唐山至曹妃甸高速公路工程地质问题及处理技术

维普资讯 http://www.cqvip.com 唐山至曹妃甸　高速公路　工程地质问题及处理技术　母焕胜　（河北省交通规划设计院，河北石家庄０５００１１）　摘要：唐曹高速公路是河北省滨海地区修建的一条高等级公路，地质条件比较复杂，工程在前期适当加大了投入，从　根本上降低了社会成本和环境成本，也减少了公路的后期养护费用，值得同行借鉴。　关键词：高速公路；地质问题；处理技术　中图分类号：Ｕ４１６．１　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００２—４７８６（２００７）０８—０１９８—０３　Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｐｒｏｂｌｅｍ　ａｎｄ　Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｎ　Ｔａｎｇｓｈａｎ－　Ｃａｏｆｅｉｄｉａｎ　Ｈｉｇｈｗａｙ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ＭＵ　Ｈｕａｎｇ——ｓｈｅｎｇ　（Ｔｈｅ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　Ｐｌａｎｎｉｎｇ　ａｎｄ　Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　Ｈｅｂｅｉ　Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ　０５００１　１，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｎｇｓｈａｎ－Ｃａｏｆｅｉｄｉａｎ　ｈｉｇｈｗａｙ　ｗｉｔｈ　ｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄ　ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ，ｉｓ　ａ　ｈｉｇｈ－ｇｒａｄｅ　ｈｉｇｈ—　ｗａｙ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ　ｉｎ　Ｈｅｂｅｉ　ｃｏａｓｔｌａｎｄ．Ｔｈａｔ　ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ　ｉｎｃｒｅａｓｅｄ　ｉｎ　ｉｎｉｔｉａｌ　ｐｅｒｉｏｄ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ｄｅ—　ｃｒｅａｓｅｄ　ｒａｄｉｃａｌｌｙ　ｔｈｅ　ｓｏｃｉａｌ　ｃｏｓｔ　ａｎｄ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　ｃｏｓｔ　ａｎｄ　ｒｅｄｕｃｅｄ　ｔｈｅ　ｐｏｓｔ　ｅｘｐｅｎｓｅ　ｆｏｒ　ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ．Ｓｏ　ｔｈｅ　ｓｕｃｃｅｓｓ　ｏｆ　ｔｈｉｓ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｉｓ　ｗｏｒｔｈ　ｏｆ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｈｉｇｈｗａｙ；ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｐｒｏｂｌｅｍ；ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．　ｂ）滑塌后淤泥的结构遭到破坏．强度有所下　降，因此填土过程中必须对软基的应力、应变进行　全方位实时地观测与分析．真正做到以监测为指导　参考文献　『ｌ】龚晓南．高等级公路地基处理设计指南ｆＭ】．北　京：人民交通出版社．２００２．　的信息化施Ｔ，即薄层轮加法施丁．必要时可以做　一［２］叶书麟．地基处理Ｔ程实例应用手册［Ｍ］．北京：　中国建筑Ｔ业出版社．１９９８．　些原位测试和室内试验　５结论　ｆ３】娄炎．真空排水预压法加固软土技术ｆＭ１．北京：　人民交通出版社，２００２．　ｆ４】张勇．真空联合堆载预压处理软土路基的理论与　实践ｆＭ】．长沙：湖南大学出版社，２００３．　无论是从技术角度分析路堤施工期的稳定、　后沉降要求、Ｔ期要求，还是从经济角度分析比选　各种处理方案，均表明采用真空联合堆载预压法处　理该滑塌段是最优方案，并且从新台高速公路和西　部沿海镇海湾大桥的类似Ｔ程处理结果来看，该方　案效果显著，完全能够满足各方面的技术要求，故　是行之有效的，且经济合理，值得推广。目前该加　固Ｔ艺已经比较成熟，也经得起实践的考验　作者简介：黄瑞豹（１９７５一），男，广东梅县人，本科，工程师，　研究方向为路桥施工与管理；杨俊池（１９７３一），男，广东普　宁人，本科，高级实验师，研究方向为土木实训教学与科研。　收稿日期：２００６—１２—１３　ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ　ＳＴＡＮＤＡＲＤＩＺＡＴＩＯＮ．　ｌｏ．８，２００７（ＩＳＳＵＥ　Ｎｏ．１６８）　维普资讯 http://www.cqvip.com １　前言　积地貌，有低洼地、沼泽地、湿地等，且水系十分　发育，属于水网地带，沟渠纵横交错，且地下水埋　藏较浅，一般在０．５ｍ～１．Ｏｍ左右，属微咸水或咸水。　从勘察所揭露地层看．均为新生界第四系全新　唐山至曹妃甸高速公路是唐山连接曹妃甸Ｔ业　大港的一条快捷通道，它向南与正在建设的河北省　高速公路网“横三”沿海高速公路相连接，向北通过　唐山西外环高速公路并与横向的丹拉高速公路连　统Ｑ　一一，其成因为滨海相沉积层。揭露的地层有：　亚砂土、亚粘土、粘土、淤泥质亚粘土、淤泥质粘　接，纵向与正在建设的河北省高速公路网“纵一”承　德至唐山高速公路相连通．形成了河北省冀东地区　土、粉砂、细砂、中砂等。　综上所知，公路通过地区不仅存在有软土及盐　的高速公路网状体系。该项目的建设对促进唐山　市“一纵两横三条线”新型高速公路网络的形成起　渍土问题，同时还存在砂土液化问题．这就要求每　到了重要作用，不仅促进了曹妃甸港区的快速发　一个设计者，必须通过精心设计、创作，才能达到　展，同时也拉动了冀东地区的区域经济发展，提高　“公路安全、环境优美，节约资源、质量优良、系　了公路沿线旅游资源的开发和利用，展现了中国北　统最优”的目的。　方最大、最现代化的曹妃甸工业大港的风采。　３．１　软土特征及处理方法　唐山至曹妃甸高速公路全长６１．８ｋｉｎ．双向六车　公路所经地区的沼泽地、湿地、低洼地均存在　道，设计速度为１２０　ｋｍ／ｈ，路基宽３４．５ｍ　桥梁设　软土或软弱土，一般埋深在１．Ｏｍ～１５．Ｏｍ范围内，个　计的汽车荷载为公路Ｉ级。特大桥设计洪水频率为　别分段深度可达２５．Ｏｍ．软土或软弱土的厚度一般　３００年一遇，大中桥及路基设计洪水频率为１００年一　在５．Ｏｍ～１５．Ｏｍ之间，其物理、力学指标一般为：天　遇，建设概算总投资为５２．４ＭＬ元人民币。　然含水量　＝３１．１％～６７．１％，孔隙比ｅ＝０．９１１～１．６３６，　２自然地理概况　液性指数　＝０．６９～１．６３，压缩系数　一，＝０．３２　ＭＰａ～～　唐山市位于河北省东部，东隔滦河与秦皇岛市　１．１５ＭＰａ一，内摩擦角（ｂ＝８０　１４。。其特点是天然含水　相望，西与天津市毗邻，南邻渤海湾，北依燕山隔　量大，孔隙比较大，呈软塑至流塑状态，中等压缩　长城与承德市接壤，东西广约１３０ｋｉｎ，南北袤约　至高压缩，地基承载力低　１５０ｋｍ，总面积为１３　４７２ｋｍ：。本项目路线途经唐山　针对软土段落的不同。制定了不同的处理原则　市丰南区、南堡开发区、唐海县及曹妃甸Ｔ业港　和方法，其目的就是通过地基处理以提高地基承载　区。　力，保证路基稳定和减少　后沉降，并防止桥头跳　曹妃甸是唐山市南部近海的一个沙岛，位于渤　车的发生。所以在确定处理方法前应首先根据填土　海湾北岸岸线转折处，犹如矶头和岬角，沙岛前缘　高度，对地基的稳定性及沉降变形进行分析计算，　距离渤海深槽——２５ｍ等深线只有４００ｍ左右，沙岛　然后根据桥涵构造物基础形式的不同，划分为以下　后方与大陆岸线问是大片浅滩，是华北地区唯一最　三种类型的控制区段，以控制其Ｔ后沉降不超出规　接近国际深水航线的天然陆域　范要求的范围。　该路线起于唐山市西外环高速公路与唐津高速　大中桥桥头５０ｍ范围内为主要控制段．其ｌＩ后　公路交叉的枢纽互通，向南在王洪庄和莲花泊之问　沉降量由不大于ｌＯｏｍ而逐渐变为３０ｅｒａ之内，形成　穿过，经王家盘村西、高先甸村东、草泊水库西　过渡区，保证车辆通过构造物时的舒适性。　侧，穿越沙河分洪区，沿海高速公路转向东．经丰　对于箱型通道及涵洞两侧各３０ｍ范围为次控制　南区银海盐场北穿过唐海湿地保护区的试验区的东　段落．其］二后沉降量一般不大于２０ｅｒａ，再逐渐过渡　北角，绕过十一农场水库。跨越双龙河转向南从青　￣ｌＪ３Ｏｃｍ之内　对于一般路基段。其工后沉降应控制　林公路和唐海湿地保护区之间穿过．最后以特大桥　在３０ｃｍ范围内　形式跨越南堡盐场到达终点，之后再修建１．４ｋｍ的　按照以上控制原则，对于浅、表层的软土，一　一级路连接线与曹妃甸Ｔ业港区外环路相接，为远　般采取清淤换填砂砾或抛石挤淤的方法，当软土较　期高速公路进港区预留建设条件。　深时．采取超载预压方法或采用填筑粉煤灰轻质路　３工程地质问题　基与水泥搅拌桩相结合的方法处理，这样即达到了　公路通过地区的微地貌形态属于大陆停滞水堆　处理目的，同时又节约了资源。　ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ　ＳＴＡＮＯＮＲＤＩＺＡＴＩＯＮｉ　ＮＯ　Ｂ；２００７（ＩＳＳＵＥ　Ｊ＇Ｊ＇ｏ　ｌ１６８）　维普资讯 http://www.cqvip.com 对于大中桥桥头，由于Ｔ期原因，一般采用水　泥搅拌桩或高压旋喷桩处理，且桥头回填采用粉　煤灰，以减少地基上的附加应力，防止桥头跳车的发　生。　小于５０ｃｍ，填料用砾类土或砂，且砂性土含粘粒量　不应大于５％　３－３砂土液化问题　松散的砂土受到震动时有变得更紧密的趋势，　但饱和砂土的孔隙全部为水充填，因此这种趋于紧　密的作用导致孔隙水压力骤然上升，而在地震过程　的短暂时间内，骤然上升的孔隙水压力来不及消　３．２盐渍土特征及处理方法　易溶盐含量大于０．５％，具有吸湿、松胀等特性　的土称为盐渍土。　在唐曹高速公路勘察时，从不同区段取０～０．８ｍ　深度范围的土样，进行易溶盐分析，根据试验结果　划分为三个区段：Ｋ３１＋０００～Ｋ３５＋５００为弱盐渍土：　Ｋ３５＋５００～Ｋ４０＋３００为中等盐渍土；Ｋ４０＋３００～终点　为强盐渍土，易溶盐特性主要为氯盐渍土和亚硫酸　盐渍土。　３．２．１对原地表的处理　散，这就使原来由砂粒通过接触点传递的压力（有　效压力）减少，当有效压力完全消失时，砂层会完　全丧失抗剪强度和承载能力，变成像液体一样的状　态，即通常所说的砂土液化现象。　由勘察可知．沿线地下水埋藏较浅，一般在　０．５ｍ一２．０ｍ之问，且全路段范围内均有饱和粉砂、　细砂。根据《唐山至曹妃甸高速公路地震安全性评　价报告》结论，地震动峰值加速度为０．１５ｇ。按照　由于盐渍土表层含盐量最大，在填筑路基前应　先清除地表植被、盐壳、腐植土，一般清除厚度不　小于３０ｃｍ，然后再压实。清除的地表土不能随意堆　积或丢弃，要进行恰当处理，防止再造成其他土地　盐渍化。本丁程将其掺人５％的生石灰，用于填筑　路基边沟外的挡土捻用。　《建筑抗震设计规范》（ＧＢ　５００１—２００１）对全线范围内　２０．０ｍ以上饱和砂性土进行分析计算：Ｋ１２＋８００～　Ｋ１５＋６００、Ｋ１７＋７００－Ｋ２０＋０００、Ｋ２４＋４００－Ｋ２６＋６００　段落为轻度液化：Ｋ２０＋５００～Ｋ２０＋９００、Ｋ２４＋１００～　Ｋ２４＋４００段落为中等液化。根据专家评审组意见，　对于轻微液化段落不予处理，对于中等液化段落进　行振冲碎石桩处理，确保路基稳定。　３．４一３．２．２盐渍土路段路基不应小于规范规定的最小填　土高度。盐渍土地区路基最小填土高度见表１。　表　盐渍土地区路基最小填土高度　高Ｈ｛地面（ｍ）　土质类　别　综合处理技术及环境保护　高出地下水位或地表　长期积水位（ｍ）　条滨海地区的高速公路地基处理设计是十分　复杂的，Ｔ序繁多，且设计人员较多，所以分工一　定要明确，各司其职，上下道＿Ｔ序用互提资料单形　弱、巾盐渍土　强、过盐渍土　弱、中盐渍土　强、过盐渍土　砾类土　０＿４　０．６　１．０　１．１　式提供。而要达到合理选用技术标准，体现设计创　作的理念，只采用这种方法就会有欠缺，这就涉及　到一个综合设计的问题，如大中桥的桥头处理设计　Ｉ砂类土　Ｉ粘性土　『粉性土　０．６　１．０　１＿３　１．０　ｊ＿３　１．５　１．３　１．８　２．１　１．４　２．０　２＿３　时，当有小型构造物距其较近时，小型构造物地基　的处理方法就应与大中桥桥头处理方法一致，从而　方便施＿丁，从整体上降低处理费用，处理效果也会　３．２－３换填处理　保持一致。可确保公路使用安全。　当有盐渍土段落而其下部又有软土时，一般将　软土处理方法改成水泥搅拌桩处理，这样按《公路　路基设计规范》（ＪＴＧ　Ｄ３０—２００４）规定：“软土地基上　修筑的路堤底部均宜设置透水性水平垫层，厚度以　０．５ｍ为宜”，就可以将设置的砂垫层作为盐渍土处　由于盐渍土一般在０～０．８ｍ范围内含盐量较高，　有条件时应进行换填处理。对于高等级公路一般换　填厚度不小于１．０ｍ。换填材料宜选用砾类土或砂，　同时还可以起到隔断作用，防止毛细水上升。　３．２．４设置隔断层　当路基填土高度小于规范规定高度时。应设置　隔断层隔断毛细水，保证路床处于干燥或中湿类型　的稳定状态，不受盐分、水分的影响。一般隔断层　理的隔断层，防止毛细水上升，浸湿路床，这样既　保证了路基稳定，又节省了投资费用。　公路Ｋ４８＋６６４～Ｋ５６＋２２７段落在河北省唐海县湿　的设置应高出地表和长期积水位。隔断层厚度不应　地和鸟类自然保护区的实验区附近通过，且软土厚　ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ　ＳＴＡＮＤＡＲＤＩＺＡＴＩＯＮ。Ｎ　８，２ＯＯ７（￣ＳＳＵＥ　Ｎｏ．１６８）　维普资讯 http://www.cqvip.com 张彩芳　（河ｊＥ省邯郸县交通局公路管理站，河北邯郸０５６００１）　摘要：近几年随着人们各种生活务件的不断改善，与人们生活息息相关的地方道路，也引起了众多的关注，因此地方　道路的质量好坏，将对Ａ￣４ｆ３的出行务件的改善以及干线公路的发展有着十分重要的意义。　关键词：地方道路；建设；质量；措施　中图分类号：Ｕ４１５．１　文献标识码：Ａ　文章编号：１００２—４７８６（２００７）０８—０２０１—０２　Ｑｕａｌｉｔｙ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　０ｆ　Ｌｏｃａｌ　Ｈｉｇｈｗａｙ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ＺＨＡＮＧ　Ｃａｉ－ｆａｎｇ　（Ｈｅｂｅｉ　Ｐｒｏｖｉｎｃａｌ　Ｈａｎｄａｎ　Ｃｉｔｙ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ　Ｂｕｒｅａｕ　Ｈｉｇｈｗａｙ　Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ　Ｏｆｆｉｃｅ，Ｈａｎｄａｎ　０５６００１，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｐｅｏｐｌｅ　Ｓ　ｌｉｖｉｎｇ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ，ｌｏｃａｌ　ｈｉｇｈｗａｙ，ｃｌｏｓｅ　ｒｅｌａｔｅｄ　ｗｉｔｈ　ｐｅｏ—　ｐｌｅ　Ｓ　ｌｉｖｉｎｇ，ａｒｏｕｓｅｓ　ｇｒｅａｔ　ｐｕｂｌｉｃ　ｃｏｎｃｅｒｎ．Ｔｈｅ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｏｆ　ｌｏｃａｌ　ｈｉｇｈｗａｙ　ｉｓ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｐｅｏｐｌｅ　ｔｒａｖｅｌｉｎｇ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｍａｉｌ　ｌｉｎｅｓ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｌｏｃａｌ　ｈｉｇｈｗａｙ；ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ；ｑｕａｌｉｔｙ；ｍｅａｓｕｒｅ　１概述　２４ｋｍ，路基宽２４ｍ，路面宽１６ｍ，　由于地方路建设不同于国家　近年来随着公路事业的蓬勃　路面结构为２层１６ｃｍ石灰土底基　投资的高速公路建设，故在选线　发展，地方道路的建设规模也在　层．一层１８ｅｒａ二灰碎石基层，　时除了要考虑线形美观外，还要　不断扩展．随之而来的地方道路　面层为２０ｃｍ水泥砼（Ｃ３０）。刘　考虑到尽量少拆民房、少占农　建设的质量控制就显得尤为重　南线是关系我县东部经济发展的　田、避开高压线路等诸多因素。　要。现就我局２００６年在地方路刘　一条重要道路．因此在施二ｒ中如　原来我们地方路勘测Ｔ作只有一　南线建设中的质量控制简单介绍　何控制工程质量就十分关键。为　台经纬仪和一台水准仪，因此我　如下：　了保证路线的线形美观、质量可　们的选线等工作非常困难。２００６　刘南线是我局２００６年修建的　靠，应从以下几方面加以控制。　年我局新购进了全站仪，使我们　５条地方道路中的一条，全长６．　２线形选择　在选线等Ｔ作中节省了大量的人　０●０●０●＜＞●０●＜＞●０●０●◇●０●（＞●０●＜＞●０●＜＞●０●＜＞●０●＜＞●０●＜＞●０●＜＞●０●＜＞●＜＞●ｃ＞●０●０●（＿）●＜＞●＜＞●＜＞●（＞‘＜＞●＜＝）‘＜＞●（）●＜）●０●＜＞●＜　●＜＞●＜＞●０●　度大，部分段落埋深大于２０ｍ，从保护环境和全寿　４．２适当加大项目建设费用，可从根本上降低社　命周期成本的角度考虑，尽量采用桥梁形式通过，　会成本和环境成本．从而减少公路的后期养护费　同时桥梁设计时专门考虑了桥面排水的回收，确保　用，确保公路的使用安全。　公路上的污水不流进湿地实验区，确保自然环境不　参考文献　受污染。　『１］ＪＴＧ　Ｄ３０—２００４，公路路基设计规范【ｓ］．　４结语　［２】ＧＢ　５００１—２００１，建筑抗震设计规范［Ｓ】．　４．１　唐山至曹妃甸高速公路地处滨海地区，地质　『３１交通部公路司编著．新理念公路设计指南【Ｍ］．北　条件十分复杂，只有通过设计人员认真谋划、精心　京：人民交通出版社，２００５．　设计、创作，才能达到“公路安全、环境优美、节　约资源、质量优良、系统最优”的效果。　收稿日期：２００６—１２－１５　ＣＯＭＭＵＮｉＣＡＴＩＯＮＳ　ＳＴＡＮＯＡＲＤＩＺＡＴＩＯＮ；＾　２００７（ＩＳＳＵＥ　Ｎｏ：１６８