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摘要:海塘路基设计与施工案例较少,在此,结合宁波市沿海中线(奉化段)公路某段海塘路基设计与施工实践,将设计与施工方案与结果予以探讨。设计与施工要点为:路基采用片块石挤淤和粉喷桩处理,路基土采用级配良好的颗粒填料,两侧为避免路基发生横向位移采用30~50米宽度左右的反压护坡道等;同时采用试验路段施工方法。施工过程进行沉降观测与试验检测。经交工勘探、运营初期和近3年的沉降观察,路基设计范围目前正处于基本稳定状态,路基、路面各项技术指标均符合设计要求,最终证明该设计和施工方案均为可行方案。
关键词:沿海软土路基;海塘路基设计;海塘路基施工
Abstract: cut of roadbed design and construction case less, in this, combined with the ningbo coastal line (fenghua section) adopted a highway roadbed design and construction practice, the design and construction project and will be discussed in the results. Design and construction points for: the block-stone embankment of silt and squeeze pile processing, the subgrade soil particle gradation good packing, two side to avoid roadbed happen by transverse displacement 30 to 50 m width of back pressure slope protection about ways, etc.; At the same time the test section of the construction methods. Construction process settlement observation and test. The exploration, operation at the initial and completed nearly 3 years, the settlement of observation, roadbed design range is now in the basic steady state, subgrade pavement technical indexes meet the design requirements, and finally proves that the design and construction scheme are feasible scheme.
Keywords: coastal soft soil subgrade; Cut of roadbed design; Cut of subgrade construction
中图分类号:U213.1 文献标识码:A文章编号:
海塘路基设计与施工案例不多,可参照经验也较少,本文结合某海塘路基设计与施工实践,将设计与施工过程及结果共飨业内同行,报告如下。
1.工程概况
宁波市沿海中线(奉化段)公路工程,位于奉化市东部,象山港北岸西段,项目全长35.85公里,路基寬度12米,公路等级为二级公路,路线在栖凤至鲒奇间穿越海涂,海底原地面标高-8.0~1.5m,地势由陆地向滨海倾斜,坡度均一般不超过2度。路线两侧500米左右为在建红胜海塘,路线穿越里程K27+900~K32+190(4.29Km)。平潮时水深2~5米,涨潮时水加深1~2米,局部发育有深槽,水深8~10米。该项目2009年7月开工建设,于2011年12月底完成主体工程建设。
2.设计方案
2.1海塘段地质状况分析
海塘段地质为滩涂段软土路基,滩涂表层为淤泥质土,流塑,厚度一般为0.7~9米,深槽处为12~15米,为路基主要压缩层;以下为粉质粘土、碎石厚度较大,性质较好。
2.2设计方案
因该段为滨海潮间带,由于受海水长期淤积沉积与浸泡,海塘表层淤泥性质很差,同时受潮汐影响,路基极易失稳跨塌。因此,路基采用片块石挤淤和粉喷桩处理(桥梁台后50米范围采用深层软基处理——粉喷桩处理),路基土采用级配良好的颗粒填料,边坡坡度不大于1:1.5。两侧采用30~50米宽度左右的反压护坡道,避免路基发生横向位移,由于海底标高纵横不均,为避免路基发生不均匀沉降导致路基开裂,在路基设计宽度范围内不同层高设置3层土工格栅。同时控制路基在抛填露出水面后,填筑速率控制在30~50cm/月以内。路面采用分期实施的二期路面。
该区域内规划5座大、中型桥梁,分别为K28+030(东海塘泄洪渠大桥:9×20米);K28+831.3(中桥:4×16米);K30+179.6(大桥:6×20米);K31+176.7(中桥:2×16+20+2×16);K32+135(西海塘泄洪渠大桥:5×20米)。桥梁下部构造均为:柱式墩、台;钻孔灌注桩基础。上部构造均为:预应力混凝土空心板。
3.施工
3.1施工方案设计
由于海塘段填筑路基的设计方案案例不多,可汲取的成功经验也很少,经过多次论证,采用试验路段施工方法,选用该方案目的有两个:一是控制施工质量;二是初步测算断面填筑数量。
具体施工方案为:
①选择合适的材料:抛石挤淤层采用粒径较大、不易风化的大块石填料(一般控制石料粒径小于30cm的含量不超过20%),有利于挤走表层淤泥层,提高路基强度;
②采用合理的抛填方法:从道路设计中线位置往两侧抛填,并循序推进,这样有利于把淤泥尽可能地挤出反压护坡道的范围之外,有利提高路基稳定性,抛填一般需露出水面50cm左右,以便进行沉降观测;接近桥头位置50米左右停止抛填,在基本稳定条件下,在抽除被挤淤泥层后,实施桥梁接坡50米处水泥搅拌桩施工,由于水位较高,需要铺垫碎石层至露出水面50`100cm,水泥搅拌桩机可以上去作业,在水泥搅拌桩达到设计强度后,用轻型设备进行台后路基分层碾压,并加强观测,无纵横向位移后开始进入海塘内规划桥梁的桩基施工;
③严格控制填筑速率,一般在路堤填出水面50cm后,在1.0cm/月≤沉降速率≤1.0cm/天条件下,一个月填筑一层,层厚控制在30~50cm,确保填筑层在自重和货车荷载及潮汐作用下不断嵌挤密实达到稳定状态,提高下路床的承载能力,避免填筑速率过快导致路基稳定性下降;
④加强路基沉降和位移的观测:在路基的中线位置设置底板尺寸为30(mm厚)×2500(mm长)×2500(mm宽)的沉降板,在完成抛石挤淤层后,沉降速率经观测逐渐减少到1.0cm/天范围内,属于路基处于基本稳定状态,否则应该立即停止加载;在反压护坡道位置观测水平位移(不大于0.5cm/天)控制填筑速率。
3.2施工过程沉降观测与试验检测
3.2.1沉降数据分析
为控制填筑速率,在施工过程中加强对埋设沉降板位置的沉降观测,
沉降观测并经数据分析,海塘填筑的第一个月沉降量大且比较不稳定,第二个月仍旧有4~5cm的沉降量,第3~8月沉降速率比较稳定,基本保持在2cm/月,因此按每月填筑30~50cm/1层能保证路基均匀沉降,逐渐处于固结状态。至第20、21个月及路基完工后一月观测,路基沉降值基本保持在1cm/月以内,已经属于设计沉降指标范围内。可实施软基处理段一期过渡路面的施工。
3.2试验检测
摘录海塘段K29+000~K30+000路基、路面交工检测数据如下。
路基弯沉数据交工检测值:平均值57.3(0.01mm),标准差17.75,代表值86.5(0.01mm)。(设计回弹弯沉≤310(0.01mm),因此检测结果为合格);路面交工检测值如下:平均值27.9(0.01mm),标准差5.42,代表值36.0(0.01mm) (设计海塘段路面弯沉值≤48(0.01mm) 因此检测结果合格);其他公里段经检测均符合设计要求。
4.工程验收及质量观察
海塘段4.29公里填筑2009年7月开始,2011年10月完成,历时29个月。竣工初期路基沉降基本在1cm/月范围内。
4.1工程交工勘探
为更准确勘测海塘路基的实际填筑工程量,同时也对沉降观测数据统计的准确度有一个更好的比对作用,对已完工海塘路段进行物探结合钻探的勘测工作方法,钻探平均每80米布置1条横剖面,每个横剖面布置3个钻孔,物探布置5条纵向长剖面,道路中心线1条(与钻探剖面线重合),反压层最外侧左右各1条,道路中心线与反压层外侧之间合适位置(基本与两侧钻探剖面线重合)左右各1条。
4.2运营初期沉降观测
本项目贯通后,沿海重吨位的集装箱车等动荷载比较多,在海塘一期路面上通行3个月后,桥头路基沉降比较明显。
5.结语
抛填的海塘路基(包括护坡道填筑范围)在海底线呈抛物线形,被推挤的淤泥的堆积厚度逐渐增大。路基设计范围内填筑经过历时近3年的自然沉降,目前正处于基本稳定状态,路基、路面各项技术指标均符合设计要求,证明海塘段的设计和施工方案均为可行方案。
参考文献
[1] JTG F10-2006,公路路基施工技术规范[S].
[2]JTJ017-96,公路软土地基路堤设计与施工技术规范[S].
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词:沿海软土路基;海塘路基设计;海塘路基施工
Abstract: cut of roadbed design and construction case less, in this, combined with the ningbo coastal line (fenghua section) adopted a highway roadbed design and construction practice, the design and construction project and will be discussed in the results. Design and construction points for: the block-stone embankment of silt and squeeze pile processing, the subgrade soil particle gradation good packing, two side to avoid roadbed happen by transverse displacement 30 to 50 m width of back pressure slope protection about ways, etc.; At the same time the test section of the construction methods. Construction process settlement observation and test. The exploration, operation at the initial and completed nearly 3 years, the settlement of observation, roadbed design range is now in the basic steady state, subgrade pavement technical indexes meet the design requirements, and finally proves that the design and construction scheme are feasible scheme.
Keywords: coastal soft soil subgrade; Cut of roadbed design; Cut of subgrade construction
中图分类号:U213.1 文献标识码:A文章编号:
海塘路基设计与施工案例不多,可参照经验也较少,本文结合某海塘路基设计与施工实践,将设计与施工过程及结果共飨业内同行,报告如下。
1.工程概况
宁波市沿海中线(奉化段)公路工程,位于奉化市东部,象山港北岸西段,项目全长35.85公里,路基寬度12米,公路等级为二级公路,路线在栖凤至鲒奇间穿越海涂,海底原地面标高-8.0~1.5m,地势由陆地向滨海倾斜,坡度均一般不超过2度。路线两侧500米左右为在建红胜海塘,路线穿越里程K27+900~K32+190(4.29Km)。平潮时水深2~5米,涨潮时水加深1~2米,局部发育有深槽,水深8~10米。该项目2009年7月开工建设,于2011年12月底完成主体工程建设。
2.设计方案
2.1海塘段地质状况分析
海塘段地质为滩涂段软土路基,滩涂表层为淤泥质土,流塑,厚度一般为0.7~9米,深槽处为12~15米,为路基主要压缩层;以下为粉质粘土、碎石厚度较大,性质较好。
2.2设计方案
因该段为滨海潮间带,由于受海水长期淤积沉积与浸泡,海塘表层淤泥性质很差,同时受潮汐影响,路基极易失稳跨塌。因此,路基采用片块石挤淤和粉喷桩处理(桥梁台后50米范围采用深层软基处理——粉喷桩处理),路基土采用级配良好的颗粒填料,边坡坡度不大于1:1.5。两侧采用30~50米宽度左右的反压护坡道,避免路基发生横向位移,由于海底标高纵横不均,为避免路基发生不均匀沉降导致路基开裂,在路基设计宽度范围内不同层高设置3层土工格栅。同时控制路基在抛填露出水面后,填筑速率控制在30~50cm/月以内。路面采用分期实施的二期路面。
该区域内规划5座大、中型桥梁,分别为K28+030(东海塘泄洪渠大桥:9×20米);K28+831.3(中桥:4×16米);K30+179.6(大桥:6×20米);K31+176.7(中桥:2×16+20+2×16);K32+135(西海塘泄洪渠大桥:5×20米)。桥梁下部构造均为:柱式墩、台;钻孔灌注桩基础。上部构造均为:预应力混凝土空心板。
3.施工
3.1施工方案设计
由于海塘段填筑路基的设计方案案例不多,可汲取的成功经验也很少,经过多次论证,采用试验路段施工方法,选用该方案目的有两个:一是控制施工质量;二是初步测算断面填筑数量。
具体施工方案为:
①选择合适的材料:抛石挤淤层采用粒径较大、不易风化的大块石填料(一般控制石料粒径小于30cm的含量不超过20%),有利于挤走表层淤泥层,提高路基强度;
②采用合理的抛填方法:从道路设计中线位置往两侧抛填,并循序推进,这样有利于把淤泥尽可能地挤出反压护坡道的范围之外,有利提高路基稳定性,抛填一般需露出水面50cm左右,以便进行沉降观测;接近桥头位置50米左右停止抛填,在基本稳定条件下,在抽除被挤淤泥层后,实施桥梁接坡50米处水泥搅拌桩施工,由于水位较高,需要铺垫碎石层至露出水面50`100cm,水泥搅拌桩机可以上去作业,在水泥搅拌桩达到设计强度后,用轻型设备进行台后路基分层碾压,并加强观测,无纵横向位移后开始进入海塘内规划桥梁的桩基施工;
③严格控制填筑速率,一般在路堤填出水面50cm后,在1.0cm/月≤沉降速率≤1.0cm/天条件下,一个月填筑一层,层厚控制在30~50cm,确保填筑层在自重和货车荷载及潮汐作用下不断嵌挤密实达到稳定状态,提高下路床的承载能力,避免填筑速率过快导致路基稳定性下降;
④加强路基沉降和位移的观测:在路基的中线位置设置底板尺寸为30(mm厚)×2500(mm长)×2500(mm宽)的沉降板,在完成抛石挤淤层后,沉降速率经观测逐渐减少到1.0cm/天范围内,属于路基处于基本稳定状态,否则应该立即停止加载;在反压护坡道位置观测水平位移(不大于0.5cm/天)控制填筑速率。
3.2施工过程沉降观测与试验检测
3.2.1沉降数据分析
为控制填筑速率,在施工过程中加强对埋设沉降板位置的沉降观测,
沉降观测并经数据分析,海塘填筑的第一个月沉降量大且比较不稳定,第二个月仍旧有4~5cm的沉降量,第3~8月沉降速率比较稳定,基本保持在2cm/月,因此按每月填筑30~50cm/1层能保证路基均匀沉降,逐渐处于固结状态。至第20、21个月及路基完工后一月观测,路基沉降值基本保持在1cm/月以内,已经属于设计沉降指标范围内。可实施软基处理段一期过渡路面的施工。
3.2试验检测
摘录海塘段K29+000~K30+000路基、路面交工检测数据如下。
路基弯沉数据交工检测值:平均值57.3(0.01mm),标准差17.75,代表值86.5(0.01mm)。(设计回弹弯沉≤310(0.01mm),因此检测结果为合格);路面交工检测值如下:平均值27.9(0.01mm),标准差5.42,代表值36.0(0.01mm) (设计海塘段路面弯沉值≤48(0.01mm) 因此检测结果合格);其他公里段经检测均符合设计要求。
4.工程验收及质量观察
海塘段4.29公里填筑2009年7月开始,2011年10月完成,历时29个月。竣工初期路基沉降基本在1cm/月范围内。
4.1工程交工勘探
为更准确勘测海塘路基的实际填筑工程量,同时也对沉降观测数据统计的准确度有一个更好的比对作用,对已完工海塘路段进行物探结合钻探的勘测工作方法,钻探平均每80米布置1条横剖面,每个横剖面布置3个钻孔,物探布置5条纵向长剖面,道路中心线1条(与钻探剖面线重合),反压层最外侧左右各1条,道路中心线与反压层外侧之间合适位置(基本与两侧钻探剖面线重合)左右各1条。
4.2运营初期沉降观测
本项目贯通后,沿海重吨位的集装箱车等动荷载比较多,在海塘一期路面上通行3个月后,桥头路基沉降比较明显。
5.结语
抛填的海塘路基(包括护坡道填筑范围)在海底线呈抛物线形,被推挤的淤泥的堆积厚度逐渐增大。路基设计范围内填筑经过历时近3年的自然沉降,目前正处于基本稳定状态,路基、路面各项技术指标均符合设计要求,证明海塘段的设计和施工方案均为可行方案。
参考文献
[1] JTG F10-2006,公路路基施工技术规范[S].
[2]JTJ017-96,公路软土地基路堤设计与施工技术规范[S].
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。