市政工程勘察要點分析與探討

楊淼，王漢席，王佳蕾，李俊悅，任鐵

（1.吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院，吉林長春130026；2.長春市海威市政工程設(shè)計有限公司，吉林長春130062；3.吉林省地震局，吉林長春130022；4.國電哈爾濱熱電有限公司，黑龍江哈爾濱150090）

1 概述

市政工程勘察包括道路工程、橋涵工程、隧道工程、室外管道工程、給排水廠站工程、堤岸工程、綜合管廊工程、廢棄物處理工程和海綿城市建設(shè)工程等[1-3]。而道路工程、橋涵工程、室外管道工程、給排水廠站工程和廢棄物處理工程所占的比例較大，建設(shè)工程項目多，因而工程勘察中出現(xiàn)的問題多。由于市政工程勘察項目種類繁多，因而要求勘察人員具有較強(qiáng)綜合素質(zhì)和業(yè)務(wù)能力[4]。市政工程勘察執(zhí)行的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)與建筑工程有很大區(qū)別，除《市政工程勘察規(guī)范》（CJJ56-2012）外，還有《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（JTG C20-2011）、《城市橋梁抗震設(shè)計規(guī)范》（CJJ166-2011）和《公路土工試驗規(guī)程》（JTG E30-2007）等[5-6]。

因市政工程勘察的特殊性，出現(xiàn)市政工程勘察針對性不強(qiáng)的通病較多。筆者曾經(jīng)審查過一些單位的市政工程的勘察成果報告，出現(xiàn)的問題較多，特別是長期從事建筑工程勘察的單位承攬市政工程項目的勘察，漏洞百出，甚至出現(xiàn)違反強(qiáng)制條文規(guī)定的現(xiàn)象，不但給設(shè)計工程師帶來困難，而且存在很大安全隱患。當(dāng)前關(guān)于房屋建筑工程勘察研究較多，而針對市政工程的勘察問題總結(jié)較少。本文對市政工程勘察的特點進(jìn)行歸納總結(jié)，分析常見通病，供勘察單位參考，以期提高市政工程勘察質(zhì)量，確保市政工程安全。

2 工程了解不全面

對工程了解不夠全面體現(xiàn)在勘察報告的工程概況描述不完整，這個是很多巖土工程師的通病，對工程了解不全面，未能充分理解設(shè)計者的意圖，進(jìn)而造成提供的參數(shù)不足，給設(shè)計工程師帶來麻煩，嚴(yán)重時設(shè)計工作無法進(jìn)行下去。因此，勘察前研究設(shè)計方案，充分地調(diào)查了解擬建場地，以及和設(shè)計工程師充分的溝通顯得更加重要。

2.1 道路工程

道路工程的勘察看似簡單，實則有很多引起注意的問題。筆者從事市政工程勘察多年，在工作中發(fā)現(xiàn)了很多問題，歸納總結(jié)道路工程勘察前需解決的問題，如表1所示[7-9]。如果這些問題不在勘察之前解決的話，開展現(xiàn)場勘察工作肯定是盲目的，勘察成果也不可能滿足設(shè)計要求。

2.2 橋梁工程

橋梁作為市政工程中的重要工程，具有復(fù)雜性、破壞后果的嚴(yán)重性等。在勘察中應(yīng)引起足夠的重視，特別是大橋和特大橋的勘察，更應(yīng)該認(rèn)真對待，在開展外業(yè)勘察之前，應(yīng)充分調(diào)查，并與設(shè)計充分溝通，完全掌握設(shè)計意圖，這樣的勘察才更有針對性。在橋梁工程勘察前進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查，特別是上部結(jié)構(gòu)形式、上部荷載、基礎(chǔ)形式以及支護(hù)形式等[10]。對常見的問題進(jìn)行歸納總結(jié)，如表2所示。

2.3 室外管道工程

表1 道路工程勘察前解決的問題

表2 橋梁工程勘察前需解決的問題

室外管道工程在勘察中其重要性一般會被忽略，主要是因為管道荷載小，對地基土的強(qiáng)度要求低。很多單位對室外管道工程勘察不嚴(yán)，造成勘察孔深不足，基礎(chǔ)開挖方案建議不合理，給設(shè)計施工帶來很大麻煩。經(jīng)對常見主要問題進(jìn)行總結(jié)分析，在室外管道工程勘察前因調(diào)查不詳而產(chǎn)生的問題如表3所示。

表3 管道工程勘察前需解決的問題

2.4 給排水廠站工程

給排水廠站工程涉及地下建（構(gòu)）筑物，主要包括地下室和水池，勘察前調(diào)查不詳細(xì)，勘察時很難突出重點，提供的土工試驗指標(biāo)和參數(shù)不全面，給設(shè)計帶來困難。因此，在勘察前必須詳細(xì)調(diào)查，了解設(shè)計意圖，全面把握設(shè)計方案。經(jīng)歸納總結(jié)，給排水廠站工程勘察前調(diào)查了解的常見主要問題如表4所示。

2.5 廢棄物處理工程

表4 給排水廠站工程勘察前需解決的問題

廢棄物處理工程的特殊性，重點考慮防滲要求、垃圾堆體沉降穩(wěn)定、垃圾壩的安全性和腐蝕性問題，在勘察前要調(diào)查清楚建設(shè)規(guī)模（也即日填埋量）、運營時間和最大儲量要求等。這些問題的了解將有助于勘察工作人員有針對性地開展勘察工作，做到勘察主次分明，提供的勘察資料才會更有針對性。經(jīng)歸納總結(jié)，目前廢物處理工程勘察前調(diào)查了解的常見問題如表5所示。

3 勘察工作布置

3.1 勘察點間距

勘察點間距的確定要根據(jù)工程的特點分別確定，如道路工程，主要場地及巖土條件復(fù)雜程度和路基形式確定[1]。當(dāng)?shù)缆穼挾却笥?0m、其他路基形式的道路寬度大于30m時，為控制場地地層，宜在道路兩側(cè)交錯布置勘察孔。巖土條件特別復(fù)雜時，還應(yīng)布置橫剖面。道路勘察點布置同時還要考慮地貌單元的影響和地層變化影響，以及路塹和陡坡路段的復(fù)雜情況。

表5 廢棄物處理工程勘察前需解決的問題

橋梁工程勘察孔按墩臺布置，當(dāng)橋梁寬度大時，單孔布置無法控制地層情況，應(yīng)布置2個及以上鉆孔。反之，當(dāng)橋梁寬度小時，布置一個鉆孔能夠控制地層，可以布置一個鉆孔。對于小橋、多跨、每跨跨度小也可間隔墩臺布置勘察孔。管道工程勘察點間距根據(jù)場地及巖土條件復(fù)雜程度、開挖方式、埋深和施工方式等確定[1]。

對于給排水廠站工程勘察，根據(jù)場地及巖土條件復(fù)雜程度及擬采取的基礎(chǔ)方案形式確定勘察孔間距，對于重點部位，如泵房、取水頭部（排放口）、重大設(shè)備基礎(chǔ)應(yīng)布置勘察孔。對于廢棄物處理工程，勘察點布置除考慮場地及巖土條件復(fù)雜程度外，還應(yīng)重點考慮建（構(gòu)）筑物的分布，特別是垃圾壩、滲濾液調(diào)節(jié)池和填埋體深厚位置。

3.2 勘察點深度

對于勘察孔深度，不同路基的要求不同，一般路基達(dá)到原地面以下5m，在挖方地段宜達(dá)到路面以下4.0m，對于特殊土，要適當(dāng)加深，對于基巖，還要查明基巖的風(fēng)化特征。對于高路堤、陡坡路堤、路塹和支擋工程，還要滿足穩(wěn)定性要求。對于橋梁工程，勘察孔應(yīng)達(dá)到基礎(chǔ)底以下一定深度；當(dāng)采用樁基時，應(yīng)達(dá)到樁端以下一定深度，且進(jìn)入穩(wěn)定地層；當(dāng)采用沉井施工時，應(yīng)達(dá)到沉井刃腳以下一定深度[1]。而對于室外管道工程，應(yīng)達(dá)到管道基底高程以下3.0m以上，頂管和定向鉆施工時，孔深應(yīng)加深。而對于給排水廠站工程主要考慮設(shè)備基礎(chǔ)荷載大，孔深應(yīng)能控制地基變形。另外，因水池較深，勘察孔深應(yīng)達(dá)到水池底一定深度。對于廢棄物處理工程，除揭露地基深度范圍地層外，還應(yīng)考慮附加荷載對地基穩(wěn)定計算需要深度。

3.3 取土（水）樣和原位測試

在取土樣方面，道路工程，在原地面或路面設(shè)計高程以下1.5m和軟土地區(qū)原地面或路面設(shè)計高程以下3.0m的深度范圍內(nèi)，取土間距宜為0.5m[1]。這個要求與市政工程其他項目有區(qū)別，主要考慮道路需做路基干濕類型劃分。

在橋梁工程中，場地土剪切波速的確定，對于甲類橋梁，由工程場地地震安全性評價工作確定，乙和丙類橋梁，通過現(xiàn)場實測確定，丁類橋梁可通過實測或根據(jù)巖土性狀并結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)驗確定。

對于水樣，除改造的廢棄物處理工程需詳細(xì)查明固體廢物對地下水的污染情況，為污染治理提供依據(jù)，其他市政項目的要求基本是一致的。

4 勘察分析評價

市政工程勘察分析評價在遵守客觀科學(xué)的原則下，根據(jù)工程類別，突出重點。對于道路工程，對現(xiàn)有地層進(jìn)行分析評價，特別是第一層土，先做干濕類型分析和評價，若含有生活垃圾和大量植物根系，還需清除。另外對地下水位較高時，還應(yīng)給予地基土處理方案建議。有支擋結(jié)構(gòu)的路基，還要做邊坡穩(wěn)定性分析。對于橋梁工程，應(yīng)做基礎(chǔ)方案論證，施工經(jīng)濟(jì)可行性分析，提出最佳方案，供設(shè)計采用。對波速測試結(jié)果進(jìn)行分析，劃分場地類別。采用樁基礎(chǔ)的，對單樁承載力進(jìn)行估算，提出合理的持力層建議。

對于室外管道工程，評價基礎(chǔ)開挖形式，當(dāng)基礎(chǔ)開挖較深時，給出基坑支護(hù)設(shè)計所需的參數(shù)。對于采用頂管施工的，應(yīng)給出頂管持力層建議，給出頂管側(cè)摩阻力參數(shù)建議，分析評價頂管施工中可能遇到的問題，并給予解決方案建議，供設(shè)計和施工人員參考。對給排水廠站工程應(yīng)重點評價基礎(chǔ)形式，特別是重大設(shè)備的沉降穩(wěn)定性分析，當(dāng)基礎(chǔ)開挖較深時，應(yīng)提供基坑設(shè)計參數(shù)，評價基坑支護(hù)形式。

對于廢棄物處理工程，應(yīng)重點評價垃圾壩和垃圾堆體的穩(wěn)定性、垃圾堆體的沉降情況、既有垃圾場對地下水和土的污染情況、地下土的滲透性、垃圾壩的土料來源評價等。

5 結(jié)論

綜上，通過對市政工程中的道路工程、橋涵工程、室外管道工程、給排水廠站工程和廢棄物處理工程勘察中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析，勘察工作中應(yīng)重點考慮以下幾點：

（1）市政工程勘察前認(rèn)真研究設(shè)計方案，充分地調(diào)查了解擬建場地，以及和設(shè)計工程師進(jìn)行充分地溝通，明確設(shè)計意圖，有針對性地展開勘察工作。

（2）勘察點間距主要考慮場地及巖土條件復(fù)雜程度，結(jié)合工程類別特點，以及基礎(chǔ)形式等確定孔間距。

（3）勘察孔的深度除考慮地層情況外，還要根據(jù)工程類別特點、基礎(chǔ)類型和基礎(chǔ)埋深等確定。

（4）取土（水）樣和進(jìn)行原位測試時，也要根據(jù)工程類別特點，區(qū)別對待，側(cè)重點有所不同。

（5）市政工程勘察分析評價在遵守客觀科學(xué)的原則下，根據(jù)工程類別，突出重點，道路工程側(cè)重于淺層的路基，而橋梁側(cè)重于基礎(chǔ)的穩(wěn)定，室外管道工程和給排水廠站工程側(cè)重于基礎(chǔ)開挖形式和施工方法，廢棄物處理工程側(cè)重于評價垃圾壩和垃圾堆體的穩(wěn)定性、地基土的滲透性和既有垃圾場對地下水和土的污染情況等。

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