上海道路工程勘察中注意的問題

周黎月

（上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院（集團(tuán)）有限公司，上海市200092）

上海道路工程勘察中注意的問題

周黎月

（上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院（集團(tuán)）有限公司，上海市200092）

通過分析上海和國(guó)家規(guī)范對(duì)道路工程的分類及勘察方案布置要求、不良地質(zhì)條件暗浜和厚填土的探查等，對(duì)上海道路工程勘察提出了一些需注意的問題和建議，有關(guān)經(jīng)驗(yàn)可供相關(guān)專業(yè)人員參考。

道路工程分類；勘察方案布置；不良地質(zhì)；暗浜；厚填土

0 引言

上海地區(qū)屬于軟土地區(qū)，表層土屬第四紀(jì)海相沖積層，其特征是土壤顆粒細(xì)，含水量、孔隙比及壓縮性大，抗剪強(qiáng)度低、靈敏度高、透水性低，加上各類土層及貯水透鏡體的存在，使上海土層具有一定的復(fù)雜性及軟弱性，其產(chǎn)生的地基沉降較明顯，且在短時(shí)間內(nèi)難以穩(wěn)定。另外上海地區(qū)河網(wǎng)密布，工程建設(shè)頻繁，導(dǎo)致暗浜、厚填土等不良地質(zhì)條件眾多，對(duì)道路工程建設(shè)影響很大。對(duì)勘察工作而言，合理確定勘察方案查明道路沿線地層和不良地質(zhì)條件的分布及特性，為設(shè)計(jì)及施工提供合理的地質(zhì)依據(jù)，是道路工程建設(shè)的關(guān)鍵。

上海道路工程勘察主要依據(jù)的規(guī)范有上海勘察規(guī)范、國(guó)家市政勘察規(guī)范和公路勘察規(guī)范等，各個(gè)規(guī)范對(duì)道路工程的勘察要求不盡相同。如何考慮各個(gè)規(guī)范的使用，合理確定勘察方案是道路工程勘察需要注意的問題。另外道路工程由于勘察工作未能查清擬建場(chǎng)地沿線的不良地質(zhì)情況，而給工程建設(shè)帶來的追加投資、變更設(shè)計(jì)施工方案的案例有很多。分析原因主要是勘察方案制定的合理性不夠，針對(duì)性不足，特別是未能查清道路沿線分布的不良地質(zhì)條件。本文主要針對(duì)上述問題，對(duì)道路工程勘察工作中應(yīng)注意的問題進(jìn)行了探討，并提出了一些建議[1-4]。

1 道路勘察方案布置

1.1 道路工程的分類

道路工程勘察首先要知道擬建道路的性質(zhì)。道路工程一般分為城市道路和公路。其中城市道路是供城市內(nèi)交通運(yùn)輸及行人使用的道路，分為快速路、主干路、次干路和支路四個(gè)等級(jí)。公路是聯(lián)結(jié)城市、鄉(xiāng)村能行駛汽車的公共道路，可分為高速公路、一級(jí)公路、二級(jí)公路、三級(jí)公路、四級(jí)公路五個(gè)等級(jí)。另外根據(jù)道路路堤的高度又可分為一般路基和高路堤等。對(duì)勘察工作而言，道路的分類較為復(fù)雜。

上海地區(qū)道路工程的勘察，目前主要依據(jù)上海標(biāo)準(zhǔn)《巖土工程勘察規(guī)范》（D G J08-37-2012），并參照國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《市政工程勘察規(guī)范》（C JJ56-2012）和公路標(biāo)準(zhǔn)《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（J T G C20-2011）。其中國(guó)家市政規(guī)范和公路規(guī)范主要依據(jù)道路等級(jí)和路堤高度進(jìn)行勘察方案布置。而上海規(guī)范將道路工程綜合分為一般道路和高填土道路，其中填土高度超過2.5 m的道路定義為高填土道路，高速公路的勘察可參照高填土道路。上海規(guī)范將道路的分類簡(jiǎn)單化，相比較國(guó)家市政規(guī)范和公路規(guī)范更有利于勘察技術(shù)人員的掌握和勘察方案的制定。因此上海道路工程勘察時(shí)要注意了解道路的填土高度情況。

1.2 勘探點(diǎn)平面布置

道路工程勘察方案布置時(shí)需注意規(guī)范的選用和適用性，道路工程詳細(xì)勘察階段勘探點(diǎn)平面布置主要依據(jù)的規(guī)范及要求見表1。

從上述規(guī)范對(duì)道路勘探點(diǎn)間距要求來看，公路規(guī)范要求較低，且不明確，規(guī)范執(zhí)行過程中，不同的勘察單位和技術(shù)人員因理解不同，會(huì)造成很大的差異性，所以在上海地區(qū)適用性不強(qiáng)。

國(guó)家市政規(guī)范對(duì)道路勘探點(diǎn)間距要求比較明確，并且考慮了場(chǎng)地及巖土條件的復(fù)雜程度，條文制定的較合理。但國(guó)家市政規(guī)范對(duì)一般路基及高路堤的確定標(biāo)準(zhǔn)較模糊。根據(jù)《市政工程勘察規(guī)范》（C JJ56-2012）第3.01條及條文說明：一般路基指填挖量不大，可采用標(biāo)準(zhǔn)橫斷面設(shè)計(jì)的路基。高路堤是指擬建道路路面標(biāo)高明顯高于原地面，需要進(jìn)行一定厚度填方的路段。從條文釋義上看，勘察單位技術(shù)人員很難界定一般路基和高路堤的區(qū)別，因而對(duì)規(guī)范的執(zhí)行帶來影響。

目前執(zhí)行的上海勘察規(guī)范對(duì)一般道路及高填土道路的界定比較明確，另外對(duì)道路勘探點(diǎn)間距要求也很明確，比較有利于勘察技術(shù)人員的掌握和執(zhí)行。但上海規(guī)范相比較國(guó)家市政規(guī)范，道路勘探點(diǎn)布置間距明顯偏大，對(duì)場(chǎng)地地層的變化控制不足，也降低了工程建設(shè)的安全度。對(duì)地方規(guī)范而言，要求比國(guó)家規(guī)范要低，是有待商榷的。另外上海地區(qū)目前道路工程大多為一般道路，如果按200～400 m間距執(zhí)行，對(duì)長(zhǎng)度不大的道路而言，由于孔間距較大，導(dǎo)致勘探孔數(shù)量較少，對(duì)滿足原狀土樣數(shù)量的要求帶來困難。因而在實(shí)際勘察工作中，勘探點(diǎn)布置多結(jié)合管道工程按100～200m間距控制。建議上海規(guī)范在修訂時(shí)對(duì)道路工程勘察要求作進(jìn)一步的討論和完善。

1.3 勘探孔深度確定

道路工程勘探孔深度確定依據(jù)的規(guī)范和要求見表2。

表1 道路工程勘探點(diǎn)平面布置依據(jù)規(guī)范條款（詳細(xì)勘察）

表2 勘探孔深度確定主要依據(jù)規(guī)范條款（詳細(xì)勘察）

從上述規(guī)范對(duì)一般道路勘探孔深度要求來看，上海規(guī)范強(qiáng)調(diào)只要大于地面下5 m即可，沒有考慮軟土及液化土層等的影響；市政規(guī)范對(duì)道路場(chǎng)地分布有不良地質(zhì)條件、軟土和液化土層等特殊性巖土?xí)r，指出勘探孔深度需要適當(dāng)加深，顯然考慮更全面合理；公路規(guī)范僅考慮了軟土厚薄情況，對(duì)軟土厚度較大時(shí)要求滿足地基沉降驗(yàn)算要求，這對(duì)一般道路而言顯然要求偏高。目前上海地區(qū)實(shí)際勘察中對(duì)一般道路勘探孔的深度確定，大多確定為20 m，較少按地面下5 m確定，主要理由是考慮場(chǎng)地液化判別要求。其實(shí)規(guī)范對(duì)液化判別孔數(shù)量要求每個(gè)場(chǎng)地不少于3個(gè)即可，如果皆按20 m確定，顯然工作量是偏大的。建議一般道路的勘探孔在滿足液化判別孔數(shù)量要求外，其余勘探孔深度宜根據(jù)土層分布情況及不良地質(zhì)條件適當(dāng)加深。

一般道路的一般性孔及控制性孔如何確定，上海和公路規(guī)范都沒有明確，僅市政規(guī)范在條文說明中補(bǔ)充：對(duì)一般道路可不再單獨(dú)布置控制性勘探點(diǎn)。實(shí)際勘察中對(duì)一般道路區(qū)分一般性勘探孔和控制性勘探孔意義不大。因?yàn)橐话愕缆饭こ讨匾圆桓撸O(shè)計(jì)主要想了解工作區(qū)影響深度范圍內(nèi)土層情況，及不良地質(zhì)地段（暗浜、厚填土、液化等）和特殊性土（軟土、有機(jī)質(zhì)土等）情況，確定地基處理措施，并不需要驗(yàn)算路基沉降。對(duì)高填土道路，各規(guī)范都明確了要滿足地基穩(wěn)定驗(yàn)算、地基處理和變形計(jì)算要求，原則較為一致。其中市政規(guī)范明確區(qū)分了一般性孔和控制性孔，但對(duì)一般性孔深度如何確定沒有詳細(xì)規(guī)定。由于高填土道路對(duì)差異沉降要求較高，而勘探點(diǎn)間距較大，為滿足沉降驗(yàn)算要求建議道路勘探孔布置時(shí)按控制性孔確定較適宜。

綜合一般道路和高填土道路的勘察要求及工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，建議道路勘探孔深度確定時(shí)不必分一般性孔和控制性孔。

1.4 道路與橋梁的接坡段

上海地區(qū)道路與橋梁連接段路堤一般較高，最大高度多控制在2.5～3.0 m左右，部分還設(shè)置有擋墻。上海是軟土地基，需要考慮路橋差異沉降的控制和驗(yàn)算接坡段的地基沉降，并采用地基處理措施來控制沉降。目前由于道路建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的提高和建設(shè)周期的縮短，對(duì)接坡段路基的處理越來越多的采用復(fù)合樁基，因而對(duì)勘探孔布置和深度確定有一定要求，故勘察方案布置時(shí)需注意。

1.5 勘察取樣和測(cè)試

1.5.1 勘察取樣

道路工程勘察取樣需注意地表下3.0 m深度范圍內(nèi)取土間距宜為0.5 m。道路在行車荷載作用下，路面以下將產(chǎn)生顯著的應(yīng)力狀態(tài)，其范圍稱為工作區(qū)。行車荷載越大，工作區(qū)深度越大，一般載重汽車約為1.5 m，重型汽車一般達(dá)到3 m左右。為充分查明工作區(qū)深度內(nèi)土層情況，故勘探取土間距適當(dāng)加密。

需注意道路場(chǎng)地有起伏時(shí)，需向設(shè)計(jì)了解設(shè)計(jì)地面標(biāo)高，以便保證工作區(qū)影響深度內(nèi)的取土間距。

1.5.2 勘察測(cè)試

一般道路只要進(jìn)行常規(guī)測(cè)試，但對(duì)高填土道路除進(jìn)行常規(guī)試驗(yàn)外，還應(yīng)進(jìn)行固結(jié)系數(shù)試驗(yàn)，對(duì)填筑土料應(yīng)進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)及承載比（C B R）試驗(yàn)。必要時(shí)對(duì)軟粘土進(jìn)行十字板剪切試驗(yàn)或室內(nèi)三軸不固結(jié)不排水試驗(yàn)、無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)、高壓固結(jié)試驗(yàn)等。

需注意一般道路在路橋接坡處也需進(jìn)行固結(jié)系數(shù)試驗(yàn)，以提供設(shè)計(jì)進(jìn)行沉降驗(yàn)算的地質(zhì)參數(shù)，另外進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)及承載比（C B R）試驗(yàn)時(shí)，需注意要采用重型擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。

2 不良地質(zhì)條件

上海地區(qū)不良地質(zhì)條件主要為暗浜、厚層填土等，不良地質(zhì)條件對(duì)道路地基方案設(shè)計(jì)、施工及造價(jià)影響巨大，是道路工程勘察的重點(diǎn)。

2.1 暗浜

上海地區(qū)水系較發(fā)育，分布有較多的河浜，隨著城市建設(shè)的發(fā)展和人類的活動(dòng)，對(duì)部分河浜未處理就進(jìn)行了簡(jiǎn)單填埋，形成了對(duì)道路建設(shè)影響較大的暗浜。由于暗浜浜底往往存在淤泥，且暗浜填土土質(zhì)軟弱、結(jié)構(gòu)松散、工程性質(zhì)差，對(duì)道路路基的穩(wěn)定和沉降帶來很大影響，因此工程建設(shè)中需采取地基處理措施。

2.1.1 暗浜勘察

上海地區(qū)暗浜的勘察主要采用小螺紋孔，根據(jù)上海規(guī)范要求，暗浜布孔間距按不大于15 m控制，對(duì)邊界加密至2～3 m。需注意道路是長(zhǎng)線路工程，暗浜勘察宜先進(jìn)行調(diào)查工作，再進(jìn)行勘察方案布置。調(diào)查工作首先要搜集老版本的地形圖與現(xiàn)狀地形圖進(jìn)行對(duì)比，圈定疑似暗浜位置，然后進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)踏勘和走訪當(dāng)?shù)鼐用?，了解暗浜范圍、填埋時(shí)間、回填成分等，用以指導(dǎo)工作量的布置及現(xiàn)場(chǎng)探摸驗(yàn)證。

現(xiàn)在有些勘察單位不進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查工作，盲目地沿道路兩側(cè)按15 m間距全線布置小螺紋孔，或者在道路范圍內(nèi)按15 m間距網(wǎng)格狀布置小螺紋孔，顯然布孔方案缺乏針對(duì)性，不但大大增加了勘探工作量，而且極有可能漏掉寬度和范圍較小的暗浜，造成工程質(zhì)量隱患。因此建議暗浜的勘察工作宜在充分調(diào)查的基礎(chǔ)上有針對(duì)性地對(duì)疑似暗浜布置勘探工作量。勘察手段可采用小螺紋孔、輔以靜力觸探、輕型動(dòng)力觸探等。一般小螺紋孔以控制暗浜邊界為主，浜中小螺紋孔與靜力觸探孔間隔布置，并輔以少量的輕型動(dòng)力觸探孔，起到相互驗(yàn)證，綜合評(píng)價(jià)的效果，提高對(duì)浜填土劃分的可靠性。

2.1.2 暗浜處理

對(duì)暗浜的處理需注意不能簡(jiǎn)單地提出挖除換填的建議，應(yīng)根據(jù)暗浜填土的組成性質(zhì)、厚度、有機(jī)質(zhì)含量、填埋時(shí)間、穩(wěn)定性等多方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，并綜合考慮工程費(fèi)用及建設(shè)周期，選擇經(jīng)濟(jì)、合理、有效的處理方法。

對(duì)填埋時(shí)間較長(zhǎng)，成分單一，填料性質(zhì)良好，且埋深較大的暗浜可采用壓實(shí)處理；對(duì)含較多生活垃圾、有機(jī)質(zhì)等雜物的暗浜應(yīng)采用挖除原浜填土和浜底淤泥，用好土回填和分層夯實(shí)處理；對(duì)暗浜埋深大，且淤泥較厚的暗浜，由于挖方量大，工程費(fèi)用高，可采用塑料排水板+超載預(yù)壓、注漿、水泥土攪拌樁等處理方法。總之暗浜的處理建議應(yīng)從可利用性的角度提出是否需進(jìn)行置換或改良土體性質(zhì)等綜合考慮。

2.2 厚層填土

上海地區(qū)地表遍布人工填土，主要是人為填埋和堆填形成。填土根據(jù)堆填方式、組成物質(zhì)等因素，可分為雜填土、素填土、沖填土、壓實(shí)填土。其組成成分和特點(diǎn)見表3。

填土的成分比較復(fù)雜，均勻性差，厚度變化大，一般未經(jīng)處理不宜直接作為路基持力層。在道路建設(shè)中，針對(duì)填土的不同性質(zhì)和厚薄情況，需采用不同的地基處理措施。對(duì)厚度較薄的雜填土，可采用換填方式處理，但對(duì)厚度較大的厚層雜填土，由于換填處理費(fèi)用較大，需慎重處理；對(duì)堆積年限較長(zhǎng)的素填土、沖填土和由建筑垃圾組成的厚層雜填土，當(dāng)成分較均勻時(shí)可通過壓實(shí)等加固處理后作為天然地基；對(duì)有機(jī)質(zhì)含量較高的生活垃圾和對(duì)基礎(chǔ)有腐蝕性的工業(yè)廢料組成的雜填土，不能作為天然地基，必需進(jìn)行換填處理；對(duì)壓實(shí)填土，清除表層后可直接作為路基持力層。

填土的處理對(duì)工程建設(shè)影響較大，因填土的性質(zhì)未查清楚而導(dǎo)致工程費(fèi)用增加的案例有很多。上海某道路工程勘察期間在場(chǎng)地范圍內(nèi)有堆約3 m高的帶狀厚填土，道路布孔時(shí)按照常規(guī)要求，未進(jìn)行加密布置，另外在厚填土區(qū)范圍內(nèi)雖然布置了小螺紋孔，但由于填土較厚而未能探摸下去，也未采用其他手段做進(jìn)一步探查工作，因而未能查清填土的具體性質(zhì)。雖然在報(bào)告中提示該區(qū)域填土厚度較大，成分復(fù)雜，需進(jìn)行后期補(bǔ)勘或驗(yàn)槽工作。但由于勘察時(shí)沒有查清厚層填土的性質(zhì)和范圍，未能引起設(shè)計(jì)重視，設(shè)計(jì)仍然按照常規(guī)經(jīng)驗(yàn)采用淺部填土換填下部壓實(shí)的處理方案，導(dǎo)致施工單位進(jìn)場(chǎng)平整場(chǎng)地清除地表填土后，發(fā)現(xiàn)在地表下埋有大量的生活垃圾，需要全部挖除換填處理，大大增加了土方量，其道路路基設(shè)計(jì)方案也要進(jìn)行重大變更，最終導(dǎo)致了工程建設(shè)費(fèi)用增加，延誤了工程建設(shè)進(jìn)度。

上述案例提醒勘察單位，在道路工程中要注意對(duì)厚層填土的勘察工作。在含有生活垃圾、疏松的雜填土、未經(jīng)壓實(shí)的厚層填土分布地段應(yīng)重視現(xiàn)場(chǎng)踏勘和調(diào)查工作，在此基礎(chǔ)上加密布置勘探點(diǎn)，可采用鉆探取樣、靜力觸探、小螺紋鉆相結(jié)合的方法。對(duì)小螺紋孔難以探摸的地段，可采用鉆探、挖探的手段進(jìn)一步查明填土的情況，不宜留到施工階段進(jìn)行補(bǔ)勘或驗(yàn)槽。

表3 填土的分類和特征

3 結(jié)語(yǔ)

（1）上海道路工程勘察時(shí)要注意了解道路的性質(zhì)和填土高度情況，以便針對(duì)性地布置勘察方案，對(duì)一般道路的路橋接坡段需注意布置勘探孔。

（2）上?？辈煲?guī)范對(duì)道路的布孔間距比國(guó)家規(guī)范要大，尤其對(duì)一般道路的布孔間距，因此需注意規(guī)范的選用和適用性。建議上海規(guī)范在修訂時(shí)對(duì)道路工程勘察要求作進(jìn)一步的討論和完善。

（3）一般道路的勘探孔在滿足液化判別孔數(shù)量要求外，其余勘探孔深度宜根據(jù)土層分布情況及不良地質(zhì)條件適當(dāng)加深。道路勘探孔深度確定時(shí)不必分一般性孔和控制性孔。

（4）不良地質(zhì)條件是影響道路工程建設(shè)的重要因素，尤其是暗浜和厚層填土?？辈鞎r(shí)宜在充分調(diào)查的基礎(chǔ)上有針對(duì)性地布置勘察方案，詳細(xì)查明暗浜、厚層填土的性質(zhì)、組成成分和范圍?？碧娇组g距宜適當(dāng)加密，勘察手段可采用小螺紋孔，輔以鉆探、靜力觸探等方法，對(duì)小螺紋孔難以探摸的厚填土地段，可布置鉆探、挖探等進(jìn)一步查清填土情況，不宜留到施工階段補(bǔ)勘或驗(yàn)槽，以免影響設(shè)計(jì)施工方案和工程建設(shè)。

[1]DGJ08-37-2012,巖土工程勘察規(guī)范[S].

[2]CJJ56-2012,市政工程勘察規(guī)范[S].

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

[4]項(xiàng)培林,沈日庚.高速公路沿線暗浜填土的勘察和評(píng)價(jià)[J].上海國(guó)土資源,2004,25(3):6-8.

P624

B

1009-7716（2017）06-0309-05

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.06.090

2017-03-20

周黎月（1970-），男，上海人，高級(jí)工程師，從事巖土工程勘察工作。