摘要：本文分析國內(nèi)外有關(guān)公路工后缺陷區(qū)道路勘察及勘測技術(shù)，并結(jié)合實驗路段的勘察工作過程，發(fā)現(xiàn)工程地質(zhì)調(diào)查和測繪方法是全部勘察工作的起點和基礎(chǔ)，起著舉足輕重的作用，也是反推理論中采集自變量信息的主要途徑。只要充分重視并發(fā)揮該方法的效能，就能收到省時、省費用、高精度的勘察效果。
　　關(guān)鍵詞：高速公路；路段；勘探
　　1概述
　　長期以來，國內(nèi)外在道路施工前比較重視對不良地基和軟弱地基的前期勘察，己經(jīng)形成了比較系統(tǒng)的理論體系和成熟的技術(shù)方法，但對公路工后出現(xiàn)的缺陷路基的勘察技術(shù)尚未進行理論和技術(shù)方法的總結(jié)和研究。工后缺陷發(fā)現(xiàn)時，路面已出現(xiàn)了不同程度的病害，此時要通過勘察掌握缺陷路基的地質(zhì)情況，路堤填上體的強度和結(jié)構(gòu)情況，就顯得十分困難。因為勘察過程中不能較長時間的封閉交通，勘察工作不允許破壞路面及其道路上的附屬設施，工作場地狹窄，勘察工作面條件十分有限。因此，需要有一種精度高、系統(tǒng)性強、費用低、工期短的公路工后缺陷路基勘察分析方法和技術(shù)。經(jīng)分析可知，工后的勘察工作與工前的勘察工作相比也有一定的優(yōu)越條件，表現(xiàn)如下:
　　(1)工后地質(zhì)缺陷區(qū)路段地基和路堤的巖土地質(zhì)特性好比是一個“黑箱”，但路基表面(邊坡和坡腳以外的地面)穩(wěn)定情況和變形情況，以及路面病害(沉陷、裂縫、路線偏位等現(xiàn)象)情況可通過觀察和測繪等手段具體準確地掌握，更重要的是可以準確掌握路基穩(wěn)定和變形及路面病害情況隨道路工后時間延長而變化的具體數(shù)據(jù)，而這些物理力學參數(shù)與時間的關(guān)系曲線(比如沉降量與時間的s-t關(guān)系曲線)，正好就是“黑箱”在自重和車輛荷載及氣候條件作用下的反映。即工后地質(zhì)缺陷區(qū)路段可以看做結(jié)果(路基路面病害的具體情況)已知，但原因(路基的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和地基土層的物理力學參數(shù))未知。
　　(2)道路修建以后，一般情況下會對所在區(qū)域的水文地質(zhì)情況有一定的影響，而改變后的水文地質(zhì)狀態(tài)正好就是路基工后運行期的水文地質(zhì)環(huán)境和條件，建設前期的勘察與設計對工后水文地質(zhì)情況只能做經(jīng)驗性預測，而工后的勘察可知其具體真實情況，比如工后在雨季路基區(qū)域地下水和地表水的變化情況、水位高低，路基浸水、雨水沖刷的時間和危害程度都可一目了然。
　　(3)路基是承托車輛荷載的主體，在工前的道路設計中車輛荷載大小是按規(guī)范取值，對工后路基所承受的車輛荷載及其變化情況只能預計。但工后車輛的流量以及軸載特別是超速超載情況可以通過實測統(tǒng)計獲得，因而可以具體而準確的知道路基工后所承受的車輛荷載值。
　　(4)工后可以完整地收集到路基路面的施工質(zhì)量檢驗資料，完全清楚路基填土的土類、含水量、壓實度、每層壓實厚度、路槽彎沉值等物理力學參數(shù)，以及路面結(jié)構(gòu)層的施工資料。因此關(guān)于路堤及路面的強度及模量是已知的，可能也存在一些假資料，就要求技術(shù)人員通過調(diào)查、分析去偽存真，保證信息的真實性。
　　綜合以上分析，我們完全可以在現(xiàn)有研究和實踐基礎(chǔ)上，通過整合和理論創(chuàng)新，得出一種符合當前實際需要的公路工后缺陷區(qū)路段勘察方法。即“以工程地質(zhì)和水文地質(zhì)調(diào)查測繪為基礎(chǔ)，通過理論反算出路基物理力學參數(shù)，并輔以鉆探驗證并精細化，繼而建立多因素因果互動的動態(tài)反時演化模型分析、預測缺陷區(qū)路基地質(zhì)當時和未來情況”的綜合勘察理論和方法。其中的理論和方法包括:工程地質(zhì)與水文地質(zhì)調(diào)查和測繪技術(shù);軟弱地基物理力學參數(shù)反推理論;公路工后缺陷區(qū)路段下伏空洞頂板臨界厚度計算與地基評價;公路工后缺陷地基的鉆探技術(shù);公路工后缺陷地基的鉆探技術(shù);勘察工作技術(shù)途徑和工作模式。
　　2工后缺陷區(qū)路段測繪技術(shù)方法
　　工后缺陷區(qū)路段測繪的內(nèi)容與調(diào)查內(nèi)容基本相同，區(qū)別在于測繪著重于內(nèi)容的量化，因此方法也有所不同，測繪項目主要包括:工后路基路面沉降及水平位移監(jiān)測;坡腳以外地面位移與穩(wěn)定觀測;路基路面其它病害情況監(jiān)測這三個方面。
　　2.1工后路基路面沉降及水平位移監(jiān)測
　　①監(jiān)測目的:通過一段時間內(nèi)的變形觀測，掌握沉降發(fā)展情況，為反算地基的物理力學參數(shù)提供依據(jù)，為路面維修及地基和路堤加固設計施工提供依據(jù)，為評價加固效果提供現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)。
　　②監(jiān)測項目:路面變形監(jiān)測、邊坡坡面變形觀測及結(jié)構(gòu)物及結(jié)構(gòu)物臺后路基變形監(jiān)測。
　　③觀測點布置
　　根據(jù)路面沉降特點和施工期間觀測情況，以及路面維修對沉降數(shù)據(jù)的要求，路堤和路面沉降觀測點按兩種情況布置:
　　a。一般路面段按20m設置一個觀測斷面，每個斷面布置8個沉降觀測點，即左右幅各布置4個沉降觀測點(距路緣石0.4m處);
　　b.中、小橋橋頭包括部分結(jié)構(gòu)物附近設置兩個斷面(兩斷面間隔5m左右)，每個斷面布置8個沉降觀測點，即左右幅各布置4個觀測點。
　　觀測點數(shù)1年后隨沉降情況逐步減少，但觀測期間至少保證有1/3以上的觀測點。缺陷區(qū)段路面及坡面沉降觀測斷面及觀測點總體情況見圖1。
　　
　　圖1路面觀測斷面及觀測點布置示意
　　④路面沉降觀測方法
　　a.利用原有施工高程控制點，使用不低于DS2型水準儀，按四等水準儀測量的技術(shù)要求，將全部沉降觀測點連成一條附合水準路線，進行單程測量。
　　b.利用原有施工高程控制點，使用不低于DJ2型經(jīng)緯儀或全站儀，進行短距離三角測量，每點要用正倒鏡觀測兩測回，距離控制在200m以內(nèi)，每次的測站點要相對固定。
　　⑤觀測人員和觀測儀器要求
　　由一名測量專業(yè)工程師專門負責觀測、整理資料，并有專人復核。
　　2.2坡腳以外地表面位移與穩(wěn)定觀測
　　①觀測目的:通過一段時間內(nèi)坡腳以外地面的位移和隆起量的觀測，掌握地面變形和穩(wěn)定情況，分析預測可能滑裂面與地面的切面位置，為反推地基強度和模量提供依據(jù)。
　　②觀測樁的布設和測量方法
　　a.位移觀測邊樁根據(jù)需要應埋設在路堤兩側(cè)趾部，以及邊溝外緣與外緣以遠l0m的地方，并結(jié)合穩(wěn)定分析在預測可能的滑裂面與地面的切面位置布設測點，一般在趾部以外設置3-4個位移邊樁。同一觀測斷面的邊樁應埋在同一橫軸線上，且與路面路基觀測點布置在同一個橫斷面上。

　　b.邊樁一般采用鋼筋混凝土預制，混凝土強度等級不小于C25，長度應不小于1.5m;斷面可采用正方形或圓形，其邊長或直徑以l0cm-20cm為宜;并在樁頂預埋不易磨損的測頭。
　　c.邊樁的埋置深度以地表以下不小于1.2m為宜，樁頂露出地面的高度不應大于l0cm。埋置方法可采用打入或開挖埋設，要求樁周圍回填密實，樁周上部50cm用混凝土澆筑固定，確保邊樁埋置穩(wěn)固。
　　d.在地勢平坦、通視條件好的平原地區(qū)，水平位移觀測可采用視準線法。要求布設三級點位，包括位移標點、控制標點的工作基點、控制工作基點的校核基點。工作基點樁要求設置在路堤兩端或兩側(cè)工作邊樁的縱排或橫排延長軸線上，且在地基變形影響區(qū)外。位移邊樁與工作基點樁的最小距離以不小于2倍路基底寬為宜。地形起伏較大或水網(wǎng)地區(qū)以采用單三角前方交會法觀測為宜單三角前方交會法要求位移邊樁與工作基點樁構(gòu)成三角網(wǎng)，并且通視。校核基點要求設置在遠離施工現(xiàn)場和工作基點而且地基穩(wěn)定的位置處。高程觀測參照路面沉降觀測方法。地表隆起采用高程觀測法。
　　e.工作基點樁可采用廢棄的鉆探用無縫鋼管或預制混凝土樁，埋置時要求打入硬土層中不小于2.0m，在軟土地基中要求打入深度大于l0m。樁周頂部50cm采用現(xiàn)澆混凝土加以固定，并在地面上澆筑1.0m×1.0m×0.2m的觀測臺，樁頂露出平臺15cm，在頂部固定好基點測頭。
　　f.校核基點可用無縫鋼管或預制混凝土樁打入至巖層或具有一定深度的硬土層中。若附近有山地，應盡可能地利用山地外露基巖作控制點。控制基點四周必須采用永久性保護措施，并定期與工作基點樁校核。
　　③坡腳以外地面位移觀測儀器與精度
　　a.當采用視準線法觀測時，觀測儀器宜采用光電測距儀;當采用單三角前方交會法觀測時，觀測儀器宜采用J2經(jīng)緯儀。
　　觀測精度:測距儀誤差士5mm。
　　b.沿河、臨河等凌空面大而穩(wěn)定性很差的路段，必要時需進行地基土體內(nèi)部水平位移的觀測。
　　2.3路基路面其它病害情況監(jiān)測
　　①監(jiān)測的目的:
　　路基路面其它病害監(jiān)測是指路面及路堤坡面裂縫的長度、寬度、錯臺位置的監(jiān)測;路面車轍，中線偏位等病害的量化監(jiān)測。目的是了解和掌握路基路面工后病害的類型、分布情況、程度，特別是工后一段時間，這些病害的變化情況和變化規(guī)律。為反算缺陷地基物理力學參數(shù)替供依據(jù)，為路基路面加固設計提供現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)，為評價和預測道路使用狀況提供性能指標。
　　②監(jiān)測內(nèi)容和方法:
　　路一基病害監(jiān)測內(nèi)容有:路基沉陷范圍，最大沉陷量及沉陷的原因;邊坡塌陷的范圍，類型(溜方、滑坡)和原因;路基整體失穩(wěn)和大規(guī)模毀壞可能性及原因;路基裂縫的位置、長度、縫寬、錯臺等病害的量化和描述。
　　瀝青路面病害監(jiān)測的內(nèi)容有:泛油、波浪、奎包、滑溜、裂縫(縱向、橫向龜裂與網(wǎng)裂)、坑槽、松散等病害的量化和描述。
　　水泥混凝土路面的病害監(jiān)測內(nèi)容有:擠碎、拱起、錯臺、卿泥、板體本身的斷裂和裂縫等。
　　路基路面病害監(jiān)測的方法，主要是采用鋼卷尺、三米直尺、高精度經(jīng)緯儀和水準儀等測量儀器進行定期測量，并做好筆錄描述。必要時也可采用杠桿式回彈彎沉儀測量路面的回彈彎沉值，評價道路的整體強度和變形特征。
　　參考文獻
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