬，僅局部道路線形指標(biāo)較低的路段采用偏離原有道路選擇新建道路。而老路改(擴(kuò))建工程地質(zhì)調(diào)查的詳細(xì)程度在施工階段卻是對(duì)工程數(shù)量、工程質(zhì)量、進(jìn)度和費(fèi)用影響十分重大，但往往在外業(yè)調(diào)查過(guò)程中因調(diào)查不全面或得不到應(yīng)有的重視，從而在施工階段暴露出較多問(wèn)題。本文結(jié)合以往老路改(擴(kuò))建項(xiàng)目路線地質(zhì)調(diào)查工程特點(diǎn)和經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合文獻(xiàn)［1］中的規(guī)定和要求，從加寬路基、老路填料性質(zhì)、接長(zhǎng)涵洞地基地質(zhì)、支擋工程、人工填土、建筑生活垃圾、暗埋溝塘、邊坡、取土坑等九個(gè)方面探討老路改(擴(kuò))建工程路線地質(zhì)調(diào)查要點(diǎn)。

1 路線地質(zhì)勘探

1.1 加寬路基

1)加寬部分道路地基的勘探。加寬部分道路地基主要是指老路坡腳外加寬段地基的地質(zhì)情況，利用麻花鉆結(jié)合N10輕型動(dòng)力觸探儀［2］或靜力觸探儀對(duì)路基加寬段進(jìn)行的勘探，勘探點(diǎn)密度按地貌單元進(jìn)行控制，單側(cè)加寬一般填方段每側(cè)每千米不少于5個(gè)點(diǎn);挖方段每側(cè)每千米不少于3個(gè)點(diǎn);雙側(cè)加寬兩側(cè)都應(yīng)勘探，勘探點(diǎn)密度同單側(cè)，每個(gè)勘探點(diǎn)應(yīng)分層取樣測(cè)含水率、76 g錐塑限、100 g錐液塑限試驗(yàn)［3］，同時(shí)用N10測(cè)定各土層承載力。對(duì)遇有不良地質(zhì)及特殊性巖土的段落應(yīng)加密勘探點(diǎn)。2)老路路基原地基土的勘探。老路路基原地基土的性質(zhì)主要是指老路原路基下是否分布有軟土、軟弱土、暗埋溝塘及原地基土固結(jié)情況，由于老路修建時(shí)間長(zhǎng)，要想了解原路基土的性質(zhì)，必須進(jìn)行勘探，勘探點(diǎn)一般布置在老路土路肩位置處且與加寬段路基孔對(duì)應(yīng)布設(shè)，即形成路基地質(zhì)橫斷面，取樣及試驗(yàn)同加寬路基孔。查明原地基土的性質(zhì)，其主要目的是為確定路基處理方案，計(jì)算路基工后沉降提供計(jì)算參數(shù)。

1.2 老路路基填料

老路改(擴(kuò))建工程一般都是在原有道路單側(cè)或雙側(cè)以老路邊坡開挖成臺(tái)階形式進(jìn)行拼寬(見(jiàn)圖1，圖2)，開挖臺(tái)階挖除的土包括老路土路肩及路基填土，因此挖除的土路肩及路基填料的土能否在拼寬時(shí)重新被利用，這就需要通過(guò)勘探來(lái)對(duì)其土的性質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)。外勘調(diào)查期間，要加強(qiáng)加寬段老路路基填料性質(zhì)的調(diào)查，應(yīng)采用麻花鉆結(jié)合挖探，部分因用麻花鉆無(wú)法鉆進(jìn)的路基填土，需采用機(jī)鉆進(jìn)行補(bǔ)充鉆探，勘探點(diǎn)一般布置在老路土路肩位置處，勘探深度以揭穿老路路基填土厚度為宜，通過(guò)勘探詳細(xì)記錄填土的顏色、密度、濕度狀態(tài)、包含物、均勻性等，同時(shí)取樣回室內(nèi)做含水率、100 g錐液限、塑限試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果按路基土定土名。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)普遍勘探，首先明確判斷老路開挖臺(tái)階部分的路基填料能否作為路基土重新利用，對(duì)能開挖利用的路基填料應(yīng)分段選取代表性土樣進(jìn)行CBR試驗(yàn)，以確定是否需進(jìn)行改良處理及改良處理需添加改性劑的劑量。

圖2 施工臺(tái)階開挖

圖3 人工填土

1.3 接長(zhǎng)涵洞地基地質(zhì)

老路改(擴(kuò))建工程一般情況下大部分老路原有涵洞都是被利用，其加寬部分的涵洞主要是在原涵洞的一側(cè)或兩側(cè)進(jìn)行加長(zhǎng)，加長(zhǎng)部分地基地質(zhì)情況是決定涵洞基礎(chǔ)形式的關(guān)鍵因素，同時(shí)對(duì)工程造價(jià)也會(huì)產(chǎn)生直接的影響。

外勘調(diào)查期間，首先應(yīng)盡量收集原有道路的勘察、設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)期間的各項(xiàng)資料，尤其是老路涵洞的基礎(chǔ)形式，同時(shí)到現(xiàn)場(chǎng)對(duì)原有涵洞進(jìn)行細(xì)致的外觀觀察，觀察其是否有開裂、沉降和變形等不利因素，然后采用麻花鉆結(jié)合N10輕型動(dòng)力觸探儀或靜力觸探儀對(duì)接長(zhǎng)涵洞的洞口進(jìn)行勘探。當(dāng)采用麻花鉆結(jié)合N10輕型動(dòng)力觸探儀進(jìn)行勘探時(shí)應(yīng)分層取樣回室內(nèi)做含水率、76 g錐液限、塑限試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果按橋涵地基土定土名，同時(shí)結(jié)合N10確定各土層承載力;當(dāng)采用靜力觸探儀進(jìn)行勘探時(shí)可根據(jù)靜力觸探曲線直接確定各土層承載力。鑒于靜力觸探具有確定土層承載力快速性、準(zhǔn)確性的優(yōu)點(diǎn)，建議有條件時(shí)涵洞地基承載力的調(diào)查優(yōu)先采用靜力觸探儀進(jìn)行勘探。

1.4 支擋工程

支擋工程主要是指原老路路基坡腳需要防護(hù)、老路路基有受水流沖刷的沿河或穿塘路段需設(shè)置的支擋工程。外勘調(diào)查期間，應(yīng)到現(xiàn)場(chǎng)對(duì)原有老路設(shè)置的支擋工程進(jìn)行細(xì)致的外觀觀察，觀察其支擋工程砌筑材料的類型、強(qiáng)度、是否有開裂、沉降和變形等不利因素，然后采用麻花鉆結(jié)合N10輕型動(dòng)力觸探儀或靜力觸探儀對(duì)支擋工程地基地質(zhì)情況進(jìn)行勘探，勘探點(diǎn)數(shù)量根據(jù)需要設(shè)置支擋工程的長(zhǎng)度和地質(zhì)條件的復(fù)雜程度而定，一般情況下每段應(yīng)不少于2個(gè)勘探孔，最后根據(jù)勘探、取樣及試驗(yàn)結(jié)果，確定各土層承載力。取樣及試驗(yàn)要求同接長(zhǎng)涵洞地基地質(zhì)調(diào)查。

1.5 人工填土

老路沿線一般都分布有密集的村莊、城鎮(zhèn)、規(guī)劃區(qū)、開發(fā)區(qū)等，由于人類活動(dòng)頻繁，因此，道路兩側(cè)不可避免的會(huì)分布有人工填土(見(jiàn)圖3)，人工填土一般包括素填土、雜填土、沖填土、壓實(shí)填土等，對(duì)填土性質(zhì)的調(diào)查將直接影響到老路改(擴(kuò))建工程質(zhì)量、工程數(shù)量及工程造價(jià)。外勘調(diào)查期間，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況對(duì)道路沿線可能分布有填土的路段進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，采用麻花鉆結(jié)合N10輕型動(dòng)力觸探儀，部分因用麻花鉆無(wú)法鉆進(jìn)的填土，需采用機(jī)鉆結(jié)合動(dòng)力觸探進(jìn)行補(bǔ)充鉆探，詳細(xì)查明填土的分布、厚度、物質(zhì)成分、顆粒級(jí)配、均勻性、堆積時(shí)間、密實(shí)性、壓縮性和濕陷性，根據(jù)填土的性質(zhì)現(xiàn)場(chǎng)評(píng)價(jià)填土的可利用性，必要時(shí)對(duì)能利用的填土應(yīng)選擇有代表性的段落取樣做CBR試驗(yàn)，以確定利用填土作為路基填料處理方案。

1.6 建筑生活垃圾

建筑生活垃圾一般都是分布在老路沿線穿越城鎮(zhèn)、有密集的村莊、規(guī)劃區(qū)、開發(fā)區(qū)等人類活動(dòng)頻繁路段，這種建筑生活垃圾有的分布在老路沿線道路兩側(cè)，有的則是暗埋在老路沿線道路兩側(cè)。如何查清道路沿線的建筑生活垃圾的性質(zhì)、規(guī)模，尤其是暗埋的建筑生活垃圾，這就需要地質(zhì)調(diào)查人員在外業(yè)期間通過(guò)認(rèn)真調(diào)查、觀察、詢問(wèn)等多種方式以防遺漏。外勘調(diào)查期間，對(duì)直接分布在道路兩側(cè)能夠觀察到的建筑生活垃圾，采用麻花鉆結(jié)合N10輕型動(dòng)力觸探儀進(jìn)行調(diào)查，應(yīng)詳細(xì)記錄建筑生活垃圾的性質(zhì)、規(guī)模、厚度以確定處理方案;對(duì)于暗埋的建筑生活垃圾，外業(yè)調(diào)查時(shí)如果不仔細(xì)，則很容易被遺漏，因此在穿越城鎮(zhèn)、有密集的村莊、規(guī)劃區(qū)、開發(fā)區(qū)等人類活動(dòng)頻繁路段應(yīng)加密勘探孔密度，同時(shí)應(yīng)多走訪當(dāng)?shù)卮迕褚垣@取有價(jià)值的信息，然后再有針對(duì)性的進(jìn)行調(diào)查，通過(guò)調(diào)查確定暗埋建筑生活垃圾的性質(zhì)、規(guī)模、埋深以確定處理方案。按照文獻(xiàn)［4］的要求，建筑生活垃圾不能用于路基填筑，對(duì)分布在道路兩側(cè)的建筑生活垃圾應(yīng)徹底挖除以保證道路工程質(zhì)量，調(diào)查目的是查明需挖除建筑生活垃圾的工程量供設(shè)計(jì)使用。

1.7 暗埋溝塘

同調(diào)查建筑生活垃圾一樣，暗埋的溝塘一般在路線地質(zhì)調(diào)查時(shí)很容易被遺漏或很難被發(fā)現(xiàn)。一般在原老路路基下、穿越城鎮(zhèn)、有密集的村莊、規(guī)劃區(qū)、開發(fā)區(qū)等道路兩側(cè)采用人工填土整平路段下都有存在暗埋溝塘的可能性(見(jiàn)圖4)，這種隱蔽的溝塘如果調(diào)查不詳細(xì)或方法不當(dāng)一般很難被發(fā)現(xiàn)，一旦漏查，一方面表現(xiàn)在路基質(zhì)量存在安全隱患，另一方面在施工時(shí)也會(huì)存在較多變更，工程量及工程造價(jià)將會(huì)相應(yīng)增加，相應(yīng)業(yè)主投資也會(huì)隨之增加。

對(duì)于暗埋的溝塘調(diào)查，外勘調(diào)查期間同樣應(yīng)采用不同的方法進(jìn)行有針對(duì)性的調(diào)查，對(duì)原老路路基下是否暗埋有溝塘，調(diào)查時(shí)應(yīng)結(jié)合周圍的地形，尤其是原老路經(jīng)過(guò)地段分布有溝塘的路段應(yīng)進(jìn)行重點(diǎn)勘探，必要時(shí)應(yīng)加密勘探密度;對(duì)穿越城鎮(zhèn)、密集的村莊、規(guī)劃區(qū)、開發(fā)區(qū)等有人工填土的路段，同樣應(yīng)多走訪當(dāng)?shù)卮迕褚垣@取有價(jià)值的信息，然后再有針對(duì)性的進(jìn)行調(diào)查，通過(guò)調(diào)查確定暗埋溝塘性質(zhì)、規(guī)模、埋深以及是否分布有軟弱土等以確定路基處理方案。

圖4 暗埋溝塘

1.8 邊坡

1)路堤邊坡。路堤邊坡主要是調(diào)查邊坡坡率、防護(hù)、沖刷、穩(wěn)定情況及邊坡表土厚度。調(diào)查的目的為設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)，同時(shí)也為加寬段開挖臺(tái)階提供刷坡清表的數(shù)量。

2)路塹邊坡。老路路塹邊坡由于已被挖開，邊坡的巖體情況已非常清楚，因此外業(yè)調(diào)查時(shí)主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行重點(diǎn)調(diào)查:a.查明邊坡地表植被情況、土層厚度、類型、風(fēng)化層厚度、地層結(jié)構(gòu)、密實(shí)程度、膠結(jié)狀況、基巖出露情況、出露基巖巖性、巖體完整性、層理、節(jié)理、斷層、軟弱夾層等結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀、規(guī)模及傾向路基的情況;b.調(diào)查邊坡穩(wěn)定情況、路塹開挖邊坡的坡率、防護(hù)情況;c.邊坡地表水及地下水的出露位置、流量等情況;d.根據(jù)巖土體土的工程性質(zhì)，確定路塹挖方作為路基填料的路用性;e.現(xiàn)場(chǎng)對(duì)路塹邊坡進(jìn)行評(píng)價(jià)，確定邊坡開挖坡率及防護(hù)措施。

1.9 取土坑

老路改(擴(kuò))建工程一般路基填土工程量不大，不需設(shè)置較多的取土坑。取土坑設(shè)置首先應(yīng)考慮:1)結(jié)合路塹開挖段設(shè)置;2)結(jié)合沿線城鎮(zhèn)規(guī)劃、工業(yè)區(qū)、經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)以及是否需要開挖灌溉塘等進(jìn)行設(shè)置;3)結(jié)合沿線周圍地形、地質(zhì)條件自主尋找取土坑。

為保證設(shè)置的取土坑土質(zhì)能夠用于路基填筑及是否需要進(jìn)行處理，對(duì)設(shè)置的取土坑應(yīng)進(jìn)行勘探并取樣回室內(nèi)做素土CBR、重型擊實(shí)等路基填料試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果確定取土坑土質(zhì)用于路基填料時(shí)是否需要進(jìn)行改良處理。

2 成果資料

通過(guò)路線地質(zhì)深入調(diào)查，應(yīng)根據(jù)調(diào)查到的各項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)的工程地質(zhì)評(píng)價(jià)，目的是為內(nèi)業(yè)設(shè)計(jì)提供詳實(shí)、準(zhǔn)確的基礎(chǔ)資料。評(píng)價(jià)的內(nèi)容依據(jù)項(xiàng)目的特點(diǎn)，側(cè)重點(diǎn)有所不同，一般情況下應(yīng)包括以下內(nèi)容:1)《老路路基及加寬路基地基工程地質(zhì)評(píng)價(jià)表》;2)《老路土路肩及邊坡填料工程地質(zhì)評(píng)價(jià)表》;3)《涵洞(通道)地基工程地質(zhì)評(píng)價(jià)表》;4)《支擋工程地基工程地質(zhì)評(píng)價(jià)表》;5)《人工填土及建筑生活垃圾工程地質(zhì)評(píng)價(jià)表》;6)《軟土(軟弱土)及暗埋溝塘地基工程地質(zhì)評(píng)價(jià)表》;7)《挖方邊坡、路堤工程地質(zhì)評(píng)價(jià)表》;8)《取土坑工程地質(zhì)評(píng)價(jià)表》。

3 結(jié)語(yǔ)

老路改(擴(kuò))建工程路線地質(zhì)調(diào)查與新建道路既有相同點(diǎn)又存在較大的區(qū)別，因此老路改(擴(kuò))建工程路線地質(zhì)調(diào)查應(yīng)根據(jù)其工程特點(diǎn)進(jìn)行有針對(duì)性的調(diào)查。事實(shí)上要想真正做好路線地質(zhì)調(diào)查，使其準(zhǔn)確、全面、不存在漏項(xiàng)，還應(yīng)做到以下幾點(diǎn):1)充分收集老路原有的基礎(chǔ)資料;2)地質(zhì)調(diào)查人員在思想上要高度重視;3)增加地質(zhì)人員及勘探設(shè)備的投入以提高工作效率及技術(shù)手段;4)不斷總結(jié)老路改(擴(kuò))建工程路線地質(zhì)調(diào)查經(jīng)驗(yàn)以便更好的服務(wù)于今后日益增多的老路改建工程。

［1］JTG C20-2011，公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范［S］.

［2］《工程地質(zhì)手冊(cè)》編委會(huì).工程地質(zhì)手冊(cè)［M］.第4版.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2010.

［3］JTG E40-2007，公路土工試驗(yàn)規(guī)程［S］.

［4］GB 50021-2001，巖土工程勘察規(guī)范［S］.