公路工程勘测规范十篇

时间:2023-07-31 17:42:54

公路工程勘测规范

公路工程勘测规范篇1

关键词:公路桥涵;勘测;设计;对策

1 公路桥涵勘测设计中的常见问题

1.1 桥涵勘测管理问题

在公路勘察施工中,桥涵的勘测技术是制约整体工程质量的关键性因素。

(1)公路建设中缺乏专业桥涵工程人员的配备

在公路建设中,专业的技术人员能够及时掌握工程所需,并为工程提供高质量的施工技术,是工程建设中重要的部分。在桥涵施工中,桥涵建设比较具有一定的专业性,需要大量专业人才进行科学的施工,促进工程进度与质量。但是,目前公路建设中管理人员缺乏对于桥涵专业人员的聘用,呈现着一些施工人员缺乏专业的技术,施工水平低下,造成施工进度的阻碍及工程质量没有得到良好的保障。因此,在公路工程桥涵施工中,必须配备科学的技术人员进行施工,满足施工的高效率、高质量操作。同时,由于管理人员过于重视施工安全而缺乏对于施工中桥涵的设计的重视,使桥涵设计不规范,具有一定的不科学性,影响公路工程的施工管理。

(2)小桥涵工程中缺乏完整的施工队伍

在桥涵施工中,人员的不专业使工程施工操作相对于落后,人才的缺乏导致施工团队的不统一。在施工过程中,一些企业由于专业施工团队的缺乏以至于对于施工中需要高技术的作业时,缺乏人员负责,并采取向其他工程调配的团队,不仅造成施工进度的延迟,还不利于工程的质量的保障。

(3)工程管理人员缺乏了解桥涵工程重要价值

在公路工程建设中,桥涵工程具有一定的特性,并且涵盖范围广,设计的学科也极为广泛,因此,桥涵建设是一项要求专业性较高的工程。桥涵能够保护桥面结构,防止滑坡等公路事故的发生,对于公路工程有着极其重要的意义。目前,一些施工企业由于资金投入少,所以采取简便的施工,省略掉一些施工步骤,从而在桥涵工程领域也没有得到重视,缺乏人才、设备等重要部分,导致施工质量严重下降。同时,工程管理人员缺乏对于桥涵价值的认识与重视,造成桥涵施工技术的落后。为了保证公路工程的进度,提高桥涵工程质量,必须完善工程管理,增强桥涵技术人员的专业技术,提高整体水平,完善规范,使施工人员在良好的管理与规范下进行施工。

1.2 桥涵野外勘测管理问题

1.2.1 勘测前期缺乏对工程资料的采集

在进行桥涵野外勘测工作前期,工程人员应采集详尽的工程资料,全方位了解桥涵勘测线路;勘测人员应详实地掌握桥涵勘测的地理区域,切实了解当地地理人文景观,全面研究勘测地点地貌特色。在此基础上,仔细阅读桥涵建筑资料,有针对性地掌控工程前期施工中的漏洞,完善工程策略,从而推进桥涵设计工作的稳步前进。

1.2.2 野外勘测缺乏专业技术人员的参与

工程人员在野外进行桥涵勘测工作时,应依据勘测需求,适当增减相关勘测人员。就实际工程运作情况,全方位开展桥涵勘测工作,应聘用具有相关经验的工程人员对整体桥涵设计开展规划工作。同时,对于桥涵设计中存在的缺陷,工程人员应根据自身责任,积极加强对桥梁勘测任务的了解。在桥涵勘测建设中,配置相关专业性人才,聘用专业型桥涵建设人员开展工程建设。

1.2.3 勘测工作一体化布局不周

对整体桥涵勘测工作缺乏一体化布局,就不能制订出详实的公路路线规划方案。在开展桥涵勘测工作时,工程人员应从全局出发,综合考量桥涵建设体系。针对水网区域的桥涵建设,工程人员应清楚地意识到公路工程建设会在一定程度上给桥涵建设工作带来破坏。对此,在开展桥涵勘测时,工程人员应切实按照国家工程标准,采取科学合理的建设模式。一般情况下,桥涵建设高度通常是高速公路线路控制范围内的高度。因此,工程人员应在保障桥涵使用功能的基础上,控制桥涵高度,促进整体桥涵建设工程的完成。

2 公路桥涵勘测策略

2.1 桥涵勘测方案确定公路桥涵勘测任务主要是针对如何选择桥涵工程建筑位置、处理桥涵水毁问题以及怎样进行桥涵基层勘测工作所开展,对此,以下将根据桥涵勘测工作的实际运作情况,提出具体的桥涵勘测优化方案。

2.1.1 高速公路桥涵洞口位置选择

桥涵建设中应尽量让桥涵轴线与排水系统的流水方向保持90°夹角,尽可能在河道平缓的地理区域内进行桥梁建设,保障河床区域具有较为优质的地理地质环境,从而有利于地基建设承受桥梁压力。在河道较为窄小、河流分支较多的地区进行桥涵建设时,工程人员应尽可能地防止河流堵塞,以免破坏河流两岸桥梁建设环境,应依据不同功能的桥涵设计,选择合理的桥梁施工位置。如可以根据实际的自然景观,建设出有利于农田灌溉的桥涵或者是勾心桥涵等。

2.1.2 桥涵地理位置的勘测

在构建好桥梁设计线路以后,工程人员应依据涵洞以下水流流向,根据具体工程运作要求,将实地钉设置在桥涵中心的位置,通过相关设备测量出桥涵轴线与公路建设路线间存在的角度。在此基础上,工程人员应详细地勘测河沟断面面积,朝着公路桥梁建设的方向,将河沟断面平均分为三个有机组成部分。同时,按照设计标准,详尽地考察桥涵所在地理区域、地貌地形特色,在设计方案中,应详细记录下公路桥涵中的土地挖掘、改沟线路。

2.2 桥涵水毁的应对机制

根据公路桥涵设计理念,科学合理的桥涵勘测机制能在一定程度上防止桥涵水毁问题的发生,工程人员在开展桥涵勘测设计时,应考量桥涵进出口孔径大小。就桥涵进口的勘测工作而言,应具体考察公路桥涵标高,根据水文地质环境,考察实际的桥涵施工情况,尽可能地按照八字模式规划桥涵洞口设置。特殊情况下,工程设计人员会发现桥涵进口附近土质较为松软,对此,工程人员应将土质分层开展挖掘工作,在进口附近填充适量的土质材料,稳固桥涵地基,从而有效保障活动水的频繁流入,避免因为涵洞基石不稳固而造成沙石滞留。

参考文献

公路工程勘测规范篇2

关键词:高速公路;软土路基;勘查评价

一般来说,对于公路桥涵、路堤软土路基的设计施工方案都来自于该公路桥涵或路堤本身的工程地质勘查资料,所以说,准确无误的地质勘查结果决定了该高速公路工程的工程预算造价和工程的整体质量。因此,对于路基地质的有效勘查方法乃工程开始的一个重要因素,在路基地质准确无误的评价和预测下,提出合理、经济节约的地基处理措施是至关重要的。

1.高速公路工程地质条件分析

软土是一种特殊类型的土质,其物理力学性质差,具有高含水量、大孔隙、低密度、低强度、高压缩性、低透水性、触变性、流变性等特征。根据我国建设部标准《软土地区工程地质勘查规范》规定凡符合以下三项特征即为软土:

(1)外观以灰色为主的细粒土;

(2)天然含水量大于或等于液限;

(3)天然孔隙比大于或等于1.01。

通常来说,大部分的高速公路工程地质都为软土路基,其地层主要为亚粘土和细砂。本文先就地层分布和工程特性介绍如下:

1.亚粘土

亚粘土在高速公路工程中,亚粘土是介于粘土和砂土之间的一种地基土。它的特征接近粘土,但颗粒较粘土粗,可塑范围较粘土小。粉质粘土(亚粘土)也属于粘性土。土层的软硬主要取决于土的含水量和空隙率。亚粘土地层如果含水量不是很大,是不属于软弱地层的,完全可以作为建筑物基础的持力层的。

2.亚粘土夹粉砂

灰褐色~灰色,流塑~硬塑,饱和,中等~高压塑性。细砂呈薄层状或混杂于亚粘土中,在K72+000 km段以后局部出现软粘土。

2.对于高速公路工程软土路基的勘察方法

为查明软土的埋藏条件、分布范围、物理力学性质,对高速公路工程性质作出评价,并提出有效的处理措施,采用钻探、取样和标准贯入、十字板剪切、静力触探等原位测试相结合的综合勘探手段,使勘探资料得以相互验证与补充。

1.施工设备

根据施工条件,稻田地面软弱钻机搬迁困难,采用百米钻机施工钻孔,道路等地面较好的部位的钻孔采用汽车钻机施工。

2.钻探工艺

区域地下水位埋深0.40~1.80 m,为保证亚粘土特别是亚粘土夹细砂层、软粘土不被扰动,细砂层松动、涌起及沉淀,采用泥浆护壁回转钻进。

3.钻孔取样

为保证鉴别和划分地层、评价精度,钻孔和静力触探间距必须满足绘制典型地质分段的详细地质断面及划定软土路基沉降及稳定设计处理的范围。亚粘土、亚粘土夹细砂、软粘土取样采用薄壁取土器静压法采取,在取样至试验的全过程必须采取有效的措施,保证样品不受扰动、变形,水分流失及其它任何外界因素的影响;尤其是亚粘土夹细砂、软粘土含水量大、结构松散,更应特别注意。

4.现场原位测试

亚粘土夹细砂、饱和软粘土进行静力触探(比贯入阻力或侧壁极限摩阻力与锥尖阻力)与十字板剪切测试(十字板剪切强度及灵敏度)及标准贯入测试(标贯击数);细砂层进行标准贯入测试(标贯击数)。

5.室内试验

亚粘土~亚粘土夹细砂、饱和软粘土依照《公路土工试验规程》(JTJ051-93)规定的方法和步骤进行物理、力学(固结、剪切)试验。细砂层进行颗粒分析并测定粘粒含量。按《公路工程水质分析操作规程》(JTJ056-84)进行水质简分析,判明侵蚀性。

3.对于高速公路工程软土路基的评价

为保证指标的可靠性,详勘与初勘相结合、对地质测绘、勘探、室内土工试验及原位测试的全部资料汇总,进行综合分析研究,编制专项文字说明与技术指标的图表资料,提供施工图设计阶段工程地质勘察报告。全面阐明沿线软弱地基和各构筑物软土成因类型与分布规律,软土的物理、力学指标特点,并针对各类工程项目与该地段地质环境、指标的相互作用,做出工程地质评价与预测,对软弱地基土提出有效的处理措施。

1.桥位区评价要点

阐明软弱地基土成因类型与分布规律,软土的物理、力学指标特点,给出各地层的允许承载力和极限摩阻力。对场地的抗震稳定性进行评价,按《公路工程抗震设计规范》(JTJ004-89)的规定,对地面以下20 m范围内存在的饱和细砂层进行液化判定,经初步判别有可能液化的,通过标准贯入试验(或结合静力触探测试)进一步判别是否液化;凡是判别为可液化的,按《建筑抗震设计规范》(GBJ11-89)计算液化指数,确定液化等级,确定基础类型及持力层。根据水质分析结果,判断地下水对混凝土的侵蚀性。

2.路基评价要点

根据地质测绘、勘探、室内土工试验及原位测试的全部资料进行综合分析研究,全面阐明沿线软弱地基和各构筑物软土成因类型与分布规律,软土的物理、力学性质,明确地下水埋藏条件、类型。纵断面图根据软土路基分布的连续性可分别采取分段或全段绘制。对软弱路段做出工程地质评价与预测,对软弱地基土提出有效的处理措施。

公路工程勘测规范篇3

关键词:高速公路;数字化技术;勘察设计

高速公路勘察设计与一般二级及二级以下公路建设项目的勘察设计有着本质区别,许多新技术的应用都亟待探索和研究,先进的勘察设计技术是保证工程项目获得成功的前提条件,控制着工程的整体质量和工程建设周期。

1 我国公路勘察设计中的部分新技术

1.1高分辨率卫星遥感技术(google地球的应用)

高速公路建设主要有改建和新建,目前我省以新建项目为主,这就需要大范围的走廊带选择,需要了解项目控制点附近的地形、地貌、路网分布、土地利用及沿线 自然 与环境因素等。卫星遥感技术以其丰富的地表信息和直观图像就在路线走廊带以及路线方案优化、比选方面提供了一种非常好的选择。下面就以google地球在勘察设计中的应用作一些分析:

google地球是美国google公司向公众提供的一种三位数字地形图,利用它可以直接生成路线走廊带选择时需要的大范围、大比例尺的地形图,且根据工作阶段的不同,可以转化成相应比例尺的数字地形图。google地球解译出了区域路网、地表附属物、自然地理地貌等各种最新的自然、经济现象,在路线走廊带优化、比选方面具有得天独厚的技术优势:

(1)卫星不受空域和地面障碍物的限制,能迅速获取全球任何地区最新的立体影像;(2)可直接生成1:10000数字地形图,仅用少量野外控制点且不必严格控制点位分布即可生成1:5000~1:2000数字地形图,这对困难地区获取地面数据具有极大的价值;而且由于视点高,其摄影死角比航摄更少,可获取更隐蔽地区的资料;(3)它提供范围大、面积广,因此更有利于路线走廊带的优化选择,有利于提高经济效益,在前期工作中大大减少了人力、物力的投入。

1.2数字摄影测量

数字摄影测量是近年来广泛应用于高速公路及二级公路勘察设计过程中的一种新技术,实现了真正意义上的自动测图和数字测图。数字摄影测量与传统摄影测量的区别在于它是利用相关技术自动处理数字化影像,是完全数字形式的。这种全数字化、全自动化的测绘方式为公路勘察设计的数字化提供了可靠的数据支持。

(1)采用航摄像片减少了大量的外业测图工作,外业测量工作简化为像控点布设、控制点布设及新增地物的调绘,这样就可以为公路勘测设计提供大比例尺地的形图,供纸上定线和方案比选使用。(2)通过立体观察,充分利用航片丰富的影像信息进行规划、选线、经济调查、工程地质遥感分析等。(3)借助于数字摄影测量,直接产生设计所需的地表三维坐标数据,建立工程数字地面模型,为公路测设自动化系统提供原始地形数据。

1.3 gps-rtk测量

gps-rtk三维测量技术是近年发展起来的测量方法,广泛用于各种测量中,克服了常规测量种的许多不足(如常规测量通常是平面测量和高程测量分别实施,这样就存在着视线不畅、水准高程测量困难、工作强度大、工作效率低等),对常规测量中存在的问题提供了一套很好的解决方案,加快了工程勘察设计进度、解决了勘察工期短的问题,提高了经济效益和社会效益,使得工程建设能够如期、顺利、保质保量完成。

(1)大量节约了人员的投入,从而减少物力的投入,提高经济效益。(2)测量不受视线的限制,提高了测量速度,保证了勘察设计工期,从而保证了工程建设工期,提高了项目的社会效益。(3)克服了传统测量方法因转站过多而引起累积误差的缺点,有效控制了测量精度,保证了工程建设质量。

1.4三维数字地面模型

随着数字化技术的不断提高和深入发展,数字地面模型广泛应用于各类工程活动中,是 计算 机辅助技术的核心之一。目前公路勘察设计软件行业中,都把数字地面模型作为自身的亮点和特点来抢占市场份额,也得到了同行业工作者的认可和重视,这也是数字地面模型在公路行业快速发展的重要原因。目前主要有纬地道路设计软件、海地道路设计软件、bid-land道路设计软件以及auto cad 2008以上版本中镶嵌的civil 3d等均可建立三维数字地面模型。

数字地面模型可以用来进行公路平面、纵面、横断面进行设计,计算其相应工程数量,从而进行路线方案的取舍。由于不需要大量的外业工作,投入少,故可大范围、多角度的进行比选研究。

2 应用实例

贵州省普定至惠水高速公路普定至安顺段暨安顺西绕城高速公路工程位于黔中腹地安顺市境内,是《贵州省高速公路网规划》“678”网及4个环线中安顺环线的主要组成部分,项目全长48.47公里,主要特点有:

(1)地处黔中腹地的安顺市,属于典型的喀斯特地形地貌,岩溶比较发育。(2)所经过地形平坦,多数地段均属于基本农田保护区。(3)是安顺市的环线,规划区范围大,且安顺市是我省的主要军工 企业 集居地,沿线 工业 、厂矿、水库分布较多。(4)区域内路网发达,沿线区域内铁路有轿子山煤矿专用铁路、贵昆铁路及规划的贵昆高速铁路;公路有清镇至镇宁高速公路、g320、s102、s209、县道以及沿线的通乡、通村公路。

本项目的特点决定了在本项目勘察设计过程中的难点和重点,通过对项目的认真研究和分析,在本项目的勘察设计中需要坚持的重点和克服的难点主要有:

(1)需要大范围的研究路线方案,尽量避开基本农田、规划区、水库及岩溶路段。(2)路网发达,路线走廊带及路线方案比选范围宽,困难大,路线方案控制点多,需要绕避的结构工程多。(3)如采用传统的勘察方法,工作量大,需要调绘的结构物多,周期长,效益低。

基于以上分析,在本项目勘察设计中,充分应用 现代 测量技术和现有成果,取得了良好的 经济 效益和社会效益,现介绍如下:

2.1 google地球的应用

在本项目中,google地球的应用贯穿了整个过程,从走廊带研究到方案选择,再到设计汇报等均多次用到了google地球。在走廊带选择及方案比选阶段,由于google地球提供了比较详尽、清晰的地表建筑物,使得所有可能的走廊带均变得真实可见,克服了在地形图上选择时遇到的路线走廊带在地形、地貌上可行,而结合沿线地表附属物时就不可行的问题。减少了不必要的内业工作和现场踏勘工作,节约了项目勘察设计成本,缩短了勘察设计周期。在项目后期阶段,主要是将设计成果还原到三位图片上进行项目汇报,这样设计成果直观、清晰、易懂,汇报得到了主管部门和专家的好评,为单位树立了良好的形象。

2.2数字摄影测量和三维数字地面模型

v在本项目的勘察设计中各个阶段均用到数字摄影测量和三维数字地面模型,是本项目主要数据来源的基础。生成全线1:5000正射影像地形图,用于初步设计方案研究;生成1:2000三维数字地形图用于纸上定线和建立数字地面模型,这一技术应用比较成熟,在此不再赘述。

2.3 gps-rtk测量技术

在本项目外业测量期间,全测量过程均运用了gps-rtk测量技术,使得测量人员和测量成本节约了约1/3,改善了测量工人的工作环境,节约了开支。解决了采用传统测量方法工人劳动强度大、测量视距、沟谷的影响。缩短了测量工期10余天,取得了良好的经济效益和社会效益。

结语

通过对现有数字技术的分析并结合贵州省普定至安顺高速公路暨安顺西绕城高速公路项目中数字化勘察设计新技术的应用介绍,探讨了数字技术在高速公路勘察设计中的必要性和经济性,为高速公路项目勘察设计提供了一个很好的范例。

参考 文献

公路工程勘测规范篇4

关键词:高速公路;数字化技术;勘察设计

高速公路勘察设计与一般二级及二级以下公路建设项目的勘察设计有着本质区别,许多新技术的应用都亟待探索和研究,先进的勘察设计技术是保证工程项目获得成功的前提条件,控制着工程的整体质量和工程建设周期。

1 我国公路勘察设计中的部分新技术

1.1高分辨率卫星遥感技术(google地球的应用)

高速公路建设主要有改建和新建,目前我省以新建项目为主,这就需要大范围的走廊带选择,需要了解项目控制点附近的地形、地貌、路网分布、土地利用及沿线 自然 与环境因素等。WwW.133229.COM卫星遥感技术以其丰富的地表信息和直观图像就在路线走廊带以及路线方案优化、比选方面提供了一种非常好的选择。下面就以google地球在勘察设计中的应用作一些分析:

google地球是美国google公司向公众提供的一种三位数字地形图,利用它可以直接生成路线走廊带选择时需要的大范围、大比例尺的地形图,且根据工作阶段的不同,可以转化成相应比例尺的数字地形图。google地球解译出了区域路网、地表附属物、自然地理地貌等各种最新的自然、经济现象,在路线走廊带优化、比选方面具有得天独厚的技术优势:

(1)卫星不受空域和地面障碍物的限制,能迅速获取全球任何地区最新的立体影像;(2)可直接生成1:10000数字地形图,仅用少量野外控制点且不必严格控制点位分布即可生成1:5000~1:2000数字地形图,这对困难地区获取地面数据具有极大的价值;而且由于视点高,其摄影死角比航摄更少,可获取更隐蔽地区的资料;(3)它提供范围大、面积广,因此更有利于路线走廊带的优化选择,有利于提高经济效益,在前期工作中大大减少了人力、物力的投入。

1.2数字摄影测量

数字摄影测量是近年来广泛应用于高速公路及二级公路勘察设计过程中的一种新技术,实现了真正意义上的自动测图和数字测图。数字摄影测量与传统摄影测量的区别在于它是利用相关技术自动处理数字化影像,是完全数字形式的。这种全数字化、全自动化的测绘方式为公路勘察设计的数字化提供了可靠的数据支持。

(1)采用航摄像片减少了大量的外业测图工作,外业测量工作简化为像控点布设、控制点布设及新增地物的调绘,这样就可以为公路勘测设计提供大比例尺地的形图,供纸上定线和方案比选使用。(2)通过立体观察,充分利用航片丰富的影像信息进行规划、选线、经济调查、工程地质遥感分析等。(3)借助于数字摄影测量,直接产生设计所需的地表三维坐标数据,建立工程数字地面模型,为公路测设自动化系统提供原始地形数据。

1.3 gps-rtk测量

gps-rtk三维测量技术是近年发展起来的测量方法,广泛用于各种测量中,克服了常规测量种的许多不足(如常规测量通常是平面测量和高程测量分别实施,这样就存在着视线不畅、水准高程测量困难、工作强度大、工作效率低等),对常规测量中存在的问题提供了一套很好的解决方案,加快了工程勘察设计进度、解决了勘察工期短的问题,提高了经济效益和社会效益,使得工程建设能够如期、顺利、保质保量完成。

(1)大量节约了人员的投入,从而减少物力的投入,提高经济效益。(2)测量不受视线的限制,提高了测量速度,保证了勘察设计工期,从而保证了工程建设工期,提高了项目的社会效益。(3)克服了传统测量方法因转站过多而引起累积误差的缺点,有效控制了测量精度,保证了工程建设质量。

1.4三维数字地面模型

随着数字化技术的不断提高和深入发展,数字地面模型广泛应用于各类工程活动中,是 计算 机辅助技术的核心之一。目前公路勘察设计软件行业中,都把数字地面模型作为自身的亮点和特点来抢占市场份额,也得到了同行业工作者的认可和重视,这也是数字地面模型在公路行业快速发展的重要原因。目前主要有纬地道路设计软件、海地道路设计软件、bid-land道路设计软件以及auto cad 2008以上版本中镶嵌的civil 3d等均可建立三维数字地面模型。

数字地面模型可以用来进行公路平面、纵面、横断面进行设计,计算其相应工程数量,从而进行路线方案的取舍。由于不需要大量的外业工作,投入少,故可大范围、多角度的进行比选研究。

2 应用实例

贵州省普定至惠水高速公路普定至安顺段暨安顺西绕城高速公路工程位于黔中腹地安顺市境内,是《贵州省高速公路网规划》“678”网及4个环线中安顺环线的主要组成部分,项目全长48.47公里,主要特点有:

(1)地处黔中腹地的安顺市,属于典型的喀斯特地形地貌,岩溶比较发育。(2)所经过地形平坦,多数地段均属于基本农田保护区。(3)是安顺市的环线,规划区范围大,且安顺市是我省的主要军工 企业 集居地,沿线 工业 、厂矿、水库分布较多。(4)区域内路网发达,沿线区域内铁路有轿子山煤矿专用铁路、贵昆铁路及规划的贵昆高速铁路;公路有清镇至镇宁高速公路、g320、s102、s209、县道以及沿线的通乡、通村公路。

本项目的特点决定了在本项目勘察设计过程中的难点和重点,通过对项目的认真研究和分析,在本项目的勘察设计中需要坚持的重点和克服的难点主要有:

(1)需要大范围的研究路线方案,尽量避开基本农田、规划区、水库及岩溶路段。(2)路网发达,路线走廊带及路线方案比选范围宽,困难大,路线方案控制点多,需要绕避的结构工程多。(3)如采用传统的勘察方法,工作量大,需要调绘的结构物多,周期长,效益低。

基于以上分析,在本项目勘察设计中,充分应用 现代 测量技术和现有成果,取得了良好的 经济 效益和社会效益,现介绍如下:

2.1 google地球的应用

在本项目中,google地球的应用贯穿了整个过程,从走廊带研究到方案选择,再到设计汇报等均多次用到了google地球。在走廊带选择及方案比选阶段,由于google地球提供了比较详尽、清晰的地表建筑物,使得所有可能的走廊带均变得真实可见,克服了在地形图上选择时遇到的路线走廊带在地形、地貌上可行,而结合沿线地表附属物时就不可行的问题。减少了不必要的内业工作和现场踏勘工作,节约了项目勘察设计成本,缩短了勘察设计周期。在项目后期阶段,主要是将设计成果还原到三位图片上进行项目汇报,这样设计成果直观、清晰、易懂,汇报得到了主管部门和专家的好评,为单位树立了良好的形象。

2.2数字摄影测量和三维数字地面模型

v在本项目的勘察设计中各个阶段均用到数字摄影测量和三维数字地面模型,是本项目主要数据来源的基础。生成全线1:5000正射影像地形图,用于初步设计方案研究;生成1:2000三维数字地形图用于纸上定线和建立数字地面模型,这一技术应用比较成熟,在此不再赘述。

2.3 gps-rtk测量技术

在本项目外业测量期间,全测量过程均运用了gps-rtk测量技术,使得测量人员和测量成本节约了约1/3,改善了测量工人的工作环境,节约了开支。解决了采用传统测量方法工人劳动强度大、测量视距、沟谷的影响。缩短了测量工期10余天,取得了良好的经济效益和社会效益。

结语

通过对现有数字技术的分析并结合贵州省普定至安顺高速公路暨安顺西绕城高速公路项目中数字化勘察设计新技术的应用介绍,探讨了数字技术在高速公路勘察设计中的必要性和经济性,为高速公路项目勘察设计提供了一个很好的范例。

参考 文献

公路工程勘测规范篇5

1.1测量放样

在此阶段,会使用到GPS、全站仪等工程测量的仪器,进而选择最为科学,最为合理的资质勘探点,对于勘探点位置的孔口高程偏差以及定位偏差,必须确保控制在规范允许的范围之内。当勘探完成之后,还需要对勘探点进行再一次的检测,并根据复测的实际情况做好相应的记录。

1.2工程地质的调绘

在进行工程地质测绘工作的时候,一定要助于做好与沿线工程的结合,然后再借助于一系列的勘探方式以及仪器设备进行调烩工作。在此环节中,其具体应查明一下的三项内容:第一,地形地貌的具体成因,分布情况,形态特征与地层的主要成因,厚度、岩性以及岩石具体的风化情况等;第二点,需要了解清楚地下水的埋深情况,补给情况、径流情况等等;第三点,需要对特殊性岩土的分布范围有所了解,包括工程地质的主要性质,地质的具体规模,分布的具体范围、形成条件以及现有工程的具体情况等等,

1.3工程地质勘探

通常情况下,工程地质勘察工作是与工程地质测绘工作紧密联系的,其有利于进行工程地质资料的收集与整理,深入的了解到地质的具体情况,地质勘测的具体方式分为以下几种。

(1)钻探

钻探是指在地表下用钻头钻入地层的勘探方法。在地层内钻成直径较小并具有相当深度的圆通形孔眼的孔称为钻孔。通常将直径大于等于800mm以上的钻孔称为大直径钻井。钻孔上部口径较大,下部口径较小,成阶梯状。钻孔的上部为孔口,底部为孔底;四周侧壁为孔壁。钻孔断面的直径为孔经;由大孔经改为小孔经称换经。从孔口到孔底的距离为孔深。

(2)挖探

挖探一般包括两种,即坑探以及槽探,需要注意的是,其具体的深度必须要保证不能大于地下水位,对于其的长度与断面尺寸应该严格的按照地质勘察的主要目标以及相关规范的要求去决定。最终需要提供的资料应该包含以下几种:文字描述、断面图、展示图以及较为重要部位的图片资料等等。在进行工程地质资料勘察的时候,槽探一般包括四种类型,即坑、槽、井、洞等。

2内业工作

需要注意的是,对于公路工程地质勘察报告来说,其在一定程度上不但展示出了工程地质勘察的主要结果,同时,其也是构筑物地基与公路路基设计甚至是后期施工的关键依据。总报告应该包含以下几个方面的内容:前言、自然地理的相关情况、全线工程地质评估以及相关分析等等,不良地质与特殊性岩石所制作的相应表格等等。工点报告文字部分除对前言、自然地理的概况、工程地质条件进行简要叙述外,还要着重的针对,存在的工程地质问题与建议、工点工程地质条件进行说明,例如深挖路堑等的稳定性计算与分析。

3工程实例

3.1工程概况

在这段路线中,路线交叉、沿线涵洞地段均较多,且地质的条件比较复杂。其地质勘察拟先后通过初勘、详勘两个阶段来勘察,以便于查明整个工程的各类环境工程地质条件。

3.2公路工程地质勘查总结

公路工程勘测规范篇6

公路修建起来往往工程巨大,几十公路的长度很常见,这就决定了公路工程地质勘察往往呈线状分布。长达几十公路的公路修建过程中,会经过不同的地质地貌条件,也会遇到很多不利的施工条件,这要求公路工程施工之前一定要做好地质勘察,并且勘察人员需要掌握较高的技术水平和实践经验。

1 公路地质勘察的目的及任务

公路地质勘查能通过提供详尽的地质勘察资料为道路工程施工图提供设计参考,通过地质勘察能对工程地质条件中的道路修建的适宜性和稳定性进行适宜性评价,并且提供道路区域内的岩土的设计参数。如果公路工程需要架设桥梁,地质勘查还能提供详细的地质勘查数据及分析,对是否适宜建造桥梁,以及桥梁构建方案中桥梁类型、地基岩土参数等方面提供有价值的参考。

公路地质勘查的主要任务是,通过准确分析数据,为工程设计、地基稳定等方面提供参考指标,主要分析场地土层成层原因和分布规律、水文地质条件等方面,并分析其对本工程设计与施工可能产生的影响,判定地下水和土对混凝土的腐蚀性。判断并评价场地的岩土工程地质特点,结合该项目工程的性质,对基础型式及相应的持力层进行分析论证。

2 公路工程地质勘察中的常见问题

工程设计是分步骤展开的,与设计时期相适应,勘察也是分步骤的。公路工程地质勘察一定要根据勘察阶段的差异化,完成所有勘察任务。每个勘察阶段的工作内容和深度应该和公路设计中每一个流程的要求相匹配。

公路工程的地质勘察项目通常是呈线型布局,一般情况下都要长达几十公里。如果是地质条件相对复杂的区域,同一个项目中通常会跨越各类地形地貌和及地质架构,经历各种恶劣的地质和特殊岩土。要想管理好一项繁琐难度大的公路工程地质勘察项目,这需要项目负责人具备良好的职业道德,此外还要具备非常高的综合技术水平和丰富的实践经验。

勘察工作的每一个阶段,进行深度应要的符合公路设计阶段的要求。客观方面的设计思路和水平如今还很难达到最新的交通建设标准,整体设计水平需要进一步提升,技术指标和标准的应用及掌握都比较死板,地勘工作深度不够,水文地质资料的搜集汇总、分析和正确运用的能力稍弱,个别项目技术方案还无法完全实现客观、科学和真实,更无法发挥出优化设计、控制投资、便捷施工的重要作用。投资控制过程中,经常有工程概算大于估算,预算超过概算等各种不良的现象产生。

地质勘察设计中存在的关键问题,这其中既有客观因素也有主观因素。勘察设计的时长比较短,缺乏严密度,设计者深入分析问题,以及推敲方案的时间不够。设计人员对工程造价的具体理解上存有误区,无法正确处理质量和价格之间的关系。把减少造价成本视为勘察设计最终的追求目一,这是在安全受到保障,环境无任何破坏,质量有提高的基础上的减少。优秀的设计,应该是具有耐久性、安全性、舒适性、便捷性和经济性的和谐统一,而不是投入资金越多工程项目执行的就越好,有时候就算预算很高也不一定就能完成高质量的项目。

3 公路工程地质勘察需注意的问题

3.1 勘察编写大纲

编写大纲是全部勘察项目都必须执行的工作内容,应全面考虑施工现场的地质条件、水文地质环境和项目具体情况,既要要详实地对地质条件的了解程度、项目情况、地质勘察的目的、手段、技术要求有一个具体说明,还要对执行勘察工作的人员、投放的设备和质量保障测量都形成一个系统的说明文件。

3.2 选择勘探测试方法

勘探测试方法都带有极强的指向性,选用合理的能产生最大效益的方法,反之将导致很多工作量徒劳,完全没有发挥出应有的作用。由于勘察测试方法五花八门,那么怎么选择既经济又行之有效的方法是公路工程勘察的中的。

3.3 工程地质勘察周期控制

勘察时长作为工程地质勘察项目的关键原因一定要符合计划的要求。在编制勘察大纲时,需要围绕工程项目情况分析、勘察工作量和方法、地形地质条件等方面起草,对外业工作、岩土试验和室内资料整理周期进行统筹安排人员和设备。建立项目完按时完工的成本观念,有效控制工程造价。公路工程是一项系统工程。因此,勘察设计要综合考虑规划、建设、养护等的全过程,在按时完工的指导下进行技术方案对比,规范确定项目的功能水平,完成技?g和经济的协调统一,保障勘察设计的工作质量。

公路工程勘测规范篇7

【关键词】岩溶路基;勘察;设计;施工;综述

岩溶是经过漫长的地质时期,在地表水或地下水对可溶性岩石进行的溶解作用下,所形成改造和破坏的岩体现象。可溶性岩体之间或内部形成各种大小形状不一的空洞和裂隙,经过地质演变,这些空洞或裂隙由水、土、杂物或者空气填充,形成稳定的岩溶体,这些空洞小的很小,大的却很大,通常由裂隙贯通或单独形成洞腔。

随着我国高速公路发展,高速公路建设难免要通过山区岩溶路段,而对岩溶路段的勘察、设计、施工和质量检测是消除岩溶路段对高速公路正常安全运行影响的重要环节。

1、概述

河南驻马店至泌阳高速公路项目全长80.9公里,路线位于豫中南平原与豫西南山地交界处,部分路线处于山岭重丘区,根据设计图纸提示有两处路段通过岩溶地段,并指出“由于溶洞发育无明显规律性可循,应在具体施工过程中,进一步查明影响路基稳定的深度范围内的岩溶发育状况,及时采取合理的处治措施”。此两段路基开挖完成后,发现已经揭示的岩溶现状和初步设计存在一定差异,随后就开展对此段路基的补充勘察、设计和具体处治施工工作。

2、岩溶路段地质勘察

地质勘察主要采用的勘察方法有两证,一种是地质钻探,此种方法比较直接的揭示出了具体的地质状况,可以对特征区域进行加密钻探。第二种是物理探测,主要采用高密度电法。这种方法成本低、效率高、准确率大,探地雷达在特定条件下也具备较高的精度。

2.1地质钻探钻取芯样:采用DPP-100型全液压汽车钻机,泥浆护壁,回转钻进和锤击钻进两种方式钻进,进口口径130mm,终孔不小于119mm。钻探范围为纵向为全挖方段,横向为全宽。采用梅花形6米布点,钻探深度为15米.

2.2孔内摄像拍照:对于在钻探过程中发现较大岩溶空洞后,采用孔内摄像仪针,对孔内情况进行了摄像和拍照,根据观测结果分析空洞的空间分布后决定采取是否补充钻探。

2.3物理探测:地质雷达采用GR-2004探地雷达沿路线纵向进行,横向从一侧到另一侧,无线频率100MHZ。高密度电法采用E60b型高密度电阻率探测仪,智能电缆连接,自动采集数据,形成视电阻率剖面。高密度电法采用布置测线的方法,测线纵向间距10.0米,横向间距5.0米。

通过以上几种方法的相互补充和结合,对钻探揭露的各主要溶洞进行了科学推断溶洞的空间展布和详细说明,包括它的平面形态、最大直径、相互之间的连通关系等产出特征,以便设计时更好的把握处理范围,并采取有效适宜的处置措施。

勘测工作完毕后,根据钻探和物探的综合勘查成果配合平面测绘,绘制岩溶平面分布图和空间立体分布图,提交勘察报告。

3、岩溶路段治理工程设计

通过对勘测文件的认真分析研究,根据相关的设计规范确定了以下处治方案:

3.1当洞内裂隙发育,洞腔较小时,采用C20水下混凝土灌注,直至灌满为止。

3.2当孔口已出露时,清除洞内填充物后,采用片石填塞,顶部50cm厚采用C20号混凝土封闭,并延伸至洞口周围各1米范围形成盖口板。

3.3对其他勘察资料反映存在大量裂隙和空洞,而且比较小而多,洞口没有揭露的两路段路基全宽范围内,采用打孔胶结高压注浆的办法进行治理,孔位按梅花型全路基宽度布置,间距3m,孔深6m。其中四周周边第一排为帷幕孔,孔深8米,并先行分时分段逐步注浆固结施工,固结后再在施工帷幕孔中间注浆各压浆孔。

4、岩溶路段治理工程施工工艺

根据两段路基的处治设计方案,结合一般路基施工规范和工艺,综合本工程特点,制定了一下处治施工方案:

4.1测量放样:采用全站仪测量放样出路线中线各桩位,其余各注浆位置采用经纬仪和钢尺在路基全宽范围内根据设计图纸定点放样并标识,各点间距为等边4.5米的等边三角形,放样完毕后报请监理验收后做好开钻成孔准备工作。

4.2开钻成孔:采用12立方空压机送风,潜孔钻钻进,采用直径127mm钻头开钻,钻至基岩后变径为直径89mm终孔。报请监理验收孔深后做好浇注孔口管,孔口管采用长度1米,壁厚3mm,外径18mm的钢管,孔口内外各长50cm,孔口管采用525#快凝水泥砂浆与孔壁固结牢固,保证注浆时能有效持压,以保证注浆质量。

4.3水泥浆配置:水泥浆液通过制浆机拌制,并严格按照设计浆液配合比进行,水泥、水和外加剂严格计量,施工过程中随即抽查各项指标。制浆通过一级搅拌池和二级搅拌池拌和均匀后进入注浆泵后进行压浆。

4.4高压注浆施工:注浆前全面检查设备和管路系统。浆液随用随制,制浆系统配置出合格均匀的浆液后,通过压浆泵,压浆管注入孔口管,采用定量定压分段注浆方法施工。单孔孔口管压在1.0Mpa以上,稳定10~15分钟以上,或者周围孔有冒浆现象视为注浆结束。

4.5已外露空洞处理:对于溶洞孔口外露的空洞,采用C20混凝土灌注或采用片石回填,浇注盖口板形成封闭,施工过程监理应全过程监督施工质量并做好相关记录和拍照工作。

4.6场地清理:压浆及混凝土封闭施工完毕7天后,采用机械配合人工方法进行场地清理,岩溶路段处治施工视为结束。

5、岩溶路段施工质量检测

5.1检测时间:在灌浆施工结束半个月后。

5.2检测方法:

(1)钻孔检测:通过钻孔取芯直接观察岩溶区的浆液充填情况,并结合钻探过程中循环液的漏失情况及孔壁的稳定性等评价灌浆质量。

(2)高密度电法检测:检测注浆的整体充填情况。

结合钻孔检测资料和高密度电法做出综合评价,在全面分析研究这些资料的基础上,最终确定灌浆质量是否合格。

5.3检测量及检测深度:钻孔检测为总孔数的2%;注浆孔深+1.0米。

5.4检测位置:

A、钻孔检测采用随机布置(在梅花形布置的注浆孔之间的中心),或认为有疑点的部位,或监理指定的位置,

B、高密度电法检测在整个注浆区。

高密度电法采用布置测线的方法,测线纵向间距10.0米,横向间距5.0米。

质量检测过程如有局部缺陷,应加密检测,保证检测结果如实反映工程实际情况。

6、结束语

检测结果表明:钻探芯样水泥浆对空隙进行有效填充,明显可见水泥浆,两岩溶路段视电阻值显著增长,再未出现其他空洞和裂隙现象,地基整体稳定性明显提高。本项目通车试运营两年后此处治路段未出现任何路基病害及隐患。

参考文献

[1]驻马店至泌阳高速公路两阶段施工设计图[M].中交第一公路勘察设计研究院,2004.

公路工程勘测规范篇8

一、

二、三等奖,所撰写的论文曾获行业优秀科技论文奖。20**年9月,应邀作为行业内的唯一专家并担任专家组的副组长协助组长(王思敬院士)较好地完成了港珠澳大桥的工程可行性研究阶段的工程勘察评审。主持的广梧高速公路双凤至平台段交通部典型示范工程的工程勘察项目,采用了多项领先技术,有效地解决了山区高速公路的工程勘察难题,获得评审专家的好评。

该同志多次被评为单位双文明先进个人,**年被评为广东省交通厅优秀党员,**年获98年度广东省交通厅全省加快交通基础设施建设先进个人,20**年评为广东省交通集团优秀党员,20**年获教授级高级工程师任职资格,20**年被聘为中山大学地球科学系地质工程专业硕士点兼职教授。

在19年的工作中,该同志,主持或审核了数十座大桥、特大桥、数百公里高速公路、数十公里隧道的勘察工作,突出在如下几个方面:

1、主持完成国家重点工程在同三国道主干线粤境广湛高速公路阳江—茂名、电白官珠—坡心段近100km的线路上,部分路段分布有高液限土,这种土透水性很差,并具有较强的膨胀性,毛细现象也很显著,浸水后能较长时间保持水分,承载力很小,并具有“弹簧”的性质,不易压实,故不宜作为路堤填料。如严格按施工规范,就会出现大量的弃方,工程造价会大大增加,而且弃方既要多占土地,又可能造成二次污染环境。为了解决这个技术难题,其利用坚实地球化学的理论基础,从微观上找出化学风化形成高液限土的原理。通过了解高液限土的形成过程,发现其与普通的风化土最大的区别在于其分子结构中多了大量的水分子,且不是游离的水分子,而成为了结构水,一般在地下水位以下不易分离,从而导致其工程性质差,不宜用常规的方法处理。要处理高液限土,首先应想办法去掉其结构水,用化学的方法就是通过掺进化学原料并充分拌和(水泥、石灰、粉煤灰等),通过化学反应,置换其水分子,达到彻底改变其性质的目的,但成本高,仅适用于量小的范围,大范围的经济处理是用物理方法处理:凉晒。通过严密的施工组织和施工工艺,凉晒除掉大部分结构水后,应与地下水、地表水隔离,防止其吸咐水分再成为无法压实“弹簧”土,凉晒后的高液限土应填在压实度90的区域,并应遵循上、下封,包边及排水的处治方案,做到既保证工程质量,又经济合理,更有利于土地利用和环保,经济效益和社会效益明显。

2、审核完成省重点工程汕梅高速公路柚树下至清潭段左线7.52km详勘,地处莲花山断裂带,该隧道群围岩节理、裂隙发育,受断层的影响,洞内局部出现涌水,围岩类别复杂多变,采用物探结合钻探对围岩类别进行划分,运用国际上流行“要害块”理论对围岩进行评价,准确、安全有效采取相应的支护形式,在开挖过程实施动态观测,及时变更围岩类别和支护形式,做到既安全,又能有效控制投资,业主的质量目标是创国优工程,该项目获20**年度广东省优秀工程勘察一等奖。

3、主持完成广东省西部沿海高速公路镇海湾大桥勘察,采用了当时国内领先的地震勘探测点定位系统。在工可阶段,桥位综合地震勘探在海域采用声纳测深、浅层剖面和单道地震探测,在陆地及沿海浅滩采用横波反射法和折射波法,在海域采用了差分GPS全球卫星定位系统进行动态定位和导航,有效地确保了测线测点的准确性,由于采用了先进的导航定迹技术,所采集的数据有效可靠,通过解译对比,有效准确地解译出地桥位区的主要地质构造、不良地质问题。根据解译的成果针对性采用综合勘察手段,以较少的勘察工作量探明复杂的工程地质问题,该项目获20**年度广东省优秀工程勘察二等奖。

4、在新技术应用上,为配合山区高速公路选线的要求,我院承担的国家重点规划线广梧高速公路云浮河口—郁南平台段(主线长98.822km,支线长31.1**km,比较线长92km)工程可行性研究中(后双凤至平台段被交通部定为勘察设计典型示范工程),路线所经区域主要为山岭重丘区,常规的地质调查难以适应地质选线的需要,为防止项目实施阶段才发现不良地质隐患,如大的断褶构造带、滑坡、崩塌、软弱岩土层、岩溶、煤系地层、采空区等,其主持应用遥感地质解译技术解决公路选线过程中的不良地质和非凡性岩土问题,这在我院尚属首次,填补了我省公路工程地质遥感解译技术的空白,在项目的初勘阶段采用了先进的瞬态面波技术可控源技术,得到了该工程评审会专家的好评。

此外,该同志**年度主持完成中山港大桥工程勘察获广东省优秀工程勘察二等奖;20**年度主持完成的番禺大桥勘察获广东省优秀工程勘察三等奖;20**年度同三国道主干线粤境高速公路汕头至汾水关段工程勘察作为主要参加者获广东省优秀工程勘察二等奖。

公路工程勘测规范篇9

其中辽宁大伙房输水隧洞长85km,是当今世界上单洞最长的水工隧洞,锦屏二级电站引水发电洞最大埋深达2500m,是我国目前埋深最大的水工隧洞之一。

另外,还有一批深埋长隧洞工程正在施工或正在规划设计,如新疆某补水工程穿天山隧洞,陕西引汉济渭工程穿秦岭隧洞,南水北调西线工程克柯—黄河隧洞、扎洛—克柯隧洞,青海引大济湟穿大阪山隧洞等,其中最长的达77km,最大埋深达2200m。

无论是国内还是国外,深埋长隧洞的工程地质勘察技术还不成熟,还存在不少困难,是水利水电工程地质勘察突出的难点之一,主要表现在:①地面海拔高,交通困难,勘探设备甚至技术人员难以到达洞线位置。

②勘察测试手段跟不上隧洞工程发展需要,1000~3000m的深度以及高应力、高水头条件尚缺乏适宜的勘探试验设备,现有的勘探试验方法选择受到限制。

③随埋深的显著增加,工程地质问题更为复杂,可借鉴的工程实例不多。

④有关理论还不够完善,分析评价方法需要摸索。

⑤采用TBM施工是深埋长隧洞工程发展趋势,相对于钻爆法,TBM对勘察成果的准确性有更高的要求,而不是可以简化。⑥勘察经费和工期不足,勘察工作量布置和勘察方法选择受到明显限制。

目前,深埋长隧洞的工程地质勘察还处于探索和积累经验阶段,不仅需要工程地质分析、评价理论的丰富与完善,更需要勘察技术与方法的突破与创新。

一、深埋长隧洞主要工程地质问题隧洞工程可能存在的工程地质问题主要有围岩变形、塌方、岩爆、高外水压力、突水、突泥和涌水、高地温、岩溶、膨胀岩、有害气体、有害水质、放射性危害等。

从一些工程实例来看,深埋长隧洞工程出现上述问题的概率明显更高,也更为复杂。

在一个工程中,一般有2~4个工程地质问题会比较突出,如锦屏二级发电洞主要问题是岩爆和涌水,精伊霍铁路天山隧洞主要是断层带、大溶隙涌水,鱼箭口发电洞主要是溶洞突水、突泥,某达坂输水隧洞主要是软岩变形,奇热哈塔尔发电洞主要是岩爆和高地温等。突涌水、高应力条件下的岩爆、软弱破碎围岩大变形和高地温是深埋长隧洞出现概率比较高的工程地质问题,对工程影响也较大。国内如辽宁大伙房水库输水隧洞、野三关公路隧洞、精伊霍铁路天山隧洞、锦屏二级发电洞等工程在施工期间曾因大量突水、突泥、岩爆、塌方而出现过人身伤亡和设备事故,并造成投资增加、工期延误等不良影响。

特别需要提出的是,在极高应力条件下,某些中硬岩也存在发生塑性变形的可能。

瑞士圣格达铁路隧洞围岩中存在一种糖粒状砂岩,在高围压下发生塑性收敛变形达70cm以上,曾造成TBM卡机事故。新疆某达坂引水隧洞埋深不超过300m,但地应力高,岩石以泥岩与砂岩为主,因围岩挤压和膨胀变形造成数十次TBM卡机事故。穿过煤系地层的隧洞,有害气体和大变形问题最为突出,比较典型的工程有广渝高速公路华蓥山隧道和南昆铁路家竹箐隧道。家竹箐隧道实测瓦斯压力最大达到1.585MPa,高压力瓦斯、大变形和大涌水给该隧洞施工造成了很大困难。广渝高速公路华蓥山隧道不仅有煤层瓦斯,还遭遇了天然气、二次生化气及H2S等有害气体,问题更为复杂。

比较而言,这方面的问题在水利水电工程中较为少见。

隧洞活断层工程抗断的已建工程实例尚未见到,规划中的南水北调西线等几个长大隧洞工程,已将断裂活动性问题作为主要工程地质问题之一进行研究。考虑到强烈的破坏性,短时间内形成较大错距的区域性活断层应尽力绕避,而以缓慢蠕变变形为主的活断层在工程技术上是可以克服的。新疆某隧洞曾因放射性危害造成停工和方案改变,但是总的来说,出现严重放射性危害的工程实例较少见。

大范围的侵入岩、煤系地层是放射性矿物易于积聚之地,如在工程中遇到此类地层应进行必要的勘察研究工作。大伙房输水隧洞等工程勘察期间曾委托专业机构进行放射性勘探。

线路上如存在大范围放射性矿物,对施工、水资源危害较大,难以有效处理,应首先考虑绕避。

二、深埋长隧洞工程勘察技术1.遥感、地质测绘和调查地面地质工作仍是隧洞工程的主要勘察手段之一。

对于深埋长隧洞工程,地质调查和测绘的内容、要求与常规隧洞工程有所不同。

在隧洞埋深达2000m甚至更深的情况下,洞线两侧2km甚至更远的岩体、断裂都有可能会出现在隧洞围岩中,因此测绘范围宜扩大到隧洞两侧各2km以上,有时为了追踪重要的地质现象,需要扩大地质测绘的范围。

对于水文地质条件的调查要充分重视,必要时应进行专门的水文地质、岩溶调查。

洞线附近的小流域与隧洞涌水问题的评价有直接关系,应纳入调查与测绘范围。

高山区的溪流、泉水往往没有观测资料,测绘过程中应对地表水体的范围、水量、水位进行调查,应选择多个断面采用简易仪器估测溪流流量,对泉水应进行重点调查与观测。

高山区气温、降雨量、蒸发量和降雨入渗规律与山下存在显著不同,更缺乏直接的观测资料,这些资料对于预测隧洞涌水量、地温都是必要的,因此有条件时应在洞线附近分高程设置专门的观测站点。

深埋长隧洞工程勘察范围大、交通困难,并缺乏基础地质资料,地面调查与测绘工作是非常艰难的。

而遥感地质测绘技术具有宏观性、周期性、信息量丰富、快捷及成本低等优点,已成为深埋长隧洞工程地质勘察的一个重要手段。

如辽宁大伙房水库输水隧洞工程进行了面积2100km2的1∶50000遥感地质解译工作,通过航片、卫片解译及野外验证,确定了80余条断裂构造,初步确定了岩土体范围、地质界线、地质构造等;南水北调西线工程选择了ETM、SPOT和SAR等卫星遥感数据为主要信息源,重点对30000km2范围内的断裂构造进行了解译。

2.综合物探除常规物探方法外,为了探测深部地质体和地质现象,近年使用较多的是可控源音频大地电磁测深法(CSAMT)和高频人文大地电磁测深法(EH4)。

如南水北调西线工程、陕西引汉济渭穿秦岭隧洞工程、新疆某补水工程穿天山隧洞等。

可控源音频大地电磁法是根据不同频率电磁波具有不同穿透深度的特点,利用人工可控源产生音频电磁信号,探测地面电磁场的频率响应从而获得不同深度介质电阻率分布信息和目的体分布特征,其理论测深可达1500m,有效测深1100m。

与可控源音频大地电磁法不同,高频人文大地电磁测深法利用天然电磁波信号进行探测,其电磁波频率相对较高,探测深度也相对浅一些,其理论测深为1000m,有效测深600~800m。

该方法虽然探测深度大,地形适应性强,但是精度还需要进一步提高。

由于各种物探方法都有其优缺点,深埋长隧洞物探勘察适宜采用综合手段,不同方法之间相互补充和验证,采取点、线、面结合,定性与半定量结合的勘探布置和分析原则。

3.深钻孔通过钻探能够直接了解深部地层岩性、地质构造、地下水水位与水质、岩溶等基本地质条件,了解岩体放射性及有害气体的赋存特征;通过岩芯观察判断隧洞围岩类别,分析岩__爆的可能性;通过钻孔可以取样或在钻孔内进行试验与测试工作,获得深部岩体物理力学参数等。

因此,对于深埋隧洞工程,钻探仍是不可替代的主要勘察手段之一。

目前,深钻孔在国内隧洞工程勘察中的应用已经达到较高水平。

南水北调西线隧洞最大钻孔深度为470m;精伊霍铁路北天山隧洞最大钻孔深度约733m,平均钻孔间距约2~3km;北天山某水工隧洞钻孔最大深度886m,平均钻孔间距达到3~5km;安康铁路秦岭隧洞钻孔深度210~603m,孔间距约2km;引黄入晋工程隧洞钻孔深度350m,平均间距约1km。

国外也在深埋长隧洞工程地质勘察中使用深钻孔,如意大利与法国之间穿越阿尔卑斯山麓的铁路隧道,长约54km,有3.5km以上洞段埋深超过2000m,布置了20个钻孔,其中有3个深度超过1000m,平均钻孔间距小于3km;瑞士圣戈达快速铁路隧洞和伯伦纳铁路隧洞也都布置深钻孔,甚至在深孔底部又打水平孔。

可见,国内外隧洞工程对钻探的应用都非常重视,并没有因埋深大、地面工作条件恶劣而减少钻孔。

但限于经费和设备能力,不少钻孔是“悬挂”的,没有达到洞身位置。

深钻孔成本高昂,必须精心设计,用于关键部位,并尽量一孔多用,除取芯外,常常利用钻孔开展物探综合测井、地应力测量、孔内变形试验、孔内电视录像以及地温、放射性测量等试验测试工作。

4.钻孔压水试验常规的单管顶压试验方法在大深度和高压力下不适用。

一方面埋深很大时岩体吸水量小,常规橡皮栓塞的密封性能不能满足要求;另一方面栓塞压力难以控制,可能会被“压翻”导致试验难以成功,并可能造成严重井内事故。

双栓塞法技术可靠并具有高试验精度,中水北方公司在600~850m深度成功完成多段压水试验。关于试验段长度,由于深部岩体渗透性较差,试验段长度不能太短,在吸水量小的情况下适当加大试验段长度反而能降低试验误差,还可以提高工作效率,如10~20m一段。

关于试验压力,中水北方公司在某工程中采用双栓塞方法进行了常规压水和高压压水对比试验,结果显示3MPa和1MPa试验的透水率相近,显示常规水头压水试验方法对于深埋隧洞仍是基本适宜的。

5.长探洞锦屏二级引水发电洞实施了超过10km的勘探洞,获得了大量难得的技术资料。

黄河大柳树水利枢纽工程右岸发电洞也实施了1.2km的勘探洞,对发电洞成洞条件的论证起到了重要作用。

瑞士圣戈达隧洞为了解皮奥拉(Piora)地层的地质条件,开凿了长度约为5.5km的隧洞。

瑞士的伯伦纳隧洞也采取了类似的勘探方式,在阿尔卑斯山主峰附近开凿了约1km长的探洞。

目前,国内深埋长隧洞工程地质勘察中采用长探洞的实例还不多,但在工程建设初期,结合施工支洞的施工进行一些试验、测试是必要的。

如陕西引汉济渭穿秦岭隧洞,勘察单位就利用施工支洞进行了深部岩体变形、物理力学特性等方面的测试和试验工作。

6.岩石(岩体)试验断层破碎带等岩体以及泥岩等软岩,在高应力下会发生挤压变形,膨胀岩在水环境改变时会发生胀缩变形,一些中硬岩甚至硬岩在高应力下也存在快速蠕变的可能。

在大深度、高应力条件下,岩体中的空隙被压密,岩体与岩石的强度特性较为接近,因此可以通过岩石的不同围压三轴压缩试验模拟围岩岩体的工作环境,了解岩体蠕变条件和特征,解决施工期哪些围岩在什么条件下会发生快速蠕变变形问题,为施工方法选择、掘进机选型提供基础资料。

郭志通过试验证实,温度在数十度至百度时,岩石的力学性质与常温时差异不大,可以不考虑高地温对围岩力学性质的影响。但在高围压或卸荷条件下,围岩的长期强度与峰值强度差异较大。

如某工程围岩为浅变质泥质砂岩,单轴抗压强度约70MPa,在30MPa围压下其长期强度(抗剪强度)仅为峰值强度的一半。因此,对于大埋深隧洞应考虑进行岩石(岩体)的高围压蠕变试验,以确定岩体的长期强度,为工程永久支护提供强度参数。针对掘进机工效的试验研究不容忽视,实际上刀具选择不当会明显影响掘进效率,维护费用也大大提高,与此有关的试验主要有岩石抗压强度、石英含量、硬度和研磨性等。

三、几点经验与体会

1.循序渐进,逐步深入,重视施工阶段的超前勘探鉴于深埋长隧洞工程地质勘察工作难度较大,存在的工程地质问题复杂,大量的勘探工期较长,费用较高,因此深埋长隧洞工程宜采取整体构思、逐步加深的勘察方式。

超前勘探是深埋长隧洞工程技施阶段必不可少的超前预测预报手段,对工程安全施工至关重要,应纳入施工工序,并应作为技施阶段勘察单位的重要勘察任务。

2.勘探布置应抓住重点隧洞存在的主要工程地质问题是前期勘探的重点所在。

锦屏二级发电洞针对岩溶涌水问题曾进行了全面系统的岩溶调查和超长探洞勘探,奇热哈塔尔发电洞针对地热泉引起的高地温问题进行了钻孔地温测量和大范围泉水调查。国外也是这样,为了查明关键地质问题不惜代价。如瑞士圣戈达快速铁路隧洞,为查明北面圣哥达“地块”和南面Pennine片麻岩带之间皮奥拉地层特征,布置了长度超过1000m的定向钻孔,并在探洞内布置了深300m的垂直孔;瑞士伯伦纳铁路隧洞,为了解一段复杂洞段的地质条件,首先在主峰附近开凿了一个长900m的勘探洞,洞内布置了深800m的垂直勘探孔,达到隧洞高程后沿洞线水平方向各延伸了约450m。

大变形、塌方、突涌水、高外水压力、岩溶、有害气体等,往往与断层有直接或间接的关联,是勘探重点。

如引黄入晋工程、精伊霍铁路天山隧洞、大伙房输水隧洞等工程主要断层均布置有钻孔或探洞进行控制。

3.充分利用高科技勘探手段鉴于深埋长隧洞的特点,常规勘察方法已无能为力,必须采用重型勘探设备和高科技手段。如航空航天遥感、超深钻孔及孔内测试、大深度地面综合物探以及“三高”环境下的岩体力学试验等。

4.着重针对基本地质条件的勘察,采用多种勘察方法互相补充验证对于深埋长隧洞来说,无论是工程地质分析理论还是勘察技术方法,都还不成熟,认识深部地质体和地质现象都还比较困难,因此要想在前期勘察设计阶段完全查明工程地质条件是不现实的,应把工作重点放在对地层分布、岩组划分、构造形态与特征、水文地质条件等基本地质条件的认识上,对于重要地质现象、关键地质问题的勘察有必要采用多种方法和手段,以互相补充和验证。

5.勘察评价内容具有针对性,并与施工方法相适应采用钻爆法、TBM法结合方式是深埋隧洞常用的施工解决方案。以钻爆法突破复杂洞段,发挥钻爆法适应性强的特点;条件简单洞段采用TBM法,发挥其掘进速度快、效率高的优势。掘进机只有在地质条件适合的范围才能充分发挥快速高效的优势,而不同类型的掘进机又有不同的特点,围岩类别、结构面发育特征、岩石的研磨特性等直接影响掘进机效率和运行成本。这就要求勘察工作对围岩性质、大变形等问题有较为充分的认识,勘察深度、提供资料的内容必须满足施工方法选择需要,与施工方法相适应。

公路工程勘测规范篇10

[关键词]高速公路 勘察设计质量 五大要素

[中图分类号] U412.36 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-11-74-1

据调查结果表明,人才、管理、科技、文化、法制五大要素对高速公路勘察设计质量的提升发挥着决定性的作用,但高速公路勘察设计质量始终保持着动态的发展状态,因此必须加强对高速公路勘察设计质量五要素的建设与创新。为了深入研究提升高速公路勘察设计质量的五要素,本文引入具体工程实例展开论述:某高速公路全长64.31km,设计速度80km/h,工程沿线滑坡及泥石流等地质灾害频发。该工程桥隧比例接近45.04%,其中包含一条16公里的特长隧道。总而言之,该高速公路具有工程勘察设计难度大、总投资规模大等特点。为了确保该高速公路勘察设计质量,工程建设方面决定从人才、管理、科技、文化、法制五大要素着手。

1科技要素

科技要素对高速公路勘察设计质量的提升发挥着关键性的作用,而一流的软件平台与硬件设施是科技型企业实施现代高速公路质量控制的必要条件,其中硬件设施是指高速公路勘察设计质量控制所需的仪器设备。结合该工程的具体情况及施工要求,工程建设方面大胆引入数字化技术(见图3-1)。随着高新技术产业的发展,航空摄影测量技术、GIS(地理信息系统)、GPS(卫星定位系统)、RS(工程地质遥感技术)、DTM(数字地面模型)、CAD(计算机辅助与绘图系统)及地震测井、地震折射、桩基无损检测等先进的物探技术被随之引入高速公路勘察设计领域。该工程建设方面普遍采用“3S”技术及各种先进技术,由此实现野外控制测量及道路与路线放样,同时高速公路区域内地形、植被、岩性、地层、地质灾害等的判释也实现线到点、面到线的结合,进而大幅度提高测设的精度,同时也为优化路线方案提供可靠地基础。

2人才要素

大量实践证实,科技型企业的人才素质(如思想素质、业务素质、职业道德素质、技术素质等)对高速公路勘察设计质量发挥着决定性的作用,因此创建高素质的人才队伍是提升高速公路勘察设计质量的根本保障。结合该工程的具体情况及施工要求,工程建设方面主要从如下方面实现人才素质的提升。

(1)完善人才管理机制:工程建设方面必须建立健全人才工作的机制与体制,尤其要求建立健全择优聘用、竞争上岗、公开选拔等人才制度,由此形成能进能出、能上能下、人尽其才的人才选拔机制。

(2)完善人才素质评价体系:工程建设方面必须建立健全由业绩、品德、能力、知识等组成的人才评价体系,由此形成公平的、科学的评价机制,进而为专业人才营造出实现自我价值的空间。

(3)制定科学的分配方法:工程建设方面必须健全管理、技术、知识等要素参与分配,由此形成报酬靠贡献、岗位靠竞争的奖励机制,进而营造出尊重知识、尊重人才的氛围,同时为吸引人才、激励人才、留住人才提供所需条件。

3管理要素

管理要素对高速公路勘察设计质量的提升发挥着重要作用,其中质量管理必须立足细节,从技术与制度等层面防止勘察设计缺陷的出现。结合该工程的具体情况及施工要求,工程建设方面结合ISO9000标准建立健全质量管理体系,同时兼顾管理精细化、规范化、个性化的高度融合;建立健全文件化的质量管理体系,同时制定最高管理者代表,此外质量管理的加强措施还包括:规范质量管理部门及职能部门的职责分工;健全质量信息与反馈网络;健全质量管理与改进机制;分阶段组织开展管理评审、内审、监督审核;采用统计技术分析设计过程及质量管理体系运行过程存在的问题等,由此实现对高速公路勘察设计全过程的质量管理,进而提升高速公路勘察设计质量。

4法制要素与文化要素

4.1法制要素

国家法律法规是高速公路勘察设计质量的重要保障,一旦脱离规律法规,后果不言而喻。截至目前,国家已经初步建成公路勘察设计质量控制的法律体系,其中包括《测绘法》、《建筑法》、《公路法》、《计量法》等。结合该工程具体情况及施工要求,工程建设方面要求高速公路勘察设计必须严格执行《工程建设标准强制性条文》(公路部分)。

4.2文化要素

文化是企业精神的体现,同时也是高速公路勘察设计质量控制意志、理念、行为规范的体现。前文所提及的人才、科技、管理法制等要求皆蕴藏着文化的丰富内涵,此乃质量文化。质量文化的形成贯穿着整个高速公路勘察设计质量控制的全过程,其是企业质量态度、质量意识、质量价值观、质量行为、质量形象、服务质量、产品质量的总和。基于此,工程建设方面应高度重视质量文化的建设,由此实现高速公路勘察设计质量的提升。

5结束语

综上所述,高速公路勘察设计质量受到文化、科技、管理、文化、法制五大要素的影响,其中人才素质对高速公路勘察设计质量发挥着决定性的作用,科技要素发挥着关键性的作用。结合工程具体情况及施工要求,工程建设方面针对文化、科技、管理、文化、法制五大要素分别提出不同的措施,其中人才方面包括完善人才管理机制、完善人才素质评价体系、制定科学的分配方法等;管理方面包括结合ISO9000标准健全质量管理体系、文件化的质量管理体系、质量信息与反馈网络、质量管理与改进机制等;法制方面严格执行《工程建设标准强制性条文》(公路部分)等法律法规,由此实现高速公路勘察设计质量的提升。

参考文献

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[3]戴文晗.遥感与3S-3D技术开发及在公路勘察设计中的应用[A].全国遥感信息综合研究与深化应用交流研讨会论文集[C].2009.