长江干堤防汛道路质量控制技术路线

邓传贵张年成朱 斌

（1.南京市水利规划设计院，江苏南京 210006；2.南京市江宁区水利局，江苏南京 211112）

1 概况

长江干堤是长江防洪重要的基础性工程设施，南京市在上世纪90年代中期开始实施江堤达标工程建设，工程实施后，在抵御1998年、1999年洪水中发挥了巨大的作用。

2010年汛期，长江出现自1999年以来最高的9.32 m超警戒洪水位（南京潮位站，吴淞高程），江堤多处出现险情，暴露出长江干堤防洪能力仍然偏低。目前，南京江堤普遍存在堤身断面不足、防汛道路不畅等问题。

南京市江宁区长江干堤2010年及2011年应急加固工程位于长江南京河段的岸线南岸,自和尚港孙家闸至潘季沟堤线拐角处,总长度为15.072 km，堤防等级为2级，设计洪水位为11.49～11.25 m，堤顶高程为13.50～13.25 m，2010年已完成堤防加固8.52 km。工程在堤防背水侧加宽、加高，堤顶宽8.0 m，背水坡坡比1∶3，背水坡设4m宽戗台，堤后填塘固基，堤顶新建防汛道路，净宽6m，沥青路面。

2 防汛道路方案探讨

2.1 防汛道路设计

堤顶防汛道路参照二级公路标准设计，路面宽6.0m，两侧路肩宽均是1.0m。

路床（路面底面以下0.8m范围）填料压实度不小于0.95，土方施工时应严格控制含水率，施工含水率应控制在-2%～+3%之间，每层土方碾压完成后，应进行必要的检测试验，击实类型为轻型击实。

路基采用分层填筑，层厚控制在0.18～0.20 m之间，层与层间接缝应错开一段距离，道路底基层是含灰10%的石灰土，基层是 6∶14∶80（石灰∶粉煤灰∶碎石）的二灰碎石。

道路面层是80mm厚的中粒式沥青混凝土及40 mm厚的细粒式沥青混凝土。

2.2 防汛道路设计探讨

江宁区长江干堤和尚港孙家闸～潘季沟堤防等级为2级，根据《堤防工程设计规范》（GB50286-98），堤防压实度（轻型击实）不应小于0.92。

根据《公路路基设计规范》（JTGD30-2004），首先明确以下概念：路堤是高于原地面的填方路基，在结构上可分为上路堤和下路堤，上路堤是指路面底面以下0.8～1.5m范围内的填方部分，下路堤是指上路堤以下的填方部分。

二级公路填方路床（路面底面以下深度0～0.8 m）压实度≥95%，二级公路上路堤压实度≥94%，下路堤压实度≥92%，公路工程中压实度是按重型击实试验求得的最大干密度的压实度。当路堤处于特殊气候地区时，压实度标准可根据试验路的论证在保证路基强度的前提下适当降低，多雨潮湿地区路基压实度（轻型）≥95%。

根据《公路路面基层施工技术规范》（JTJ034-2000）的规定，石灰稳定土适用于各级公路的底基层、二级和二级以下公路的基层。石灰稳定土用于二级和二级以下公路底基层时，石灰稳定中粒土和粗粒土压实度是95%，石灰稳定细粒土压实度是93%。石灰稳定土在底基层7 d无侧限抗压强度标准值是：二级和二级以下公路为0.5～0.7 MPa，低限用于塑性指数小于7的粘性土，仅宜用于二级以下公路，高限用于塑性指数大于7的粘性土。二灰碎石可适用于各级公路的基层和底基层，二灰碎石用于二级和二级以下公路基层时，其压实度是97%，二灰碎石在基层7 d无侧限抗压强度标准值是0.6～0.8 MPa。

《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）规定，公路根据功能和适应的交通量分为5个等级：高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路。二级公路是供汽车行驶的双车道公路，其折合成小客车的年平均日交通量为5000～15000辆；三级公路也是供汽车行驶的双车道公路，其折合成小客车的年平均日交通量为2000～6000辆；四级公路为供汽车行驶的双车道或单车道公路，其折合成小客车的年平均日交通量在2000辆以下。干线公路宜选用二级及二级以上公路，其设计速度是80 km/h或60 km/h，若位于地形、地质等自然条件复杂的山区，经论证设计速度可为40 km/h。设计速度为80 km/h、60 km/h、40 km/h时，车道宽度分别是3.75m、3.5 m、3.25m。二级及其以下公路土路肩的宽度一般是0.75 m，最小值是0.5m。

综合《堤防工程设计规范》及相关道路规范，建议堤顶防汛道路设计为：路面宽6.5～7.0m，两侧路肩宽0.5～0.75 m，路床填料压实度（轻型）≥95%，石灰稳定土底基层7 d无侧限抗压强度标准值≥0.7 MPa（石灰剂量约10%左右），压实度（重型）≥93%，二灰碎石基层7 d无侧限抗压强度标准值≥0.8 MPa，压实度（重型）≥97%，二灰碎石配合比参考值是6∶14∶80；道路面层是80mm厚的中粒式沥青混凝土及40 mm厚的细粒式沥青混凝土。

3 防汛道路质量控制

3.1 原材料检测

原材料检测包括：土的液塑限检测、土颗粒分析检测、素土轻型标准击实检测和素土重型标准击实检测，其检测结果分别见表1、表2、表3和表4。

同类土轻型标准击实最大干密度一般是重型标准击实最大干密度的0.93～0.95左右，轻型标准击实最佳含水量比重型标准击实高约2.3%～4.1%。

石灰质量应符合规范规定的Ⅲ级及以上的消石灰或生石灰。灰土用消石灰的有效钙镁含量平均为61.7%，细度符合Ⅱ级灰的要求。二灰碎石用生石灰，其有效钙镁含量平均为82.8%，符合Ⅱ级灰的要求。粉煤灰中 SiO2、Al2O3和 Fe2O3的总含量应大于70%，粉煤灰的烧失量不应超过20%。干粉煤灰存放应保湿，防止飞扬造成污染，湿粉煤灰含水量不宜超过35%。

根据《公路路面基层施工技术规范》提供的集料颗粒组成范围，对工程使用的集料进行筛分试验,见表5。

经筛分试验知，所用集料符合规范要求。

3.2 混合料构成试验

（1）石灰土曲线剂量检测

EATA消耗量可用于在工地快速测定石灰稳定材料中石灰的剂量，检查现场拌和料摊铺的均匀性。现场混合料中石灰剂量应在路拌后尽快测试，否则要用相应龄期的EATA消耗量的标准曲线确定。

表1 土的液塑限检测

表2 土颗粒分析检测

表3 素土轻型标准击实检测

表4 素土重型标准击实检测

表5 集料筛分试验

第1组灰土检测试验和7 d灰土无侧限抗压强度检测见表6、表7。

为保证工程质量，本工程灰土石灰剂量选定为10%，对10%灰土标准重型击实试验结果是：最大干密度1.79 g/cm3，最佳含水量15.1%。

现场检测灰剂量7组，分别为：12.5、12.2、13.0、10.4、10.1、11.6、11.9。压实度检测压实系数分别为：95%、96% 、98% 、95% 、95% 、97% 、97% 、96%、97%。

第2组灰土检测试验和7 d灰土无侧限抗压强度检测见表8、表9。

为保证工程质量，本工程灰土石灰剂量选定为10%，对10%灰土标准重型击实试验结果是：最大干密度1.78 g/cm3，最佳含水量15.6%。

现场检测灰剂量15组，分别为：10.1、9.9、11.0、10.3、11.5、10.6、11.4、9.5、9.0、10.2、10.8、11.3、9.9、10.4、11.5。

压实度检测20组，压实系数分别 为 ：95% 、95% 、96% 、96% 、96% 、96% 、95% 、95% 、96% 、96% 、96% 、95% 、97% 、96% 、97% 、96% 、96% 、96%、95%、98%。

表6 第1组灰土检测试验

表7 7 d灰土无侧限抗压强度检测

（2）二灰碎石曲线剂量检测

二灰碎石曲线剂量检测和7 d二灰碎石无侧限抗压强度检测见表10、表11。

对石灰 ∶粉煤灰 ∶碎石 =6 ∶14 ∶80的二灰碎石标准重型击实做2次试验，结果是：第1次试验的最大干密度2.09 g/cm3，最佳含水量6.8%；第2次试验的最大干密度2.055 g/cm3，最佳含水量9.5%。

上游段压实度检测15组，压实系数分别为：98%、99%、97%、96%、96% 、96% 、97% 、96% 、97% 、97% 、97%、97%、97%、96%、98%。

下游段压实度检测16组，压实系数分别为:96%、97%、95%、97%、97% 、96% 、96% 、96% 、96% 、99% 、98%、98%、97%、97%、97%、99%。

3.3 施工过程道路质量控制

（1）上路堤及下路堤土方压实采用压路机分层碾压，严格控制含水量不大于最佳含水量，使其保持在轻型击实～重型击实的最佳含水量之间。

（2）灰土施工除控制含灰量、土颗粒、灰土均匀度、铺灰厚度、压实度外，含水量控制也很重要，含水量过大，碾压时易出现弹簧土，含水量过小，灰土易出现干缩。

（3）二灰碎石每层压实后的厚度不应超过20 cm，按照配合比进行配料，二灰要满足含灰量的要求。

（4）施工过程中无论是堤防还是灰土，凡是弹簧土必须挖除换料重做，不能再加石灰搅拌后使用，因为原来的土料已呈层状，不可能搅拌均匀。

（5）灰土、二灰碎石施工后的养生应充分重视，如养生缺水，表面会松散、开裂，影响道路的路基强度。

（6）路基施工结束后，当需要对堤防进行整坡时，不能用履带式挖掘机在堤上行走，而应用轮式挖机在堤顶整坡，否则会把路基基层压散。

表8 第2组灰土检测试验

表9 7 d灰土无侧限抗压强度检测

表10 二灰碎石曲线剂量检测

表11 7 d二灰碎石无侧限抗压强度检测

（7）沥青混凝土施工主要控制好沥青质量、沥青混凝土配比、摊铺厚度、摊铺温度、压实后的沥青厚度等。

4 防汛道路质量检验

经南京市水利建筑工程检测中心对防汛道路取样检测灰土、二灰碎石等质量指标，可知：

（1）粘土、石灰、碎石、粉煤灰等质量满足设计要求。

（2）10%的灰土、配比（石灰∶粉煤灰∶碎石）为6∶14∶80的二灰碎石 7 d的无侧限抗压强度均满足二级公路的要求。

（3）灰土的灰剂量、压实度检测均满足设计要求。

（4）二灰碎石的压实度满足设计要求。

（5）灰土、二灰碎石、沥青混凝土等厚度、宽度均满足要求。

5 分析与结论

（1）一条坚固耐久的防汛道路，需要设计、施工、监理单位的共同努力才能实现。

（2）要控制土质、石灰、粉煤灰、碎石等原材料的质量，灰土、二灰碎石等的配料应满足强度要求。

（3）由于轻型击实的含水量比重型击实含水量大，上、下路堤施工时，应控制含水量接近重型击实的含水量为宜。

（4）灰土及二灰碎石的含水量及后期养生极其重要，工程施工过程中对多处因养生不到位出现弹簧土、结构层松散的地方均进行了返工处理。

（5）每层路基施工完成后，均请有资质的检测单位按规定的频率进行抽检，使道路质量处于可控状态。

（6）工程实施后，不仅为防汛提供了一个快速的抢险通道，也为江宁区打造了良好的江景及外部环境。