張萬隆
(滄州雙盛公路工程咨詢有限公司)
本次研究選擇的案例為滬寧高速的“南京段”路基。江5蘇0%東段沿線軟土以淤泥質(zhì)粘性土為主,含水量為35%~,承載力為50~70 kPa,軟土有一定埋深。極個(gè)別地段埋有含水量達(dá)200%的有機(jī)質(zhì)土,由于土層很薄,僅0.3~0.8 m,且埋深達(dá)5~8 m,對(duì)路堤的穩(wěn)定和沉降影響很小。關(guān)于軟土的定義目前尚無一致意見,國內(nèi)一般把孔隙比大于1的粘性土叫淤泥質(zhì)土,也劃歸軟土范圍。在滬寧高速公路建設(shè)過程中,由于積累了在江蘇省的軟土環(huán)境下建設(shè)高速公路的大量經(jīng)驗(yàn),對(duì)路基勘測(cè)設(shè)計(jì)有了一定的研究。在這次滬寧高速公路擴(kuò)建工程中,計(jì)劃使用先進(jìn)的勘測(cè)技術(shù)指導(dǎo)路基施工。雖然這具有一定難度,但在先進(jìn)科技的指導(dǎo)下,能有效地減少甚至避免在工程結(jié)束以后的路基病害,對(duì)路體造成的剪切力破壞,保證路體的穩(wěn)定性。
公路勘測(cè)是為了收集與工程相關(guān)的各種信息,為后期設(shè)計(jì)工作提供科學(xué)的指導(dǎo)。軟土地基的土層結(jié)構(gòu)松散,受到外力作用便會(huì)失去原有的耐久性,導(dǎo)致公路交通發(fā)生多種意外。因此,勘測(cè)人員在現(xiàn)場(chǎng)考察過程中要注意數(shù)據(jù)信息的收集,根據(jù)勘測(cè)結(jié)果推算出相關(guān)的公路參數(shù)。特殊地段公路勘測(cè)的要素包括以下幾方面。
(1)地質(zhì)勘測(cè)。掌握公路路段的地質(zhì)狀況,對(duì)施工單位的現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)有絕對(duì)的指導(dǎo)作用。技術(shù)人員在現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)時(shí)要多方了解路段的地質(zhì)情況,如地質(zhì)構(gòu)造、土層質(zhì)量、水文地質(zhì)等,并且記錄好有關(guān)的數(shù)據(jù)信息。另外,勘測(cè)中發(fā)現(xiàn)特殊的地質(zhì)構(gòu)造應(yīng)詳細(xì)地記錄并說明,提醒施工單位注意操作。
(2)線路改進(jìn)。線路走向是公路交通網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的參考標(biāo)準(zhǔn),特殊地段勘測(cè)應(yīng)按照標(biāo)準(zhǔn)的路徑完成勘察。如公路線路一般堅(jiān)持最短原則,所勘測(cè)的路徑應(yīng)盡量縮短路程,以免耽誤項(xiàng)目建設(shè)的進(jìn)度。從成本投資角度考慮,公路選線還需繞開其它交通線路,減少工程拆遷等造成的經(jīng)濟(jì)損失。
(3)技術(shù)創(chuàng)新。先進(jìn)的勘察技術(shù)是保證勘測(cè)結(jié)果的基本條件。考慮到公路工程涉及范圍的廣闊性,其需要勘測(cè)的區(qū)域面積較大,若依舊采用人工勘測(cè)則難以符合工程要求。建立自動(dòng)化勘測(cè)系統(tǒng)是公路行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì),常用的自動(dòng)勘測(cè)平臺(tái)是基于計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng),并且配合通信系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)傳輸。
給排水系統(tǒng)是公路工程的重要內(nèi)容,通過系統(tǒng)的合理調(diào)控能夠及時(shí)處理污水資源。頂管技術(shù)運(yùn)用于軟土地段公路,可避免開挖施工對(duì)結(jié)構(gòu)造成的破壞,如圖1。設(shè)計(jì)人員應(yīng)以先進(jìn)的頂管結(jié)構(gòu)方案配合科學(xué)的現(xiàn)場(chǎng)操作方案,這樣才能全面體現(xiàn)出新型管道技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。鑒于公路工程項(xiàng)目的廣泛實(shí)施,公路軟土路段給排水系統(tǒng)的頂管設(shè)計(jì)方案也要不斷地優(yōu)化調(diào)整,保證管道按照設(shè)計(jì)方案規(guī)定準(zhǔn)確地埋設(shè)。
(1)管材設(shè)計(jì)。盡管是一種非開挖管道技術(shù),但頂管施工所用的管道材料必須經(jīng)過嚴(yán)格的質(zhì)量審核,才能保證公路結(jié)構(gòu)的性能。設(shè)計(jì)人員規(guī)劃給排水系統(tǒng)方案,要參照公路的計(jì)算結(jié)果及參數(shù)值,合理地選用頂管材料。管材設(shè)計(jì)的主要標(biāo)準(zhǔn)是材質(zhì)、型號(hào)、管徑,每一個(gè)設(shè)計(jì)指標(biāo)均會(huì)影響污水系統(tǒng)的處理性能。
(2)型式設(shè)計(jì)。目前,設(shè)計(jì)單位對(duì)直線式污水管道設(shè)計(jì)已掌握了豐富的經(jīng)驗(yàn),根據(jù)工程單位提供的規(guī)劃方案可劃定科學(xué)的管道路徑。為了滿足軟土公路給排水系統(tǒng)要求,污水管道設(shè)計(jì)并非完全是“直線式”鋪設(shè),路徑設(shè)計(jì)也需考慮“曲線頂管”操作的要求。軟土路基公路的管道路徑設(shè)計(jì)需采用曲線穿行的方式,以免地下管線或其它障礙物造成的阻礙。
圖1 公路頂管方案的設(shè)計(jì)
(3)布置設(shè)計(jì)。布置頂管是現(xiàn)場(chǎng)操作的重中之重,一方面,頂管布置點(diǎn)不準(zhǔn)確會(huì)影響整個(gè)管道的掘進(jìn)路徑;另一方面,頂管架設(shè)的精準(zhǔn)度關(guān)系著掘進(jìn)設(shè)備的性能發(fā)揮。頂管施工的原理是利用主頂油缸及管道間、中繼間等推力,使工具管、掘進(jìn)機(jī)穿過土層。因而,設(shè)計(jì)頂管布置方案要考慮內(nèi)、外力作用造成的沖擊,避免頂管設(shè)備偏移而降低了掘進(jìn)路徑的精度,提高敷設(shè)設(shè)計(jì)的科學(xué)性。
(4)配合設(shè)計(jì)。給排水施工技術(shù)的發(fā)展,促進(jìn)了公路軟土路基施工質(zhì)量的提高,頂管技術(shù)所用的機(jī)械設(shè)備及構(gòu)件也更加復(fù)雜化。組合設(shè)計(jì)是對(duì)污水管道實(shí)施準(zhǔn)確地配合,保證機(jī)械設(shè)備之間能夠緊密地配合。如軟土地基頂管設(shè)計(jì)時(shí)要正確地組裝頂管機(jī)和配套輔助設(shè)備,這對(duì)現(xiàn)場(chǎng)頂管技術(shù)的運(yùn)用成效有決定性作用。
積極開展公路工程建設(shè)活動(dòng),推動(dòng)了城市交通運(yùn)輸水平的提高,適應(yīng)了城市現(xiàn)代化改造的需求。軟土地基是公路工程的特殊路段,在勘測(cè)設(shè)計(jì)階段需注意各項(xiàng)資料的收集,以勘測(cè)數(shù)據(jù)為準(zhǔn)編制工程方案。給排水系統(tǒng)是公路的重要結(jié)構(gòu),將頂管方案運(yùn)用于軟土路段處理是極為有效的。
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[1]鞠濤.分析市政公路特殊地段勘測(cè)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)[J].現(xiàn)代公路設(shè)計(jì),2010,40(20):32-34.
[2]胡永樂.軟土路基對(duì)公路結(jié)構(gòu)性能的破壞作用[J].交通科技,2011,16(3):21-23.
[3]周世婷.特殊地段公路勘測(cè)設(shè)計(jì)的核心要素[J].湖北科技研究,2010,16(11):70-72.
[4]王家林.基于計(jì)算機(jī)平臺(tái)的公路勘測(cè)技術(shù)[J].中小企業(yè)管理,2011,18(2):47-49.