滨海深厚软土区沿河路堤拓建技术方案研究及实践.pdf

浙江建筑，第31卷，第5期，2014年5月ZhejiangConstruction，Vo1．31，No．5，May．2014滨海深厚软土区沿河路堤拓建技术方案研究及实践OnExtensionTechnicalSolutionandPracticealongSeashoreEmbankmentDeepSoftSoilArea张靖，朱益军，荆伟伟ZHANGJing，ZHUYijun，JINGWeiwei(1．浙江金丽温高速公路有限公司，浙江杭州310004；2．浙江省交通规划设计研究院，浙江杭州310009)摘要：滨海沿河路堤拓宽是一个棘手的问题，其原因是新老路堤的衔接相互影响异常复杂，加上河道的不利工程条件限制，导致各种软基常见的工程病害(如滑移、裂缝等)几乎在技术手段上很难克服。在此提出一种新的技术方案，即采用直立式泡沫混凝土路堤挡墙减轻荷载，可有效地解决类似工程条件下2．5—6m填高的路基拓宽难题，其造价比栈桥方案节省数百万元，从而获得了成功应用。关键词：滨海深厚软土；路堤拓宽；傍河路堤；泡沫混凝土；滑坡；裂缝中图分类号：TU433；U416．1文献标志码：B文章编号：1008—3707(2014)05—0036—04随着浙江省滨海产业带战略实施，大量滨海土厚度达15～100m。具有深厚软土地基处理难公路改扩建工程迫在眉睫，并将极大改善港口集度大、固结速度慢、沉降大且周期长等特点。因疏运的功能和效率。鉴于浙江省滨海区域广泛覆此，地基由于新拓宽路堤加载而产生附加应力，不盖着深厚的软土地基，而且河网密布，路网交集，仅引起新路堤的快速沉降，而且也给老路堤带来部分沿河路堤的拓建工程十分棘手。诸如新老路新的沉降影响，两者的沉降差易导致路堤建成后堤的纵向裂缝问题、新建路堤桥头跳车问题、拓宽纵向开裂的风险大为增加，严重时引起台阶式裂诱发的路堤滑移问题、既有桥涵结构物拓宽等，采缝。为消除差异沉降、拓宽区域，传统上多采用管用传统的常规手段处理似乎困难重重¨，本文在桩等桩式路堤方案来解决类似问题，其造价往往方案比选基础上，提出了泡沫混凝土路堤挡墙的比较高，且依然存在不少问题。拓建方案，获得了成功应用，可供类似工程参考。1．2拓建工程诱发滑移病害沿河路堤位于斜坡地形，外侧填高比较高，地基1沿河路堤拓宽工程难点及特点又十分软弱，加上水位升降和坡脚侵蚀的影响，路基1．1新老路堤沉降差异拓宽时，沿河侧易发生滑移等工程灾害，严重时阻断浙江滨海深厚软土多为海相沉积，具有天然老路交通，并带来巨大的经济损失。沿河路堤的滑含水量高(70％～90％)、孔隙比大(1．6～2．0)、移有时不仅仅局限于施工期，由于滑动面的缓慢蠕压缩性大、渗透性小、抗剪强度低、流变性显著等动效应，安全系数不足的路堤滑移病害有时还会在特性。滨海软土主要由淤泥质黏土、淤泥、粉质黏通车之后发生，严重时造成人员伤亡。因此，拓建路土、吹填土、杂填土或其他高压缩性土层组成，软堤抗滑移安全系数均要求K≥1．20。收稿日期：2014—02—12基金项目：浙江省交通运输厅科技计划项目(2011H05)作者简介：张靖(1982一)，女，浙江云和人，工程师，从事高速公路建设、养护管理工作。 第5期张靖等：滨海深厚软土区沿河路堤拓建技术方案研究及实践371．3涵管结构物衔接难题新老路堤衔接时，横穿路基既有排水涵管均需进行接长，涵管路段一般需采用二次开挖技术，即先预压，沉降稳定后，开挖埋设接长的管涵，但工期相对较长。该方案对不均匀沉降的影响具有一定的缓解，如果预压沉降不充分，后期建成后，涵管易开裂，严重时会引起沉降缝错台、倾斜等病害。为此，有时会在涵管区域局部范围采用管桩支护，以减少地基不均匀沉降对涵管结构物的影响，同时造价也会相应增加。图1栈桥方案1．4老路路容环境影响既有的滨海公路大多建成于20世纪80年代或一定冲刷特性，因此，当道路拓宽挤占河道时，应做更早，路幅比较窄，部分公路甚至是沿海堤坝与地方好工程的冲刷安全防护，同时相应拓宽河道对岸的道路的结合体，道路两侧绿化比较好，行道树均已长水域面积，以满足滨海平原区河道的蓄洪功能。改成参天大树，近水区域灌木、芦苇或竹子郁郁葱葱，移方案分为道路改移和河道改移，通过改移，实现资道路拓宽时，如何兼顾既有绿化景观的保护，同时实源共享，和谐共建的目的，同时回避技术上的安全风现道路扩容功能十分重要。险。该方案也是目前滨海公路建设上广为采用的技术应用方案。2拓宽方案比选2．3原地拓建方案由上文可知，滨海沿河路堤拓建存在技术难点在空间资源、土地资源或水域资源受限条件下，颇多，值得深入研究。通常，解决滨海地区沿河路堤只能选择路堤原地拓建方案。鉴于滨海路堤的技术拓宽问题的技术方案主要有：难点，原地拓建方案又可分为放坡拓宽和直立拓宽(1)栈桥方案，其特点是“以桥代路”，减少新老两种。前者经常与改河方案相结合，以补偿路堤挤工程的相互影响；占河道的空间；后者主要采用直立挡墙形式，并根据(2)改移方案，其特点是以保障道路拓宽功能地基条件和填筑材料，可分为管桩基础挡墙、灌注桩为优先，同时将河道改移至安全距离之外；基础挡墙、松木桩基础挡墙、扩大桩基础挡墙等，通(3)原地拓建方案，其特点是采用必要的工程过地基加固和基础形式合理选用，以确保上部挡墙支挡措施，在保障安全的前提下，实现道路拓宽的功的安全。该方案的特点是路堤就地取材、实体填筑、能，如桩基础挡墙方案。耐久性好、基础稳固，但造价较高，桩基础施工对既2．1栈桥方案有的老路堤扰动较大，实施过程中切忌大填大挖，以栈桥方案即“以桥代路”方案。栈桥的应用避免造成路堤滑塌，同时应注意保护老路的绿色路范围很广，多见于景区道路的游步道、栈道，以桁容环境。架式结构为多见，技术比较成熟，材质以木材、钢3工程实例材为主，结构轻巧且富于变化，但造价比较高。该方案用于沿河道路拓宽工程，可减少占用河床秦山大道二期沿岸拓宽非机动车道工程，位于断面，保护绿地，但是运营使用后管养工作量较海盐县秦山镇与澉浦镇镜内，路线全长2．930km，大，部分构件需定期更换。见图1。该方案的重建成后作为老沪杭公路(大王桥一澉浦大桥)路段要前提是基础稳固，临近石壁可采用锚固技术，非机动车的专用通道，右侧沿河，拓宽宽度4．0in滨海区域可采用桩基础。然而地基不稳定且存(含0．5m土路肩)，同时要求保留路侧行道树，并在滑移、倾覆风险时一般慎用。‘保护老路路容生态景观。老沪杭公路宽8．0113，双2．2改移方案向两车道，由早期钱塘江的护堤改建而成，老堤主要改移方案即“风险回避”方案。在滨海区域，河采用粉质黏土人工夯填形成。沿河道路拓宽标准横网承担着重要的行洪、排洪的功能，部分河道还具有断面见图2。 38浙江建筑2014年第31卷l4500+Y+X5o,o4000Y5I,．-．．,o93500．35005,09．3500土非分路行行路分非土路机隔缘车车缘隔机路肩动带带道道带带动肩车坌道道保留行道树保留行道树m、图2沿河道路拓宽标准横断面(适用于日=4—6m)3．1方案比选(图3)。下部采用直立式泡沫混凝土填筑，上部结合工程现实条件，本项目拟定了三个方设置矮路肩墙。路基建成后路面采用1O0mm沥案：(1)栈桥方案；(2)管桩基础+挡墙方案；(3)青面层，基层采用200mm厚4％水泥稳定碎石基轻质泡沫混凝土拓建方案。表1为三个方案的层，底基层为150mm厚级配碎石，沿河侧设置了比选情况，经综合比较，最终选择了方案三木质景观型护栏。表1方案比选优缺点列表比选要素方案名称方案一：栈桥方案方案二：管桩基础+挡墙方案方案三：轻质泡沫混凝土拓建方案技术可行性可行可行可行便利，浇筑快，坡脚填筑有反压效果，实施实施便利技术特点驰辨塞燃期间宜减少开挖时间和范围，做好变形监测和预警工作老塘坝稳定性不好，扰动后易滑塌老塘坝稳定性不好，扰动后易滑技术风险局部开挖宜跳槽式施工，稳定性好滑坡会推倒栈桥塌，实施期间易诱发滑坡抵御坡脚冲刷桩基础抗冲刷好桩基础抗冲刷好滨海平原区河道冲刷弱，能适用环境绿化保护绿地破坏较小绿地破坏大绿地破坏有限建安费经济指标860万元／kin，运营管养费高980万元／km，运营管养费低820万元／km，运营管养费低说明：(1)表1中以填筑高度为5m的路堤拓宽方案为典型横断面(2)建安费以浙江省公路建设预算定额计价。3．2推荐方案稳定性分析通过工程类比分析与极限平衡分析相结合，选择典型根据《公路路基设计规范(JTGD30-2004)》要横断面结合BISHOP法对边坡的稳定性进行定量分求，本项目填方边坡工程稳定性可以采用定性分析与析，分析软件主要采用GEOSLOPE软件。地质资料定量分析相结合的评价方法。根据现场踏勘，本项目岩土力学参数结合地质报告和典型边坡参数反演计沿河路堤除局部陡坎区域发现变形裂缝，边坡现状稳算取得，见表2。根据图4计算分析结果，非机动车道定性基本良好。从边坡的坡率、坡高、地层结构特征，采用泡沫混凝土拓宽之后，路堤稳定性总体良好。 5O浙江建筑2014年第31卷(上接第39页)(1)对填筑临河的区域，特别是老路堤斜坡比较目标。陡、拓宽后挡墙基础受限的路段，挡墙基础埋置深度必(2)泡沫混凝土具有轻质、直立性好、强度高、须大于1m以上，而且，基础埋置的平台必须满足3m实施便利、经济效益好等诸多优点，并能缓解滨海沿以上的安全襟边宽度，以确保挡墙基础稳固安全。河路堤拓建的技术难题，其技术可靠，值得推广。(2)挡墙基础位置靠近临水面时，应采取围堰(3)面临复杂的技术问题时，应坚持多方案比施工，以确保挡墙基础埋深和安全襟边宽度满足设选，要从技术可行性、施工便利性、工期、环境保护及计要求。工程造价等方面，进行综合、全面考虑，优化方案，做(3)挡墙基础位置位于坡腰上时，考虑到斜坡到技术先进、经济合理、安全可靠、绿色环保，确保质的长期稳定性，应对靠近临水面的土坡坡脚边缘进量以及满足工期要求。行修整，并要求打设一排松木桩(桩间距250mm)，参考文献以减少河水对坡脚的长期侵蚀，避免由于坡脚损毁而诱发路堤滑移变形。[1]陈敬洪．某工程软土地基处理方案比选[J]．山西建筑，2012，38(23)：65—66．(4)减少临时开挖暴露时间和范围，做好现场[2]潘瑞春，黄瑞章，周新年，等．道路工程软土地基处理方案选择位移和变形观测，对安全隐患提前预警，从而有力地研究进展[J]．公路交通科技，2012：(10)：23—26．保障了本项目施工过程安全。[3]王达兵．深厚软土路基处理关键技术的研究[J]．科技资讯，2010(10)：95．4结语[4]于航波，吕锡岭，姜天鹤，等．泡沫混凝土在软基地区高速公路(1)滨海沿河路堤拓宽存在诸多的技术难点，拓宽工程的应用[J]，城市道桥与防洪，2010(10)：114—116．[5]吴颖峰，王海峰．基于泡沫混凝土技术的公路拓宽工程改建本文采用分段处治，因地制宜，合理采用新技术解决[J]．铁道建筑，2013(2)：77．了工程建设的技术难题，初步实现了工程的建设