谈特殊地段公路勘测设计的要素

2012-09-06张万隆

黑龙江交通科技 2012年10期

张万隆

(沧州双盛公路工程咨询有限公司)

1 工程概况

本次研究选择的案例为沪宁高速的“南京段”路基。江5苏0%东段沿线软土以淤泥质粘性土为主，含水量为35%～，承载力为50～70 kPa，软土有一定埋深。极个别地段埋有含水量达200%的有机质土，由于土层很薄，仅0.3～0.8 m，且埋深达5～8 m，对路堤的稳定和沉降影响很小。关于软土的定义目前尚无一致意见，国内一般把孔隙比大于1的粘性土叫淤泥质土，也划归软土范围。在沪宁高速公路建设过程中，由于积累了在江苏省的软土环境下建设高速公路的大量经验，对路基勘测设计有了一定的研究。在这次沪宁高速公路扩建工程中，计划使用先进的勘测技术指导路基施工。虽然这具有一定难度，但在先进科技的指导下，能有效地减少甚至避免在工程结束以后的路基病害，对路体造成的剪切力破坏，保证路体的稳定性。

2 公路特殊路段勘测需注意的要点

公路勘测是为了收集与工程相关的各种信息，为后期设计工作提供科学的指导。软土地基的土层结构松散，受到外力作用便会失去原有的耐久性，导致公路交通发生多种意外。因此，勘测人员在现场考察过程中要注意数据信息的收集，根据勘测结果推算出相关的公路参数。特殊地段公路勘测的要素包括以下几方面。

(1)地质勘测。掌握公路路段的地质状况，对施工单位的现场作业有绝对的指导作用。技术人员在现场勘测时要多方了解路段的地质情况，如地质构造、土层质量、水文地质等，并且记录好有关的数据信息。另外，勘测中发现特殊的地质构造应详细地记录并说明，提醒施工单位注意操作。

(2)线路改进。线路走向是公路交通网络建设的参考标准，特殊地段勘测应按照标准的路径完成勘察。如公路线路一般坚持最短原则，所勘测的路径应尽量缩短路程，以免耽误项目建设的进度。从成本投资角度考虑，公路选线还需绕开其它交通线路，减少工程拆迁等造成的经济损失。

(3)技术创新。先进的勘察技术是保证勘测结果的基本条件。考虑到公路工程涉及范围的广阔性，其需要勘测的区域面积较大，若依旧采用人工勘测则难以符合工程要求。建立自动化勘测系统是公路行业发展的趋势，常用的自动勘测平台是基于计算机操作系统，并且配合通信系统完成数据传输。

3 先进科技用于给排水系统的设计

给排水系统是公路工程的重要内容，通过系统的合理调控能够及时处理污水资源。顶管技术运用于软土地段公路，可避免开挖施工对结构造成的破坏，如图1。设计人员应以先进的顶管结构方案配合科学的现场操作方案，这样才能全面体现出新型管道技术的优势。鉴于公路工程项目的广泛实施，公路软土路段给排水系统的顶管设计方案也要不断地优化调整，保证管道按照设计方案规定准确地埋设。

(1)管材设计。尽管是一种非开挖管道技术，但顶管施工所用的管道材料必须经过严格的质量审核，才能保证公路结构的性能。设计人员规划给排水系统方案，要参照公路的计算结果及参数值，合理地选用顶管材料。管材设计的主要标准是材质、型号、管径，每一个设计指标均会影响污水系统的处理性能。

(2)型式设计。目前，设计单位对直线式污水管道设计已掌握了丰富的经验，根据工程单位提供的规划方案可划定科学的管道路径。为了满足软土公路给排水系统要求，污水管道设计并非完全是“直线式”铺设，路径设计也需考虑“曲线顶管”操作的要求。软土路基公路的管道路径设计需采用曲线穿行的方式，以免地下管线或其它障碍物造成的阻碍。

图1 公路顶管方案的设计

(3)布置设计。布置顶管是现场操作的重中之重，一方面，顶管布置点不准确会影响整个管道的掘进路径;另一方面，顶管架设的精准度关系着掘进设备的性能发挥。顶管施工的原理是利用主顶油缸及管道间、中继间等推力，使工具管、掘进机穿过土层。因而，设计顶管布置方案要考虑内、外力作用造成的冲击，避免顶管设备偏移而降低了掘进路径的精度，提高敷设设计的科学性。

(4)配合设计。给排水施工技术的发展，促进了公路软土路基施工质量的提高，顶管技术所用的机械设备及构件也更加复杂化。组合设计是对污水管道实施准确地配合，保证机械设备之间能够紧密地配合。如软土地基顶管设计时要正确地组装顶管机和配套辅助设备，这对现场顶管技术的运用成效有决定性作用。