中鐵第五勘察設計院集團有限公司,北京 102600
筑路材料的調查是公路設計中的一項主要工作。筑路材料調查的外業工作時間往往比較短促,又是在偏僻或邊遠地區,資料缺乏,尤其在少數民族地區,相互語言不通,若單純地依賴于通用的挖采、詢問的調查方法,難于達到以上目的。因此,必須突破那些具有局限性的傳統工作方法,廣泛應用地質、地貌、地植物以及地物等方面的知識,進行綜合調查研究,科學地進行分析論證,才可以多快好省地完成任務。
主要筑路材料:各類砂、碎石、片石、塊石、卵礫石、砂礫、黏土、石灰、磚瓦、粉煤灰、水泥、水及其他路用材料。
調查內容:料場位置、料場名稱、材料類型、主要礦物成分、顆粒組成、材料質量及等級、料場狀況、運輸條件、所屬單位、地下水位等內容。
熟悉掌握項目資料、路線走向、路線總體圖、項目周邊地理環境等,準備綜合經濟調查記錄簿、搜集的料場資料、項目地形圖、指南針、GPS及個人防護用具。
調查工作需遵循由近及遠,逐步擴大及大小料場兼顧的原則。以大型料場為主,同時對項目附近質量符合要求且采用方便的中、小料場加以充分利用。調查既有料源生產能力、設備人員狀況、質量、儲量、地下水位、運輸條件等因素,了解外來水運材料產地情況。砂石料質量調查應首先收集既有生產廠家、碼頭供應點的化驗報告,符合要求的可作為設計采用的依據,需要進行取樣化驗的向地質專業提出有關要求,并在綜合經濟調查記錄簿上記錄現場調查信息。
注意事項:安全第一,尤其工程所處區域高溫、雨季來臨,調查過程應做好防暑、防水、防雷、防電等工作,注意人身、財產安全;要加強與地方、項目部聯系,盡量爭取地方各部門幫助,需要協調時與項目部或單位聯系,保質保量完成外業調查任務。
外業調查的各類數據要分類整理,且當天調查的資料應在當天整理完畢,并在調查工作結束后完成沿線筑路材料料場表;料場編號、料場位置及名稱、材料名稱、上路樁號、支線距離、材料說明、材料單價、儲量、開采方式、運輸方式、料場周邊道路情況等內容及筑路材料供應示意圖;料場的名稱、位置、供應商的具體情況,生產能力、質量指標、供應范圍、交通狀況及經濟狀況等應詳細說明;在整理數據時季節性材料材料價的變化,如河沙、粉煤灰等,應重點說明。
調查沿線筑路材料廠(場)的位置、料場名稱。料場宜選擇便于開采、貯量相對集中、料層厚、無用層及覆蓋層相對較薄的料場,可開采量能滿足工程需用量。具體料場信息可通過項目所在的在建項目項目部、自然資源局等部門搜集料場信息。
根據料場供應范圍及各工程點用料量、距料場運距等具體情況計算確定上路樁號。原則上,運料終點是工地倉庫或工地堆料點。當設計期間不能提供工地倉庫或堆料地點的具體位置時,其運料上路樁號終點為獨立大橋、大型隧道的中心樁號,集中型工程為范圍中心的樁號。對于外購材料一般以路線中心點樁號為運料終點。當工程用料分布不均衡時,可按加權平均法確定某種材料的卸料重心點位置為運料終點樁號;可通過地圖軟件測量或者現場踏勘實測確定上路運距。
調查描述料場生產規模及工藝、產品種類及規格、產品質量、產量、供應地點等。自采加工材料還應查明材料品質、儲藏量、料場覆蓋層厚度、開采范圍、料場工程地質條件和水文地質條件,并進行必要的地質勘探。料場生產規模及工藝、產品種類及規格、產量、供應地點等可與料場負責人溝通了解。材料品質、儲藏量、料場覆蓋層厚度、開采范圍、料場工程地質條件和水文地質條件應由地質專業根據現場勘察及相關試驗得出。
調查了解儲量及能利用到該項目的產量,總材料儲量不得小于工程設計需要量的2倍??膳c料場負責人溝通,調查通往項目上路樁號位置的運輸方式(汽車、火車、輪船等)。
調查了解料場周邊可用道路、橋梁情況,不滿足汽車等行駛要求的設置臨時便道、便橋等。
料場經濟供應范圍的劃分,有最大運距相等法和平均運距相等法兩種計算方法。根據多個項目的計算經驗,兩種方法的計算結果相差不大,文章主要以平均運距相等法為例。(1)綜合運距的兩種算法:①按單個料場的運距和所在的位置進行加權;②按單個料場的運距和運量加權。
初步設計階段一般按單個料場的運距和所在的位置進行加權計算,計算公式如下:

式中:z為綜合運距;x為上路樁號到前一經濟分界點的距離;y為上路樁號到后一經濟分界點的距離;l為料場到上路樁號的距離。
確定經濟供應點時要注意:①要充分考慮料場開發及運輸的可行性確定分界點;②要考慮斷鏈影響;③支線等運距要以實際運輸距離計。
(2)將所計算的主要材料綜合運距填入構造物平均運距表中。平均運距表如表1所示。

表1 造物平均運距表
某參考公路項目圖例如圖1所示。

圖1 參考某公路項目圖例
某參考公路項目材料調配圖如2所示。

圖2 參考某公路項目材料調配圖
依據《公路工程集料試驗規程》(JTG E42—2005),需要試驗的主要材料應由路基、路面、橋梁、隧道等專業人員提出,并由地質專業人員取樣試驗。
近年來,國家加大了環境整治力度,筑路材料調查的準確性和文件的編制重要性越發凸顯,其對縮短設計周期,提高文件質量、工作效率、控制項目造價和項目質量有關鍵作用。