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城市道路設計中如何看“工程地質(zhì)勘察報告”
道路設計時(shí)要看工程地質(zhì)勘察報告,有了工程地質(zhì)勘察報告,如何做好城市道路設計?吳祖德教授(建設工程施工圖設計審查中心) 對此進(jìn)行了講解,希望對道路設計朋友們有幫助。
注意:由于系統識別是有問(wèn)題,把px換成cm是正確的。
1 前言
城市道路進(jìn)行工程勘察前,設計單位應提出本工程的“工程勘察要求書(shū)”,重點(diǎn)提出對本工程勘察的注意事項和要求,
其內容包括:(一)工程概況;(二)勘察范圍;(三)勘察內容;(四)勘察要求;(五)提供成果以及其他要求。未盡事宜按《市政工程勘察規范》(CJJ 56-2012)執行。主要是更好地為本工程施工圖設計提供針對性的工程地質(zhì)勘察報告,如:當路基較寬時(shí),除路中心布孔外,路邊適當交叉布孔;高程系統的采用,應與道路設計的相同,便于直接采用,不再進(jìn)行換算;根據土質(zhì)分布情況,提出布孔間距,土質(zhì)不好的路段可適當加密。其中勘察孔的深度宜達到設計路面以下2~3m,實(shí)測地下水位鉆孔應達到初見(jiàn)水位以下0.5m,而管道勘察探深要求達到管底設計標高以下1~3m。所以?xún)烧呱疃纫Y合考慮,避免勘察深度不夠而重復工作。設計應結合管線(xiàn)設計埋置深度,提出本工程的勘察孔深度要求。個(gè)別勘察點(diǎn)要進(jìn)行地震液化評價(jià)時(shí),要滿(mǎn)足不小于設計路面以下15m或20m的深度要求;要求提供電子版的地質(zhì)縱剖面圖(要求橫向比例1:1000,豎向比例1:100,便于直接拷貝在道路設計的縱斷面圖上;同樣事先應與工程勘察聯(lián)系好,工程勘察的樁號,與道路設計的樁號一致,對設計使用更為方便),建議施工圖設計時(shí),當道路設計或地質(zhì)復雜時(shí),不把工程地質(zhì)縱剖面圖附在道路縱斷面設計圖中,可另出一份有地質(zhì)剖面圖的道路設計縱斷面圖,根據道路設計標高,可直觀(guān)地看出在不同填挖高度路段時(shí)的地質(zhì)情況,示出路基處理方案,針對性地進(jìn)行地基處理,可一目了然,便于設計、校核,以及施工,舉例如下圖:

有時(shí)道路還附有擋土墻、駁岸工程,其提供的勘察數據應能滿(mǎn)足設計的需要,設計圖紙上應附有地質(zhì)勘察剖面柱狀圖。
工程地質(zhì)勘察報告(又稱(chēng)巖土工程勘察報告)需經(jīng)過(guò)建設工程施工圖設計審查中心的審查,糾正其存在的問(wèn)題,通過(guò)合格后,設計單位才能使用。
2 路基路床土干濕類(lèi)型的確定
現有規范要求根據路床頂面2000px范圍土的平均稠度,確定干濕狀態(tài),再確定土基回彈模量。舉例:

同時(shí)結合考慮路基填土高度、有無(wú)地下水、地表積水的影響,論證后確定路基土的干濕類(lèi)型。所以在不利季節路床頂面距地下水或地表積水水位的高度,在勘察報告中應有確定。根據新的《公路瀝青路面設計規范》征求意見(jiàn)稿,路基地下水位或地表長(cháng)期積水水位值的確定,是路基平衡濕度確定的重要指標。根據征求意見(jiàn)稿,不再提路床頂面下2000px范圍。而是提路基的工作區范圍,所以到時(shí)要計算確定本項目的路基工作區范圍,目前仍可按路床頂面下2000px范圍。建議在帶有工程地質(zhì)勘察剖面的道路縱斷面圖上,標出地下水位線(xiàn)、路床頂面線(xiàn),以及路床2000px厚的底面線(xiàn)(當執行征求意見(jiàn)稿的新規范時(shí),標出路基工作區的底面線(xiàn)),根據不同土質(zhì)路基濕度受積水影響的臨界水位深度,綜合分析得出路基所處為干燥、中濕、潮濕、過(guò)濕(征求意見(jiàn)稿為潮濕類(lèi)、干燥類(lèi)、中濕類(lèi)),再根據相關(guān)資料得出路基的設計回彈模量值。
關(guān)于路基工作區范圍的確定,目前看來(lái),按鮑辛尼斯公式進(jìn)行計算太淺,不符合實(shí)際情況,具體計算可按層狀體系理論,采用SHELL公司的BISAR3.0軟件計算。計算時(shí),設計軸載越重,計算路基工作區深度就越深。路面結構層厚度越大,計算路基工作區深度就越淺。還有路基工作區深度的取值,按荷載應力:自重應力之比為0.20或0.10,目前未見(jiàn)有規范規定。僅見(jiàn)“公路低路堤設計指南”規定取用值為0.10。建議城市道路參照道路沉降計算時(shí),采用荷載應力:自重應力之比為0.15。下面舉例,常州市次干路2計算的路基工作區位置圖,供參考:

圖2常州市次干路2后軸重100KN的荷載應力、自重應力曲線(xiàn)及路基工作區位置圖
圖中為常州市次干路2當汽車(chē)荷載后軸重100KN(相當于黃河JN150型,載重82.6KN)時(shí),荷載應力、自重應力之比為0.2時(shí),路基工作區深度為路床頂面下1225px;荷載應力、自重應力之比為0.1時(shí),路基工作區深度為路床頂面下2400px;若荷載應力、自重應力之比為0.15時(shí),路基工作區深度為路床頂面下1812.5px。
關(guān)于城市道路路基地下水位值,如目前為路堤的路段,可能將來(lái)道路兩邊地塊的開(kāi)發(fā),回填道路面相平,變成路塹式時(shí),此時(shí)的地下水會(huì )比路堤時(shí)高,故地下水位的確定要考慮今后的發(fā)展情況。
3 關(guān)于工程地質(zhì)勘察報告中的土名
工程地質(zhì)勘察報告中,根據工程項目性質(zhì)不同,會(huì )標出不同的土命,一種是按《城市道路設計規范》(CJJ 37-90)進(jìn)行分類(lèi)的土命,設計道路設計時(shí)使用;另一種是按《公路橋涵地質(zhì)與基礎設計規范》(JTG D63-2007)進(jìn)行分類(lèi)的土命(類(lèi)同工民建的分類(lèi)),設計橋涵時(shí)采用。有的工程地質(zhì)勘察報告中,會(huì )列出兩種土命對應一覽表,供對照取用。工程設計中,主要還是看工程地質(zhì)勘察報告中土測試的物理、力學(xué)性能指標來(lái)進(jìn)行設計。
《城市道路設計規范》將細粒土分為低液限(液限小于30)、中液限(液限介于30~50之間)與高液限(液限大于50)三種,常見(jiàn)的定名有低液限粉土、中液限粉質(zhì)粘土與高液限粘土。下面摘錄某工程報告中的土名對應一覽表:

4 關(guān)于素填土
對于已經(jīng)沉實(shí)的回填土、素填土應測試其物理、力學(xué)指標,可以利用的,應給予利用,不能一概全部挖除。
5 淤泥質(zhì)土
河浜路段的淤泥質(zhì)土,一般也就3m左右,宜采用全部挖除,采用“拋石擠淤”方法會(huì )給管道施工帶來(lái)困難,城市道路都有管道施工,故應慎用。
關(guān)于淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土(按工民建命名)是不同于河浜的淤泥質(zhì)土,可經(jīng)水泥土攪拌樁處理后,滿(mǎn)足地基強度和沉降量的要求。
6軟土區的道路
通過(guò)軟土區的道路,通過(guò)有地質(zhì)勘察剖面圖的道路縱斷面圖上,可以清楚看出所在層位及其上的填土厚度。應先進(jìn)行承載力和沉降量計算,不能滿(mǎn)足設計要求時(shí),應進(jìn)行地基處理設計,如采用水泥土攪拌樁處理,使計算的復合地基的承載力和沉降量,滿(mǎn)足設計要求。
一般使用軟件計算,沉降量計算時(shí),軟件要求輸入各土層的壓縮模量,如:



擋墻、駁岸的設計
擋墻、駁岸的設計,要依據所在地的持力層地基承載力、基底磨擦系數,均應以工程地質(zhì)勘察報告所提供的數據為準。有把設計的墻底磨擦系數自己定為0.5,那是非常不安全的,出了工程事故要承擔設計責任的。
從上述內容,可以看出沒(méi)有工程勘察報告,就是沒(méi)有設計依據,是不能進(jìn)行道路施工圖設計的。當有了工程地質(zhì)勘察報告,就要充分利用和依據所提供的數據,進(jìn)行道路施工圖設計,確保道路施工圖設計的安全、可靠、保質(zhì)、保量。
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