关于地质勘察104国道至瓯海大道连接线道路施工质量的意义

黄弼华

摘要：在道路工程建设初期，需要对路基分布区域进行地质水文勘察工作，掌握路基分布区域的地质状况，为道路设计、施工提供数据支撑。本文主要针对104国道至瓯海大道连接线道路工程建设过程中的地质勘察工作做简要阐述。

关键词：地质勘察；地质水文；道路建设

中图分类号：TUl95文献标识码：A文章编号：1674-3024（2017）01-115-02

前言

道路工程地质勘察主要是根据建设单位提供的平面图和线路纵断面图进行工程地质测绘，测绘范围为拟建路线中心线两侧各200m，以查明线路地基土的构成、特性、分布规律，提供地基土物理力学性质指标建议值，并查明主要不良地质作用及范围，为道路工程设计、施工提供数据支撑，并可有效地确保工程施工质量，减少不良地质对路基产生的危害。

1.工程概况

拟建104国道至瓯海大道连接线道路工程北起瓯海大道，南至下沈线一路，途经梧白片和仙丽片。道路总长5.5千米，宽度50米，总占地面积约444亩。本次勘察范围起于南村里程桩号K2+290m，终于南村里程桩号K3+160m，长度约870m，且根据道路平面图状况，勘察工作共布置钻孔29个。

2.地质勘探工作流程

2.1测量工作

根据建设单位提供的建筑物平面图确定各个孔位的坐标，采用中海达GPS（RTK）放样，仪器放样误差小于勘察规范要求，孔位用木桩标识，施工时有移位的勘探孔，均在施工后复测其实际孔位的坐标和高程。地下水位在钻孔施工结束24小时后统一量测。

2.2勘探孔施工

钻孔采用XY-1型回转钻机。土层采用单套钻具钻进取芯，采用泥浆护壁或跟管钻进方式避免塌孔，钻孔孔径为φ110mm：基岩采用金刚石钻头钻进，孔径为φ75mm、φ110mm，在钻探结束后，均进行孔深测量，确保误差小于0.2%，符合规范要求。

2.3取样

采用取土器压入法进行原状土取样，取样间距一般2.0-3.0m左右：对于厚度较大层位，取样间距可适当放宽。原状土样采用薄壁取土器或回转型取土器静压法采取，土样规格φ110mm、L=300mm；扰动土样，在保持原状结构的岩芯中采取，采用专用土样袋包装、并用标签区分。土样取出后及时贴标签、蜡封、装入防震箱。

2.4原位测试

根据土质风化程度不同，采取不同的测试方法。对于全风化基岩做标准贯入试验；遇碎石土、强风化基岩作重型圆锥动力触探试验，动探试验锤重与落距与标贯试验相同。

2.5工程地质测绘

采用资料搜集、路线观察的方法，对道路两侧各200m进行地面调绘。基本查明了沿线地形地貌、水文地质工程地质概况、不良地质现象等特征。

2.6室内试验

对采取的样品及时试验，原状土样除进行常规测试外，还选作三轴UU、渗透试验（水平、垂直）、固结试验（水平、垂直）、无侧限抗压强度试验等，扰动土样做颗粒分析试验。岩石试样主要进行饱和、天然、干燥抗压强度试验、抗剪断强度试验、块体密度及岩矿鉴定等，水样进行简分析和侵蚀性C02测试。

3.软土路基不良病害及处理措施

根据地层结构、岩性特征及对路基稳定性和沉降变形的影响程度进行评价，可将路段划分为软土路段、正常路段、基岩路段）。由于软土路段路基土质含水量大，路基稳定性较差，给道路工程设计、施工增加了工作量。本节主要对软土路基的不良病害及处理措施做简要阐述。

3.1软土路基不良病害

道路沿线分布软土、沿河流地段路基存在不稳定隐患是区内主要不良工程地质作用，对路基稳定性的影响主要有以下几方面：

（1）路基强度低、沉降量大

场区内局部地质存在淤泥，其容许承载力为40kPa左右，土质物理力学性质差，抗压强度低，且分布厚度大、范围广。因此，软土受上部荷载作用后将出现较明显的不均匀沉降，且沉降历时长。

（2）路基不均匀沉降

由于路堤受上部车辆荷载、路堤自重等多重作用，造成轴线下部应力集中，路堤边缘应力相对扩散，路堤轴线下路基土体的沉降量较大，从而导致柔性路面产生不均匀沉陷，尤其是分布有河流的场地，再河流与陆地交接处容易产生较大的不均匀沉降。

（3）沿河流地段软土路基不稳定

拟建道路沿线分布有规划河道，表部为②1层淤泥，性质较差，若不经土质改良处理，加荷后将发生浅部软土滑动，导致路堤失稳。

（4）桥梁路基连接段的差异沉降

桥梁采用桩基，完工后其沉降量较小。而与之相连的路基段，一般需要堆筑一定厚度的路堤，其下部软土地基路堤等受各种荷载长期作用下，固结、次固结沉降量相对较大，两者之间的变形明显不协调，若对路桥衔接部位陆地处理不当，在道路通车后将产生“桥头跳车”等问题，影响行车舒适度。

3.2软土路基的处理措施

（1）置换法

是将地基地面以下一定深度范围内的软弱土挖除，然后置换强度较大的砂砾、碎石土、素土等透水性较好的材料，并分层填筑、压实。置换法是常用的一种软土路基处理方法，该方法一方面可提高地基承载力，避免地基失稳：另一方面，地基浅层部分的沉降量在总沉降量中所占的比例较大，土层换填后，可减少这部分的沉降量。由于塘碴垫层的应力扩散作用，使作用在下卧层上的压力减少，相应地也减少了下卧土层的沉降量：其次，该方法的施工工艺简单，施工工期短，工程直接投资成本较低。但其加固处理的有效深度有限，路基将会发生一定的工后沉降。

（2）堆载预压排水固结法

其原理是地基在上部荷载作用下，在软弱土层中布置竖向排水体和水平排水层，将土中的孔隙水排出，一般是由加压和排水两个系统组成，排水系统主要在于改变地基原有的排水边界条件，增加孔隙水排出的通路，缩短排水距离。加压系统是用路基填土堆载预压施加起固结作用的荷载，使土中的孔隙水产生压差而流向排水系统最终固结。该方法的施工工艺成熟，是处理深厚软土路基的常用方法，能一定程度上缩短土体固结时间，处理后路基强度提高大、工后沉降小，但施工工期长，工程直接投资较大。

（3）復合地基法

其原理是在天然地基的土体内增加人工增强桩构成人工地基，使地基中应力按材料模量重新进行分布，大部分荷载由桩体承担，桩间土的应力相应减小，但土体仍与桩体共同承担荷载。该方法的施工工艺成熟，是处理深厚软土路基的常用方法；能大大缩短固结时间，处理后路基强度提高大、工后沉降小，但施工工期长，工程直接投资较大。

（4）高压喷射注浆技术

其原理是利用钻机在软基中钻到预定深度，然后采用高压喷枪注射水泥浆，水泥浆与土体有效结合，从而实现软基与水泥浆有效结合凝固，形成强度高、稳定性强的固结体，提高软土路基的地基加固。该方法固结试件短，处理后软基可有效改良，但施工成本较高。

通过上述方案比较并结合场地工程地质条件，建议道路施工时采用粘土作填方路基持力层，并采用堆载预压法对路基进行加固处理，基底铺设土工织布。对于道路表层分布的杂填土应采取相应的工程处理措施，清除其中大颗粒块石，然后分层碾压密实，再采用相同填料分层回填至道路设计标高，以提高地基承载力。路基设计与施工时应注意本场地的软土分布特点及回填程度合理控制堆载厚度与速率，避免因堆载加荷速率过快造成软土路基的破坏失稳：并应注意不均匀沉降问题，采取必要的工程措施。

4.结论

综上所述，在道路工程施工建设前期，需要对沿线地质水文进行详细的勘察，明确地质水文的基本状况，然后针对不良地基采取相应的解决措施。例如针对软土路基，可采取置换法、堆载预压排水法、复合地基法、高压喷射注浆法等，并根据工程施工周期、施工成本、地基处理质量等选择合适的土质改良方法。