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摘要:本文为北京市平谷区一公路勘察实例,通过分析公路工程勘察过程中遇到的一些问题和难点,给出在液化场地进行公路勘察时应注意的事项,总结勘察设计和外业施工经验,希望为日后类似工程提供一些借鉴经验。
关键词:公路勘察、地震液化、液化场地、液化等级
1 工程概况
本工程场地位于北京市平谷区平谷新城西侧,道路设计起点为平瑞街,设计终点为崔杏路,沿洳河东岸,途经小辛寨、岳各庄、赵各庄等村镇,道路全长6.282km。道路场地地理位置详见图1。
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图1 道路场地地理位置示意图
道路红线宽度30m,道路等级为城市次干路,路面设计高程为22.37~27.73m,多为填方路段,路面结构为沥青路面。
道路沿线包含桥梁一座,雨水管线1条,涵洞10座,驿站2个及其它绿化附属设施。桥梁桥长120m,宽度30m,跨度为四跨(4×28.5m),预制简支T梁,拟采用桩基础,桩径1.20m,单桩承载力300吨。雨水管线基础埋深4.0m,混凝土结构。涵洞基础埋深2.0~4.0m,混凝土结构。驿站地上一层,无地下室,基础埋深约2.0m。
2 勘察纲要
根据《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001)(2009版)岩土工程勘察分级标准,本工程重要性等级为二级(重要工程),场地等级为二级(中等复杂场地),地基等级为二级(中等复杂地基),综合评判,本工程岩土工程勘察等级为乙级。
公路工程一般都包括桥梁、涵洞、管线等各类附属设施,勘察纲要设计时,需要根据不同建(构)筑的特点和规范分别进行勘察工作量的布置。
依据《公路工程地质勘察规范》(JTG C20-2011),本工程道路勘察控制性钻孔深度12.0m,一般性钻孔8.0m-10.0m,勘察间距约为100m,共布置65个钻孔。依据《北京地区建筑地基基础勘察设计规范》(DBJ11-501-2009)和《市政工程勘察规范》(CJJ 56-2012),管线勘察钻孔同道路勘察钻孔共用。
依据《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001)(2009年版),本工程桥梁勘察控制性钻孔深度45.0m,一般性钻孔40.0m,勘察间距约为25.0m,共布置15个钻孔,波速测试孔2个,测试深度45.0m。
依据《北京地区建筑地基基础勘察设计规范》(DBJ11-501-2009)和《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001)(2009年版),本工程涵洞勘察控制性钻孔深度20.0m,一般性钻孔12.0m-15.0m,勘察间距约为30.0m,共布置13个钻孔,并借用道路勘察钻孔;驿站勘察控制性钻孔深度20.0m,一般性钻孔15.0m,共布置4个钻孔。
本工程位于平谷区,该区域饱和砂土液化情况复杂,根据附近场地资料,场地内有非液化区,轻微液化区、中等液化区、强液化区。根据道路场地情况,勘察时每隔500m布置一个液化判别孔,实际勘察作业时,还应根据现场钻孔液化情况再进行加密。
3 勘察工作量
本工程现场地物复杂,有密林、河道、涵洞和田野。现场条件见照片1-3。工程野外作业及室内试验具体工作量见表1。
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照片1:现场密林 照片2:现场一侧河道
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照片3:现场一座涵洞(带闸)
勘察工作量一览表 表1
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4 地震液化判别
本工程勘察难点在于场地液化情况复杂,需要根据现场作业情况初判液化、初步划分液化区域,本工程勘察作业过程中对勘察液化孔进行了加密,液化判别孔由原纲要设计的500m,局部路段变成300-400m。根据建(构)筑物类型,按照不同规范分别进行液化判定,单独建筑应设立至少一个液化判别孔。
本场地历年最高地下水位位于自然地面,按历年最高水位判定液化。
按照《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008)进行判定,桥梁场地液化等级为轻微~中等液化(液化范围见表2)。
按照《公路工程抗震设计规范》(JTG B02-2013)和《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)进行判定,道路和管线场地液化等级为轻微~中等液化(液化范围见表3)。
按照《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)进行判定,涵洞、驿站等附属设施场地液化等级为轻微~中等液化(液化范围见表4)。
桥梁 场地液化计算结果一览表 表2
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道路、管线地基液化分布情况一览表 表3
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涵洞和驿站地基液化分布情况一览表 表4
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5 小结
本公路工程勘察实例主要特点是在液化场地进行道路勘察,勘察中应注意以下几个事项:
(1)勘察布孔时应加大液化判别孔的数量,建议300~500m布置一个,在液化复杂段应再进行加密处理。
(2)判定液化时,应注意不同类型的建(构)筑物要按照相应规范进行判别,不能进行简化判定。
(3)标准贯入试验时,现场技术负责人要检查标贯设备,保证设备符合规范要求,并建议对液化孔质量全程跟踪。
(4)对管线和道路等不同建(构)筑物的勘察,应分别进行报告编制,使报告简单易读。
(5)土工试验时应根据不同规范进行定名试验,当土样数量不能满足要求时,应取双土进行不同规范要求的试验。
参考文献:
[1]化建新,郑建国,等.工程地质手册(第五版).中国建筑工业出版社,2018.4
[2]GB 50021-2001,岩土工程勘察规范[S].
[3]JTG C20-2011,公路工程地质勘察规范[S].
[4]DBJ11-501-2009,北京地区建筑地基基础勘察设计规范[S].
[5]CJJ 56-2012,市政工程勘察规范[S].
[6]JTG/T B02-01-2008,公路桥梁抗震设计细则[S].
[7]JTG B02-2013,公路工程抗震设计规范[S].
[8]GB 50011-2010,建筑抗震设计规范[S].