岩土工程-论文集.doc

沉井设计施工在市政工程中的应用

一、  沉井的作用及适用条件
沉井是一种利用人工或机械方法清除井内土石，并借助自重等措施克服井壁摩阻力逐节下沉至设计标高，再浇注混凝土封底并填塞井孔，成为建筑物的基础的井简状构筑物。
沉井结构和沉井施工的特点是：埋深较大，整体性强，稳定性好，具有较大的承载面积，能承受较大的垂直和水平荷载。适用于工业与民用建筑的深坑、地下室、水泵房、设备深基础、桥墩、码头等沉井工程。沉井结构截面尺寸和刚度大，承载力高，抗渗、耐久性好，内部空间可资利用，可用于很大深度地下工程的施工，深度可达50m；施工不需复杂的机具设备，在排水和不排水情况下均能施工；可用于各种复杂地形、地质和场地狭窄条件下施工，对邻近建筑物、构筑物影响较小；当沉井尺寸较大，在制作和下沉时，均能使用机械化施工；比大开挖施工，可大大减少挖、运、回填土方量，可加快施工速度，降低施工费用。
二、沉井设计施工应用实例
    沉井是近年来我院引进的新型施工工艺，成功应用的重要工程为长春市伊通河排水管网部分改造工程及翟家明沟污水截流工程等。
例如长春市伊通河排水管网部分改造工程。工程竣工后，将实现雨污分流，彻底解决伊通河环境污染问题。拟建工程工期两年，为不破坏场地周边环境，大部分地段采用国内先进的泥水平衡非开挖机械顶管施工工艺，少部分地段采用开槽施工，作业井及接收井均采用沉井法施工。沉井及泥水平衡非开挖机械顶管施工方式在我市均属首次应用。
地层条件：第①层人工填土，该层较厚；第②层有机质粉质粘土，以软塑为主，湿，稍密-中密，高压缩性，均匀性较差；第③层粗砾砂，局部含中砂，稍密-中密，饱和，中压缩性；第④层全风化粉砂质泥岩；第⑤层强风化粉砂质泥岩；第⑥层中风化粉砂质泥岩。勘察期间为接近枯水季节，地下水稳定水位为1.50-4.80米，标高为189.68-191.32米。丰水季节地下水位将有所回升，回升幅度主要受大气降水影响，以及伊通河蓄水条件影响，其上升幅度约为1.00～1.50米。
沉井：采用C30混凝土，抗渗等级S8，沉井钢筋保护层40毫米。沉井拟采用排水法下沉，分节浇注。
三、沉井设计施工中应注意的问题及处理
针对长春市伊通河排水管网部分改造工程，采用沉井设计施工应注意如下的问题：
1、偏斜
沉井偏斜大多发生在下沉不深时，特别是沉井在①、②人工土、有机质粉质粘土中施工时，应做好检测工作，注意防止产生沉井偏斜问题。导致偏斜的主要原因有：⑴土表面松散，场地、河底高低不平，软硬不均；⑵刃脚制作质量差，井壁与刃脚中线不重合；⑶抽垫方法欠妥，回填不及时；⑷除土不均匀对称，下沉时有突沉和停沉现象；⑸刃脚遇障碍物顶住而未及时发现，排土堆放不合理，单侧受水流冲击淘空等导致沉井受力不对称。
通常可采用除土、压重、顶部施加水平力或刃脚下支垫等方法纠正偏斜，空气幕下沉也可采用单侧压气纠偏。
2、难沉
    即沉井下沉过慢或停沉。主要原因有：⑴开挖面深度不够，正面阻力大。⑵偏斜，或刃脚下遇障碍物、坚硬岩石和土层。⑶井壁侧阻力大于沉井自重。⑷井壁无减阻措施或泥浆套、空气幕等遭到破坏。
根据勘察结果，沉井基础多落在④、⑤层全、强风化粉砂质泥岩上，而刃脚以上的地层特别是全、强风化粉砂质泥岩的摩阻力大，不利于沉井下沉。
解决难沉的措施主要是增加压重和减少井壁侧阻。增加压重的方法有：⑴提前接筑下节沉井，增加沉井自重；⑵在井顶加压沙袋、钢轨等重物迫使沉井下沉；⑶不排水下沉时，可井内抽水，减少浮力，迫使下沉，但需保证土体不产生流沙现象。减少井壁侧阻的方法有：⑴将沉井设计成阶梯形、钟形，或使外壁光滑；⑵井壁内内埋设高压射水管组，射水辅助下沉；⑶利用泥浆套或空气幕辅助下沉；⑷增大开挖范围和深度。必要时可采用0.1-0.2kg炸药起爆助沉。但同一沉井每次只能起爆一次，切需适当控制爆震次数。
3、突沉
突沉常发生于软土地区，容易使沉井产生较大的倾斜或超沉。该工程是沉井在①人工土、②有机质粉质粘土中施工时，应注意防止产生沉井突沉问题。引起突沉的主要原因是井壁侧阻较小，当刃脚下土被挖除时，沉井支承削弱，或排水过多，挖土太深、出现塑流等。
防止突沉的措施一般是控制均匀挖土，在刃脚处挖土不宜过深，此外，在设计时可采用增大刃脚踏面宽度或增设底梁的措施提高刃脚阻力。
4、流砂
在粉、细砂层中下沉沉井，易出现流砂现象，若不采取适当措施将造成沉井严重倾斜。产生流砂的主要原因是土中动水压力的水头梯度大于临界值。
防止流砂的措施有：⑴排水下沉发生流砂时可向井内灌水，采取不排水除土，减小水头梯度；⑵采用井点降水、深井降水和深井泵降水，降低井外水位，改变水头梯度方向使土层稳定，防止流砂发生。
5、应根据各沉井埋深情况，结合沉井处地下水位，采取排水措施。考虑泥岩中水量不大特点，建议采取井内排水措施。
6、应对结构进行抗浮验算。
7、由于沉井施工在我市尚属首次应用，建议选取适当地段进行原型试验，以验证沉井设计施工的可行性，解决施工中的问题。
       综上所述，沉井施工工艺具有占地面积少，对周围建筑物影响小等特点，被广泛用到市政工程建设当中。在实际施工过程中，要严格按操作规程办事，科学管理、精心施工，特别是在沉井制作、下沉过程中，要加强观测和微调。本文是笔者结合自己的实际工作经验，简单的介绍了沉井设计施工过程中的常见问题，期待能为沉井的设计施工提供些许有效的参考。

城市隧道勘察应关注的几个岩土工程问题
随着我国城镇化发展进程的加快，隧道在城市道路建设中得到了广泛的应用。本文以长春市隧道工程为例，依据国家岩土、基坑及地铁等规范，对城市隧道涉及的岩土工程问题进行总结，对勘察工作的实施提出了建议。
关键词：城市隧道，设计条件，影响因素，岩土勘察；
0  引言
加快城市建设步伐，走中国特色城镇化道路，是我国经济发展的又一重大战略方针。以长吉两市为例，到2020年，长吉一体化区域城镇人口将达到700万，城镇化率达到80%以上。加大城市基础设施投入，提高城市的承载能力，已成为各级政府的当务之急。2009年，长春市完成渠化改造路口31处，大中修道路46条，新建续建桥梁14座、道路137条，仅长春四环路一项，通车里程达67公里，在这些工程中，隧道成为一种重要的道路交叉方式。下面以长春大街隧道工程为例，对城市隧道设计勘察中所涉及的岩土工程问题探讨如下。
1  工程概况
拟建长春大街隧道，是长春亚泰大街改造工程的一个重要节点，位于市区繁华地段，长1200米，宽25米，穿越长春大街等五条街路，两端入口采用悬壁式挡土墙，中间部分采用矩形框构结构，区间采用U型槽，底板最大埋深11.00米，明挖法施工或盖挖法施工。
2  场地工程地质条件
拟建场地位于长春伊通河以西，地貌单元为松辽平原波状台地，地层岩性自上而下依次为：
①层人工填土，褐黑色，粘性土为主，厚度0.30～4.50米；
②层粉质粘土，褐黄色，湿，可偏塑硬，厚度0.50～7.90米；
③层粘土，褐黄色，硬塑，饱和，厚度0.80～7.60米；
④层粗砾砂，黄色，密实，饱和，厚度0.20～3.70米；
⑤层泥岩与粉砂质泥岩互层，紫红色，全～强风化状态，稍湿，厚度10.00～15.00米。
第四系覆盖层平均厚度15米，白垩系紫红色泥岩与泥质粉砂岩构成基底，地下水稳定水位埋深2.50～3.00米。抗浮设计水位，按地方经验以稳定水位上升1.00米取地表下1.50～2.00米。
3  岩土工程问题
根据隧道的结构形式，拟采用的施工工艺，结合场地地质条件，隧道设计施工涉及的岩土工程主要有：
3.1  支护措施及开挖方式的选择
长春大街隧道地处我市繁华地带，周围建筑鳞次栉比，基坑施工不具备天然放坡及排桩+锚杆的支护条件，排桩+内支撑是首选方案。此方案虽会对施工产生一定的影响，但对基坑维护结构的稳定以及基坑周边建筑物地下管线可起到有效的保护作用。场地位于城市交通要道，基础施工不能阻断交通，开挖方式应选用盖挖法。
3.2  降水产生的影响
U型槽最大埋深11米，场地地下水位2.50～3.00米，基础施工需采用基坑降水措施，水位至少应降至底板下1.00米，平均水位降深10米，地基土因水位下降而增加的附加压力达100kpa。目前，长春市基坑降水均采用管井法，以降水时间3个月计，持续降水对周边建筑特别是采用天然地基浅基础建筑产生的影响不容忽视。
3.3  抗浮问题
隧道正常使用期间，按抗浮设计水位计算，地下水对矩形框构结构将产100～110kpa的浮力，结构自重及上覆土重能否克服地下水的浮力作用，需要进行抗浮设计，准确确定抗浮设计水位。
3.4  基底回弹问题
U型槽底埋深-11.00米，持力层位于粘性土层中，地基土卸荷后，地基土能否产生卸荷回弹问题。
4  勘察工作要点
与普通市政道路工程不同，由于隧道工程涉及复杂的岩土工程问题，因此除钻探取样等常规勘探手段外，尚应对涉及的岩土工程问题进行重点勘察。
4.1  U型槽勘探孔布置
采用内撑支护方式，立柱要承担很大的荷载，因此，布置U型槽勘察工作时，除在U型槽两侧应布置勘探孔外，U型槽中轴线亦应布置勘探孔，其勘探深度应大于两侧的勘探孔；
4.2  水文地质试验
应进行地下水水文地质试验，确定地层渗透系数，单井涌水量，基坑出水量，为基坑降水设计提供依据。目前，长春粘性土渗透系数普遍采用0.45～0.50m/d的半经验数据，此数据是通过粘性土混合抽水试验确定的。由于长春粘性土中地下水补给慢，所确定的渗透系数精度有限，因此，应采用压水试验方法，分层确定粘性土及砂土的渗透系数等水文地质参数。
4.3  地下水位观测
抗浮问题是当今基础工程的热点，由于长春市没有历年水位观测资料，抗浮设计水位完全靠经验推测，而抗浮水位对工程投资及工程安全影响巨大。为此，在工期允许情况下，应从方案设计阶段开始，布设水文地质观测孔，对地下水进行长期观测，摸清地下水位变化规律。
4.4  特殊性试验
对基坑支护工程应进行地基土静三轴试验，确定地基土抗剪强度指标、，为基坑支护设计提供参数。根据长春建筑基坑设计经验，采用三轴不固结不排水剪确定的、值偏于安全，采用三轴固结不排水剪确定的、值更能反映工程实际。
此外，应进行土的高压固结试验，确定土的前期固结压力，压缩指数，回弹指数，为分析评价降水对周边建筑产生的影响以及评价基底回弹问题提供依据。
4.5  岩土工程监测
上述岩土工程问题，不仅是隧道工程建设中的难点和重点，也是岩土工程界的难题，其中的多数问题尚处于探索阶段，经验不多，没有成型的解决措施。隧道工程，关系到城市交通安全，关系国计民生，容不得半点纰漏。因此，对隧道基坑支护、降水等对工程环境产生影响的项目，应采取严格的监测措施，对维护结构以及邻近重点建筑进行沉降变形监测，限定变形控制标准，制定预防措施，确保工程的安全。
5  结语
城市隧道涉及众多的岩土工程问题，施工难度大，技术复杂，岩土工作者应发挥聪明才智，不断总结，积极探索，使城市隧道勘察工作做到即安全经济，又提高创新。

参  考  文  献
［1］刘钊,佘才高,周振强.地铁工程设计与施工.人民交通出版社2006年1月
［2］建筑基坑支护技术规程  JGJ 120-99.中国建筑工业出版社 2006年2月
［3］地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范 GB 50307-1999.中国计划出版社 2006年3月
 -------------------------------------------------------------------------------------------------
非开挖技术-泥水平衡非开挖机械顶管施工
在工程中的应用
随着国家现代化的进程，城市建设脚步越来越快，各种市政管线在地下纵横交错、层叠密布，地面上的市政建筑越来越多，开挖施工使道路质量变差、破坏环境，同时给人们的生活、工作带来诸多不便，施工成本越来越高。为了解决现有市政设施与施工的矛盾，诞生了一项新的施工技术——非开挖技术。顶管施工技术是一种非开挖地下管道施工方法，这种施工方法能很方便的穿越公路、铁路、房屋、河流等铺设地下管道，并且污染小，对交通影响小，开挖土方少，机械化程度高，被认为是一种现代化的管道铺设方法，越来越多的地下管道工程采用这一施工方法。
     非开挖技术是指在不开挖或只开挖少量作业坑的条件下，利用岩土钻掘技术进行铺设、修复、和更换管道的，它高效、优质、成本适中、对环境友善，具有不影响交通、不污染环境等优点，在许多情况下，比开挖法施工周期短、综合成本低、安全性好。现已经成为城市市政施工的主要手段，广泛应用于穿越公路、铁路、建筑物、河流以及在闹市区、古迹保护区、农作物和植被保护区等不允许或不能开挖的条件下进行煤气、电力、电讯、有线电视线路、石油、天然气、热力、排水等管道的铺设。
下面以长春市伊通河排水管网部分改造工程（东岸）三标段及翟家明沟污水截流工程为例谈谈当前顶管法在工程中的应用。
1.工程概况：
长春市伊通河排水管网部分改造工程工期两年，投资5.9亿元，为不破坏场地周边环境，大部分地段采用国内先进的泥水平衡非开挖机械顶管施工工艺，少部分地段采用开槽施工，作业井及接收井均采用沉井法施工，作业井最大埋深15.00米，管线最大埋深12.00米，排水管经为D2000～D2400mm。
2.工程地质条件：
拟建场地由三套地层组成，上部为人工填土，中部为第四系粘性土、砂层，下部为白垩系基岩。根据上述工程特点、装备情况及现场地质情况，选用两段铰接半机械开胸工具管。为防止由于地下水的影响导致井外土体流失而引起的井外地面的沉降，在进出口洞时采用井点降水，固结土体的方法来保证土层的稳定性。井点的打设采用冲孔法施工。
3.技术方案及主要技术措施：
该机器具有独特的泥水舱设计和优异的工控半自动控制系统，使得顶进施工控制准确，反应快速，掘进中与土体形成的动态平衡良好，施工质量最容易控制等特点。
为了减小管道顶进的沿程阻力，同时及时填充因工具管与管道外径相差形成的管道外围空隙，以及因纠偏而形成的管外围空隙，采用向管外压注膨胀土触变泥浆的方法。它既是管道外围地层塌落以及控制沉降和移动的支承介质，又是减小管道外围摩擦阻力的润滑介质。
顶进操作按照如下操作工艺流程进行：开顶前，准确测量工具管中心的轴线和标高偏差，并作好原始记录。顶进施工时应严格控制前5m的偏差，其左右高低偏差均不得大于0.5cm；在顶进工程中，每顶进40cm测量一次，以便及时掌握工具管的偏差情况，进行纠偏；顶进应与管外围注浆同步进行。其原则是先注浆后顶进，随顶随注。以保证管外围充满泥浆套，充分发挥减阻和支承地层的作用。顶进速度一般为3～4cm/min，最大不超过5cm/min；在顶进施工中，按照“勤挖土，勤出土，勤测量，勤纠偏，勤顶进”的原则，并根据施工的实际情况随时对挖土方法、顶进压力、注浆压力等进行调整，确保该段施工的顺利进行。
4. 管线保护：
对Φ300煤气管、Φ200自来水管、Φ300自来水管以及通信电缆和高压电缆的保护，采取打桩悬吊的方法进行保护，并加强监测，为不影响交通，在沟槽口覆盖h=20mm的厚钢板。
5.社会效益和经济效益：
（1）简化了施工程序，降低了劳动强度，减少了工程量，节约了投资。
（2）免除了拆迁工作，减少了对周围环境的影响。
（3）大大节约了施工场地，降低文明施工的费用。
（4）保证了各路的交通流畅。
（5）缩短了工期，提高了工作效率。
6.改进措施：
为适应该地区土质变化情况，消除地下水对顶管施工的影响，加快施工进度，提高效率，对顶进设备做好以下改进：首先，采用多刀盘土压平衡式顶管进机替代现在使用的工具管，从根本上解决了饱和淤泥地层中工作面不稳定问题，以增大顶管机具的适应范围，同时减少劳动强度。其次，用行程3m的双冲程高推力千斤顶替代现有的行程1.2m的单冲程油缸，省去装拆顶铁的工序，减少中间停顿时间。
7.结论：该地段采用国内先进的泥水平衡非开挖机械顶管施工工艺，是目前最有潜力的工艺，使城市更加美化。

根据地貌分区初步评价长春市区路基的稳定性和岩土性质

摘要：路基的稳定性在很大程度上取决于岩土工程性质，根据各地工程地质条件的不同，将长春市区划分小地貌单元进行分析评价，并对影响路基的稳定性的不良地段进行初步判定，以达到为道路设计提供参考。
关键词：地貌单元；路基的稳定性；岩土性质；不良地段
一、引言
路基是道路的一个重要组成部分，是路面的基础，他协同路面一起承受行车荷载。道路的强度和稳定性除取决于路面结构外，还直接受路基强度和路基稳定性的影响。路基强度与稳定性在很大程度上决定于岩土性质、路基土层的湿度和密度、水文状况及气温条件。本文根据我院几十年从事长春市政工程勘察积累的岩土工程地质资料和工程经验，对长春市区内进行地貌单元分区细划，分别对各区路基的稳定性和岩土性质作出工程地质初步评价，以便能够对我市新建、改建及翻建道路的设计提供参考。
二、长春市总体地形地貌特征
长春地区属天山兴安地槽褶皱区吉黑褶皱系松辽拗陷的东部边缘，是中朝地台的一部分，地质构造的过渡性决定了长春地貌类型的多样性，形成了东高西低的地貌特征。
长春市区位于东部山地向西部平原过渡的台地上。地貌由低山丘陵、台地和河谷平原组成，低山丘陵地面积不大，位于长春市区东南部边缘，主要在净月经济开发区和三道经开区。长春台地面积较大，约占土地总面积的70%，主要位于长春市区中西部大部分平原地区，河谷平原占30%，主要位于长春市区东部地区。不同的地貌类型对城市建设起着不同的制约作用。
三、分区评价路基的稳定性和岩土性质评价
根据岩土工程地质条件的差异性，可把长春市区地貌细分7个小区。现分区评价如下。
     1、中部平坦分水高台地区。位于市区西南中部，地面高程230～250米，大体以宽平大桥沿北东方向伸延。最高点在宽平大桥、西解放桥和西朝阳桥一带，地面高程240米至250米。分水高台地顶面，地势平坦，高地两侧分别向西北、东南方向缓缓倾斜。第四系覆盖层厚度25～40米，均为褐黄色粘性土层，下伏地层为白垩系紫红色砂质泥岩，岩土性质良好，地下水埋藏较深，一般为3～5米。土基干湿类型为干燥～中湿，以干燥为主，路床不受地下水季节变化的影响，是建路和建筑的良好地段。
     2、西部微倾斜台地区。位于分水高台地西侧，主要为长沈铁路以西大部分地区，地面高程215～230米，绿园区坐落在这里。翟家明沟、绿园明沟河水从台地中间流过，经第二苗辅、大房身水库、新月屯和宋家洼子，在两甲水库附近注入伊通河。明沟河水宽浅，谷坡缓慢。第四系覆盖层厚度15～25米，大部分为褐黄色粘性土层，岩土性质良好，在明沟和水库等低洼地带存在灰黑色淤泥质土和有机质土，岩土性质差，属于建筑不良地段，下伏地层为白垩系紫红色和灰色砂质泥岩，地下水丰富，埋藏深度变化较大，一般为0.5～6米。土基干湿类型在波状台地的波顶为干燥～中湿，以中湿为主，路床受地下水季节变化的影响较小，是建路和建筑的良好地段；在明沟和水库等低洼地带土基干湿类型为潮湿～过湿，以潮湿为主，路床受地下水季节变化的影响很大，是建路和建筑的不良地段。
     3、中东部微起伏台地区。位于分水高台地东侧，地面高程220～230米，是市中心区和铁北建筑区的所在地。受3条浅谷切割，地面呈微波起伏状。一是头道沟浅谷。长约4公里，河水源于胜利公园西侧，形成了胜利公园风景区。经光复路，过吉长铁路，在长春市钢厂北侧注入伊通河。二是二道沟浅谷（北十条明沟），长约5公里，河水源于第一机床厂西侧，形成了的铁北公园风景区，经铁北公园，在长春市冶炼厂北侧注入伊通河。三是南湖沟浅谷，有3条源流，汇流处建有人工湖，形成了南湖风景区。经人工湖，过人民大街，穿越动植物公园，在永安桥东侧注入伊通河。第四系覆盖层厚度10～30米，大部分为褐黄色粘性土层和粗砾砂层，岩土性质良好，在明沟和谷底等低洼地带存在灰黑色淤泥质土和有机质土，岩土性质差，属于建筑不良地段，下伏地层为白垩系紫红色和灰色砂质泥岩，地下水埋藏深度一般在1.5～4米。土基干湿类型在波状台地的波顶为干燥～中湿，以中湿为主，路床受地下水季节变化的影响较小，是建路和建筑的良好地段；在明沟和低洼地带土基干湿类型为潮湿～过湿，以潮湿为主，路床受地下水季节变化的影响很大，属于建路和建筑的不良地段。
  4、西南部起伏台地区。位于分水高台地两侧，包括西新沟和孟家南沟两个部分。西新沟在分水高台地西侧，由一系列宽浅的坳沟组成，是汽车厂区所在地；孟家南沟在分水高台地东侧，由两条浅谷组成，是高新区所在地。这里地势起伏明显，地面高程205～220米，第四系覆盖层厚度5～15米，为褐黄色粘性土层和灰黑色淤泥质土和有机质土，岩土性质一般，属于建筑一般地段，下伏地层为白垩系紫红色和灰色砂质泥岩，地下水埋藏深度一般在1.0～3米。土基干湿类型为中湿～潮湿，以中湿为主，路床受地下水季节变化的影响较大。
    5、东南部强切割台地区。位于刁家山一带，面积不大。这里坳沟密集，正在发育，切割较强，切割深度达10米至15米，属于净月开发区西部。这里地势起伏明显，地面高程205～220米，第四系覆盖层厚度4～15米，为褐黄色粘性土层和灰黑色淤泥质土和有机质土，岩土性质一般，属于建筑一般地段，下伏地层为白垩系紫红色和灰色砂质泥岩，地下水埋藏深度一般在1.0～3米。土基干湿类型为中湿～潮湿，以中湿为主，路床受地下水季节变化的影响较大。
     6、东北部平坦河谷平原区。位于伊通河河谷平原北段，由泛滥平原和伊通河一级阶地组成，是二道区所在地，大体在自由大路以北地区。伊通河曲流发育，曲流带宽600米，河床下切成槽形，明显偏于河谷西侧。西侧平原狭窄，与台地相接，陡坡明显，高达3米左右。东侧平原宽阔，向西倾斜，与河漫滩逐渐过渡，形成一级阶地，无明显陡坎，地面高程185～190米。该区地势属于长春市区最低洼地带，这里排水不良，常受洪水威胁，沿河筑有河堤。第四系覆盖层厚度4～10米，为褐黄色粘性土层和灰黑色淤泥质土和有机质土及砂层，岩土性质一般，属于建筑一般地段，下伏地层为白垩系紫红色和灰色泥质砂岩，地下水埋藏深度一般在0.5～2米。土基干湿类型为中湿～潮湿，以潮湿为主，路床受地下水季节变化的影响较大。
     7、东南部轻切割河谷平原区。位于伊通河河谷平原南段，大体在自由大路以南地区，比北段地势稍高。地面高程190～205米左右。地表形态与北段相似，只是多河迹和低洼湿地，并有许多支流小溪，小溪下切造成深达4米至5米的陡壁河槽，建有水库，形成了新立城水库风景区，是长春地区的主要水源地貌。该区地势属于长春市区较低洼地带。第四系覆盖层厚度6～12米，为褐黄色粘性土层和灰黑色淤泥质土和有机质土及砂层，岩土性质一般，属于建筑一般地段，下伏地层为白垩系紫红色和灰色泥质砂岩，地下水埋藏深度一般在1.0～3米。土基干湿类型为中湿～潮湿，以中湿为主，路床受地下水季节变化的影响较大。
四、影响路基的稳定性不良地段的初步判断
根据多年来对长春市区内道路工程勘察取得的工程地质资料进行总结，可以从自然地理位置、地貌特征等观察到一些影响路基的稳定性不良因素。
1、由于地质作用自然形成的湖泊、河流、沟塘等常年积水区域，多存在淤泥质土，土基含水量很高；
2、波状台地中，处在波底地段是地表水和地下水汇聚地带，地下水位较高，土基湿度大，长期处在潮湿的环境中；
3、地表植被发育地区，土壤中的水分蒸发缓慢，丰水期常形成上层滞水，目前在长春周边新建道路经常会遇到土基压实度达不到要求的问题；
4、根据长春地面高程亦可初步路基土的湿度状况，台地地区地面高程低于210米地段及河谷平原地区地面高程低于190米地段，地下水位埋深一般都小于2米，通常处在0.5-1.5米左右，土基干湿类型多属于潮湿和过湿类型。
5、季节变化也是影响路基稳定性的一个主要因素。春融季节，气温回升，土基土层解冻，水分滞留在上部，土基过湿软化，强度降低，路面开裂、翻浆现象很普遍。
五、结束语
地貌特征可以大致反映一个地区岩土性质，划分小区域地貌单元可以进一步细化岩土工程地质性质，有利于城市道路规划，为道路选址、初步设计提供参考依据。由于时间仓促和掌握资料有限，尚有很多区域未能涉及，许多影响路基的稳定性的因素没有分析和论证。
--------------------------------------------------------------------------------------------------
工程勘察野外施工的现场控制
摘 要: 随着城市建设的发展，工程建设的规模越来越大，工程勘察越来越受到重视。在勘察市场竞争日益激烈的今天，大多数勘察单位已经形成了自己的质量保证体系,但部分单位质量意识淡薄,现场作业不按规程操作，严重影响了勘察工作的质量。基于此,对强化勘察施工质量控制,笔者提出了自己的看法。
关键词: 勘察 质量 控制
1 工程勘察现场控制的重要性
工程勘察的第一步，便是外业勘察，其目的是取得野外第一手原始资料，为后续设计施工提供参数和依据，因此，外业勘察是工程勘察中最重要的环节。如果在第一步没有控制好野外施工质量，那么勘察报告的质量和准确度就无法得到保障，影响整个建设工程的质量，严重者会出现重大工程事故。
例如：长春市区桥梁工程，通常采用大直径钻孔灌注桩，桩径Φ一般取1.20～1.50m；桩长Η一般为30.0～40.0m；单桩容许承载力Ra为4000～6000KN,桩端常以中风化泥岩（砂岩）为持力层。基岩风化程度的判定，主要依据标准贯入试验及岩芯完整程度的野外判定。
根据吉林省地方标准DB22/T367-2004《岩土工程勘察技术暂行规定》基岩风化程度判定标准为［1］：
                    标准贯入试验判定风化程度                 表1

风化泥岩的标贯击数
风化砂岩的标贯击数
风化程度
20＜N≤50
20＜N≤80
全风化
50＜N≤100
80＜N≤200
强风化
N＞100
N＞200
中风化

根据中华人民共和国行业标准JTG D63-2007《公路桥涵地基与基础设计规范》桥涵地基岩土的分级，岩石风化程度分级为［2］：
                    岩石的风化程度分级                        表2

风化程度
野外特征
未风化
岩质新鲜，偶见风化痕迹
微风化
结构基本未变，仅节理面有渲染或略有变色，有少量风化裂隙
中风化
结构部分破坏，沿节理面有次生矿物，风化裂隙发育，岩体被切割成岩块，用镐难挖，岩芯钻方可钻进
强风化
结构大部分破坏，矿物成分显著变化，风化裂痕很发育，岩体破坏，用镐可挖，干钻不易钻进
全风化
结构基本破坏，但尚可辨认，有残余结构强度，可用镐挖，干钻可钻进
残积土
组织结构全部破坏，已风化成土状，锹镐易挖掘，干钻易钻进，具可塑性

风化程度判定不准确，如中风化泥岩（砂岩）层划分过深，施工中会出现难以钻进，施工难度增大这种情况；中风化泥岩（砂岩）层划分过浅，则可能出现桩端入岩深度不够，给桥梁的安全带来质量隐患。 
2       造成勘察施工质量问题的原因
2.1             外业施工人员职业素质低
工程勘察行业中的岩土工程技术和以劳务施工为主的现场勘探工作正逐步分离。在利益的驱使下，勘察单位或者部分勘探队伍绝大多数雇佣人员为进城的农民工，以及少数勘察单位的技术工人，对以进城农民工为主体的现场勘探劳务队伍的质量控制已成为当务之急。
工程勘察单位在以岩土工程师为主体的生产技术实体的同时,往往忽略了现场勘探劳务队伍，工程勘察的现场作业工作虽然辛苦，但并不是随便什么人，只要肯吃苦、肯出力就可以来操作的。没有经过正规的外业勘察施工培训的人员，特别是记录员、机长，是难以做好野外勘察工作的。
2.2             利益驱使
如今，市场常见不少私人组建的钻探施工劳务队伍，这些队伍收费低廉,召之即来,直观效果不错,以致即便是具有勘察队伍的勘察单位为承接工作量大、工期紧迫的勘察项目,也会将大量的甚至全部的现场勘探施工任务委托他们完成。这种勘察作业体制，降低了勘探施工成本,缩短现场勘探周期,为工程建设作出了不少的贡献,颇受各勘察设计单位欢迎，但也存在着一些问题。这些勘察队伍往往存在着投机取巧的心理，在利益的驱使下，使工程勘察质量不能得到保证。勘察现场存在着例如：偷岩心、取芯率不够、不规范取土、原位测试实验不规范、甚至作假。下面两图便是我院在桥梁工程中出现的合格的取芯岩样照片与不合格取芯岩样照片：

                图1  合格的岩样                              图2  不合格的岩样
2.3   缺少第三方监督
岩土工程勘察工作的复杂性和拟建项目的专业性, 决定了岩土工程勘察第三方监督的难度和重要性。监督的工程对象主要是地面以下的部分，处于隐蔽状态，不如地面以上部分一目了然，特别是覆盖以后，就难以直接观察和检查。在其各环节(方面)参与者行为进行过程中，如不及时监控和检测，过后一般就难以补救，时效性特别强。虽然国内部分地区已经设立了工程勘察监理，但是在很多大型的勘察工程中仍然没有看到勘察旁站监理。在工程招投标时也没有明确这道程序。勘察单位要根据任务要求、国家“工程建设强制性标准”及地方标准编制岩土工程勘察大纲，明确勘察监理单位的勘察监理资格。监理单位应依据岩土工程勘察大纲对勘探外业施工、野外钻探记录、钻孔深度、土样的采集保存、地下水量测、勘探资料、土工试验等关键环节做到旁站监理，重点监控。
3       如何强化勘察施工质量
3.1             制定管理条例
在鱼龙混杂的勘察队伍中，抓好勘察施工质量，是勘察单位进行的基本工作。杜绝在勘察施工中的违规行为，勘察单位本身应制定出一套完整、规范的质量管理条例以及相应的处罚规定，对违反条例、弄虚作假的勘察施工队伍应严肃处理。
3.2             选择好勘察施工队伍
选择合格的队伍是一项较复杂的事, 作为一个长期需要有勘察劳务施工单位作为供方的勘察单位,应通过比较选定几家合格的勘察施工队伍,并进行不定期的质量跟踪调查,不断地比选优化,使合格的勘察施工队伍能保证按时提供合格的现场勘探施工服务。应对施工队伍进行具体的素质考察和业绩调查,宜选择在本地从事勘察劳务多年,有施工业绩，且口碑较好的勘察施工队伍。若勘察单位也具备勘察施工力量时,对于大型工程宜采取与外委施工队伍同步交错施工办法。其间,外委勘察施工队伍在现场不计辛劳、不避风雨、紧赶进度的精神会激励同步施工的勘察单位克服“铁饭碗”思想和施工中计较得失,畏风怕雨的弊病,改变勘察单位中直属施工队伍效率低下的现象［3］。
3.3             持证上岗
每个项目施工前,现场作业人员应进行专业培训，重要岗位要实施持证上岗制度,并严格按“勘察工作大纲”及有关“操作规程”的要求开展现场工作。由岩土工程师交代清楚勘察要求和施工注意事项,对重点地层及可能发生的变化特别提醒,明确该工程的现场编录重点、难点。做好事先指导工作,使现场施工人员有心理准备和必要的技术准备。
同时，勘察单位本身负责勘察施工质量现场管理的技术人员，对勘察现场作业质量进行控制时，应严格要求勘察队伍，不给其留下弄虚作假的可乘之机。例如：桥梁工程中要求岩芯的规范摆放，以及原位测试中的标准贯入实验，应将其试验后的岩芯留在其操作的岩芯的相应位置，待勘察施工质量现场管理的技术人员拍照、测水位、验孔结束后，在技术人员的监督下，勘察作业人员应将岩芯、及标准贯入实验的岩芯当场销毁。
3.4  勘察设备管理
使用的勘察设备应当正确、合理。现场钻探、取样、机具应通过计量认证。勘察施工现场管理的技术人员应注意检查设备的老化程度，是否可以正常作业。这些都需要专门负责人来监管，设备及各种计量器具是试验工作中最基本的工具。它的完好程度和准确度将直接影响检测数据的准确性,同样也对工程质量的评判也会产生影响。
3.5  及时沟通和检查
勘察单位设有专门的联系人员应和勘察施工队伍保持联系，勤沟通。在及时帮助、指导现场解决施工难点,调整勘探工作方案和技术要求的同时,随时控制现场勘探施工进度和实际施工情况,对施工现场进行不定期突击抽查,检验施工质量的真实性和可靠性。
3.6  制定地方标准
制定合理的岩土工程勘察外业施工控制的地方标准，可以对岩土勘察外业施工给予一定的规范，也对工程勘察监理的管理给出一定的依据。
4       结束语
工程勘察野外施工质量控制刻不容缓,勘察企业应采取强有力的措施进行控制，不仅要加强职业道德教育,进行行业自律、规范市场行为,同时要严厉打击不正当的竞争手段,特别是对压价的竞争行为必须进行整治。否则这样的勘察报告必将给工程质量带来安全隐患,不但损害国家和人民的利益,最终也会给单位和个人带来不可挽回的损失。
参考文献:
　　［1］ 《岩土工程勘查技术暂行规定》吉林省地方标准DB22/T367-2004
［2］ 《公路桥涵地基与基础设计规范》中华人民共和国行业标准JTG D63-2007
［3］  浅谈勘察现场作业的质量控制,杨宏博 管理观察,2010 年第19期

--------------------------------------------------------------------------------------------------

结合工程实例判定长春市泥岩软化性及其应用
摘  要：在工程中常用软化系数作为判定岩石工程分类及岩体基本质量等级的重要指标之一，本文以长春市泥岩（粘土岩）为例，结合长春市北湖大桥桥梁工程勘察实例，对长春市泥岩软化系数进行了相关试验，通过分析、整理，从而提出长春市泥岩软化性的判定标准。
关键词：泥岩；软化系数；抗压强度；后压浆技术
1 概述
在岩土工程勘测设计中，为了说明水对岩石的影响程度，引用了软化系数这一指标。岩石的软化性（软化系数）是指岩石耐风化、耐水浸的能力，用软化系数作为岩石软化性的指标，根据2007年2月出版的《工程地质手册》（第四版），软化系数在数值上等于岩石饱和状态下的极限抗压强度与风干状态下极限抗压强度的比。是工程岩体及岩石质量评价的重要指标之一，软化系数为：
KR=Fr/Fc
式中  KR——岩石的软化系数；
Fr——饱和极限抗压强度；
Fc——干极限抗压强度。
岩石单轴抗压强度试验为天然湿度状态下单轴抗压强度，长春市白垩系泥岩属粘土质岩，侵水后易软化、崩解，无法测得饱和单轴抗压强度，故根据《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D632007）取天然湿度下单轴抗压强度指标代替饱和条件下单轴抗压强度指标。

2 泥岩软化性特征
2.1 岩石软化作用机理
岩石的软化性是指岩石受水作用后，强度和稳定性发生变化的性质，主要取决于岩石的矿物成分、结构和构造特征。黏土矿物含量高、孔隙度大、吸水率高的岩石，与水作用容易软化而丧失其强度和稳定性。
根据KR值的大小，工程中常用于评价水对岩石影响程度的指标如下表1所示：
表1  水对岩石影响程度评价表文献〔7〕

软化系数KR值
水的影响程度评价
＜0.40
0.40～0.65
0.65～0.80
0.80～0.95
＞0.95
岩石受水影响程度严重
岩石受水影响程度显著
岩石受水影响程度中等
岩石略受水影响
岩石不受水影响

2.2 岩石软化系数特征
软化系数值越小表示岩石的强度和稳定性受水作用的影响越大，未受风化作用的岩浆岩和某些变质岩，软化系数大都接近于1