山区高速公路小型构造物常见问题及处理方法

2012-08-15黄淼

山西建筑 2012年32期

黄淼

(安徽省交通规划设计研究院有限公司，安徽合肥 230088)

0 引言

山区高速公路地形复杂，地质情况千变万化，与路线相关的水系、路系较为复杂，与平原微丘区有较大区别，在工程实施的过程中会出现一些设计中难以预见的问题，而后续服务工作正是设计的延续，主要内容就是及时、准确地掌握工程实施的过程中出现的问题，动态地根据实际进行调整从而使设计更合理、完善。山区高速公路小型构造物实施过程中常出现的问题主要有以下几个方面。

1 出现的主要问题

1)小型构造物基础实际承载力不足;2)构造物的位置与实际或地方需要有矛盾;3)设计纵坡限制，无法设置构造物;4)接线、改沟与实际或地方需要有矛盾。

2 主要解决方法

2.1 小型构造物基础实际承载力不足的解决方法

2.1.1 动态掌控了解

山区高速公路的小型构造物(常见的为涵洞、通道和倒虹吸)基底验槽承载力不足有以下几种情况:

1)不及时验槽。大多数承包人在开挖到基底高程后，由于种种原因，不及时进行基底验槽承载力试验，致使基坑被水浸泡，待基底承载力验槽时，试验数据比实际偏低，难以满足图纸设计要求的虚假现象。

2)原设计考虑采用了基底换填工程措施，但实际深度不足或深度不均。原设计图纸设计采用了一定厚度的换填措施，承包人施工时，在基坑开挖至设计基底高程后，未进行基底高程处验槽试验和原设计进行比对，而是继续下挖至原设计换填层底深度的高程后再做验槽基底承载力试验，试验的结果发现基底的承载力仍然不满足要求，这样给现场方案调整带来很大的被动。因为承包人应该在开挖至基底高程就立刻验槽，而不应开挖至原设计换填层底部再做试验，一旦发现却因地质变化承载力存在不足，现场方案调整就陷入被动。这种情况下，如果继续下挖换填，换填深度较大，实际效果较差，同时产生较大的工程量，如果考虑改变原来构造物基础形式或位置，原来超挖破坏的基坑处理也产生较大的工程量和施工困难。

以上两种常见情况就需要动态的掌握了解好小型构造物施工进展和工序，要求承包人在基坑开挖前熟悉设计图纸，充分领会原设计意图，在开挖基坑到基底高程及时进行验槽承载力试验。一旦发现验槽承载力不满足设计要求时，及时通知监理和设计方，这样就为现场处理方案赢得主动，因地制宜采用综合方式处理。

2.1.2 因地制宜，合理调整

若出现验槽承载力不足时，首先要进行现场查看，根据试验资料数据，因地制宜，灵活处理，有以下几种常见方法:

1)若承载力略低于要求，并不太低，可考虑将分离式基础改为整体式;2)若承载力很低，与要求相差较大，不满足整体式基础要求，考虑对基底进行换填，换填深度根据换填计算，考虑到换填效果，一般不宜大于2 m;3)若现场验槽，软弱基层较深，可考虑将构造物位置进行适当调整，结合必要的改路、改沟，位置调整至承载力较高、地质条件较好的合适的位置。

2.2 构造物的位置与实际或地方需要有矛盾时的解决方法

山区小型构造物常常设置在山冲内，一般山冲内有重要排水沟和通行的重要道路，设计时常常将通道和涵洞分开设计，使两构造物较近，路基施工较困难。通道往往在较高处，两侧接线很长撇开了老路，这与地方老百姓平时生产、生活习惯不同，老百姓往往很难接受。

考虑山区通行和山冲汇水特点，在满足以上要求情况下可以对改路、改沟进行必要处理，把涵洞、通道合二为一，在山冲水较大的地方，可设计为双孔涵洞;在山冲水较小的地方，可把通道兼排沟加大尺寸，在通道内增加浆砌铺砌，或者把通道设计成上下双层的构造，即下层过水，上层加盖板行车、行人，这样既满足了功能需要又方便了施工，还避免了两侧的较长接线占用山区稀有的耕植地。根据施工实践，地方群众对此种设计方案较为认同。

2.3 总体设计方案纵坡控制，难以原位设置构造物的主要解决方法

由于总体设计方案纵坡控制部分原有老路、水渠被挖方段切断，对地方群众出行、灌溉有一定影响，主要有以下几种常见情况:

1)在浅挖或零填地段。由于总体设计方案纵坡控制，在纵面较低的浅挖或零填地段路线常常切断了原有的沟渠，而这些沟渠常常是兼有排洪、灌溉两种功能的，设计时常常只从排水考虑，在原位下挖设置了圆管涵，这样由于涵底下挖较低，使沟渠底高程降低，无法实现原有的灌溉功能，从而引起地方不满。鉴于这种情况，一般有两种解决方案:a.与地方充分协调，在圆管涵内设置一道PVC管穿过，考虑灌溉功能，一般管径不需要太大，管的两头分别接于原沟处，形成一个简易小型的倒虹吸，同时由于PVC管在圆管涵内不存在渗水问题，且方便检修更换，造价较低，这种方式实用经济;b.结合实际地形，与当地协商，如出口处受灌溉影响田地面积较小，可考虑把部分高田进行取土，使其高程取低后对其进行复耕，与下游田地连成一片大田以满足灌溉，同时便于小型机械化生产。以上两种做法地方群众均较为认可。2)在较深挖方地段。在山区地形、地貌与平原差别较大，地形起伏变化大是其重要的特点，因此结合实际地形，挖方段也可以下挖设置小型构造物，现实工程中，常常仅在路线中心处是一个小山包，四周都很低，而且路幅范围基本将其挖平，这种情况就可以根据地形特点进行必要的开沟处理措施满足通道排水需要，在此挖方段增设通道，并适当设计人行踏步或必要的改线满足当地行人和通车的需求。

2.4 解决接线、改沟与实际或地方需要有矛盾的方法

山区高速公路地形复杂，山区道路和排水沟的特点与平原微丘区有较大差别，设计调查时不可能完全了解地方路系出行方式和习惯，往往对排洪了解较透彻而对水系的灌溉了解不全面，这就需要我们在设计及后续服务中做到以下几点:

1)设计中对改路、改沟方案有充分理解，给出方案的同时要对可能出现的与方案矛盾的可能进行说明，并给出解决方法。2)人行通道、机通的接线常常是当地上山小路或沟通内外的机耕通道，这些道路等级往往不高但对于地方来讲很重要。这就需要我们设计时要根据实际情况来确定接线长度和接线方式，有时往往一个通道需要一个以上的接线。3)山区高速公路人行通道、机通的接线道路从宽度、线形指标、路面结构比平原微丘区的等级要低，主要是地方自修道路，以土路为主，其特点是靠近村民聚居地，方便出行、耕作，但一般宽度较窄，纵坡较陡。接线工程设计时不必用过高的指标，造成很大的填挖，增大工程造价。接线在两侧的长度是有限的，在通道两侧使用的线形指标再高对于整条道路来说意义不大。另外，根据已建成通车的高速公路经验，没有设置兼排水通道，如果通道底设计为平坡，往往在使用过程中通道内部的积水难以排出，常年阴湿。建议通道设计时尽量设置兼排沟，若确实无需设置兼排沟则建议在通道底部略微设置坡度。