滬寧高速公路江蘇段路基路面設(shè)計(jì)概況
發(fā)布時(shí)間：2010-01-14 共3頁(yè)
【摘 要】軟土地基是滬寧高速公路江蘇段的路基設(shè)計(jì)重點(diǎn)，軟土的性質(zhì)和特性對(duì)工程影響極大。軟土地基處理標(biāo)準(zhǔn)、計(jì)算方法、壓縮層深度、措施的采取等都直接影響著軟基處理能否獲得成功。通過(guò)修建試驗(yàn)路堤，驗(yàn)證設(shè)計(jì)，指導(dǎo)施工，對(duì)路基排水及防護(hù)以及路面設(shè)計(jì)都作了介紹，對(duì)路面材料施工等都提出了要求，使滬寧高速公路江蘇段的路基路面設(shè)計(jì)取得了成功。
【關(guān)鍵詞】高速公路 路基 路面 軟土地基 設(shè)計(jì) 施工
滬寧高速公路分東、西兩段進(jìn)行測(cè)設(shè)。東段位于長(zhǎng)江三角洲平原區(qū)，地勢(shì)平坦，河網(wǎng)密布，全段長(zhǎng)139.16km。西段位于太湖平原區(qū)及寧鎮(zhèn)丘陵區(qū)，地勢(shì)起伏，溝壑崗谷，縱橫相間，全段長(zhǎng)109.05km。東、西兩段，尤數(shù)東段，廣泛分布著大量軟土層，對(duì)路基的穩(wěn)定及變形影響十分突出，本文就路基路面設(shè)計(jì)及軟土地基路堤設(shè)計(jì)的有關(guān)問(wèn)題作簡(jiǎn)要介紹。
1 一般路基設(shè)計(jì)
路基寬26m，為整體式路基，行車(chē)道及硬路肩橫坡為2％，土路肩橫坡為4％。
在填方路基地段，邊坡坡度一般為1∶1.5，坡腳設(shè)1.0m寬護(hù)坡道。當(dāng)路基高度＞6m時(shí)，路基上部6m邊坡為1∶1.5，路基下部邊坡為1∶1.75，并在坡腳設(shè)2m寬護(hù)坡道。坡腳外側(cè)設(shè)深0.8m、底寬0.8m的梯形邊溝，邊溝外緣1.5m為公路用地界。
在挖方路基地段，邊溝外坡腳均設(shè)有1～2m寬的平臺(tái)，邊坡坡率根據(jù)不同的地質(zhì)構(gòu)造、土石成份，一般為1∶1～1∶1.5，同時(shí)也根據(jù)不同的開(kāi)挖高度分級(jí)設(shè)置，級(jí)與級(jí)之間設(shè)有平臺(tái)截水溝，坡頂外側(cè)5m再設(shè)地面截水溝，以攔截地表水免于沖刷邊坡坡面。公路用地線一般劃在地面截水溝外側(cè)1.5m處。對(duì)無(wú)需設(shè)置截水溝地段，則劃在坡頂以外1.5m處。
路基填土高度問(wèn)題是東段路基設(shè)計(jì)任務(wù)的重點(diǎn)。滬寧高速公路處于富饒的長(zhǎng)江三角洲平原，土地資源珍貴，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，地價(jià)亦高，而路基愈高占地面積愈多。因此，路基的高低對(duì)降低滬寧高速公路造價(jià)有著十分突出的意義。沿線土源缺乏，解決高路基的土方則需一筆可觀的費(fèi)用。然而降低路基高度談何容易，在人口稠密、河網(wǎng)密布、橋多通道多的條件下，降低路基高度面臨許多困難。初設(shè)中經(jīng)過(guò)反復(fù)細(xì)致的工作，借鑒已建成的幾條高速公路的經(jīng)驗(yàn)，采取相應(yīng)措施，最終將路基平均高度降低到3.6m。這比“工可”的平均高度5m則邁出一大步，為節(jié)約土地、降低工程造價(jià)取得可喜的成果。
西段屬平原和丘陵區(qū)，地形起伏較大，因此路基填挖變換頻繁，橫斷面形式隨之多樣，有路堤、路塹、半填半挖等形式。因此，路基設(shè)計(jì)主要任務(wù)是確定挖方邊坡的坡率。土質(zhì)挖方邊坡坡率根據(jù)邊坡高度、土的密實(shí)程度、地下水地面水的生成條件、土的成因類(lèi)型及生成時(shí)代等因素確定。巖石挖方邊坡坡率是根據(jù)巖性、地質(zhì)構(gòu)造、巖面的風(fēng)化破碎程度、邊坡高度、地下水及地面水等因素綜合分析確定。
過(guò)濕土的處治是東、西兩段共同存在的問(wèn)題，只是程度不一。如路基填土含水量過(guò)大、施工壓實(shí)有困難時(shí)，則采用石灰（6％）、二灰（石灰2％，粉煤灰10％）、粉煤灰（20％）或NCS固化劑（4％）對(duì)過(guò)濕土進(jìn)行處治。
2 特殊路基（軟土地基路堤）設(shè)計(jì)
2.1 軟土分布概況
滬寧線東段位長(zhǎng)江下游三角洲，軟土廣泛分布，沿線累計(jì)長(zhǎng)度有62.2km，占本段總長(zhǎng)的44.7％，呈沖積、湖積、沼澤積及海陸交互積相沉積。一般分布狀況是表層以灰黃色亞粘土為主，呈硬塑至軟塑狀，標(biāo)高位于2～-7m。中層以淤泥質(zhì)亞粘土為主，呈軟塑至流塑狀，具臭味，力學(xué)性質(zhì)最差，標(biāo)高位于-2～-7m之間。下層復(fù)雜，分布不均勻，有粘性土層、粉砂層及淤泥質(zhì)亞粘土層，呈硬塑至流塑狀，標(biāo)高-4～-29m。
西段軟土分布以太湖平原區(qū)為主，累計(jì)長(zhǎng)16.3km，占本段總長(zhǎng)的14.9％，為湖積、沖積的灰、黑色淤泥質(zhì)粘土。
各層力學(xué)性質(zhì)及柱狀示意圖見(jiàn)表1和圖1。
各層土物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)值 表1
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指標(biāo)值 項(xiàng)目 |
土層 | ||||
| 亞粘土 | 淤泥質(zhì)粘性土 | 粘性土 | 淤泥質(zhì)粘性土 | ||
| 物理標(biāo)指 | ω ％ | 23～37 | 33～58 | 22～33 | 32～45 |
| γ g/cm3 | 1.78～1.89 | 1.66～1.84 | 1.84～1.95 | 1.77～1.86 | |
| e | 0.748～0.984 | 0.972～1.426 | 0.714～0.935 | 0.950～1.194 | |
| 壓縮指標(biāo) | E0.5-1T/M2 | 310 | 220 | 500 | 300 |
| E1-2T/M2 | 420 | 280 | 640 | 400 | |
| Cc | 0.30 | 0.45 | 0.18 | 0.32 | |
| Ch 10-3cm2/s | 4.98 | 6.04 | 3.97 | 7.12 | |
| Cv 10-3cm2/s | 1.76 | 2.26 | 1.14 | 2.35 | |
| 強(qiáng)度指標(biāo) | CcuT/M2 | 1.9 | 1.9 | 5.1 | 1.6 |
| ψcu | 17 | 14 | 20 | 16 | |
| Qu T/M2 | 5.4 | 4.1 | 21.0 | 7.0 | |
2.2 軟基處理的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
軟基是否需要處理和處理的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，與高速公路行車(chē)的技術(shù)要求相聯(lián)系。標(biāo)準(zhǔn)愈高，費(fèi)用隨之增高，要考慮經(jīng)濟(jì)效益。根據(jù)國(guó)內(nèi)已建成高速公路的經(jīng)驗(yàn)，本次設(shè)計(jì)采用路面完工后在使用年限內(nèi)的工后沉降量，一般路基應(yīng)≤30cm，路基與橋涵等構(gòu)造物銜接處應(yīng)≤10cm。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)將差異沉降限制在適當(dāng)范圍內(nèi)，不至于對(duì)路面的縱橫向產(chǎn)生過(guò)大影響。對(duì)橋頭的路堤地基處理長(zhǎng)度以5～8倍填土高度來(lái)控制。“工后”時(shí)間起于路面完工，直到路面的設(shè)計(jì)年限末為止。
路堤的穩(wěn)定性驗(yàn)算采用固結(jié)有效應(yīng)力法，施工期和營(yíng)運(yùn)期安全系數(shù)均需≥1.25。
沉降計(jì)算采用考慮土層應(yīng)力歷史的壓縮指數(shù)法，并用壓縮模量法或壓縮系數(shù)法校核。
工期為路堤填筑速率以25cm/周控制，予壓期不超過(guò)360天。路面施工期以360天控制。
設(shè)計(jì)荷載按汽—超20、掛—120考慮，換算成等代荷載時(shí)的土柱高度為0.96m。
