方案比选在工程中的重要性

2017-07-19徐德龙

黑龙江交通科技 2017年5期

关键词：填方粘土工期

徐德龙

(贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司，贵州贵阳 550000)

方案比选在工程中的重要性

徐德龙

(贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司，贵州贵阳 550000)

以遵贵扩容工程在建项目的一个实际工程案例为背景，通过以点带面的方式对工程方案比选的重要性进行一个阐述。

高速公路；方案比选；经济

1 案例概况

兰海高速贵州境遵义至贵阳段扩容工程是在建工程，桩号SK85+040～SK85+600段主线布设初步设计为青岗岭大桥，通过初步设计阶段桥型布置图进行地勘钻探，地勘资料显示场区地质情况复杂，青岗岭大桥共17跨，场区地质情况复杂段落桩号为SK85+270～SK85+580段，对应桥梁为第7～17跨，桥梁平均墩高15 m左右。

2 工程地质条件

2.1 覆盖层

(1)含碎石粘土(Qel+dl)：黄褐色，可塑状，局部地段表层为硬塑，含10%～20%强风化灰岩、白云岩碎石，分布于场区大部，钻探揭露厚度为2～5 m。

(2)碎石土：灰黄色，碎石成分为白云岩、灰岩、石英砂岩，直径40～80 min，局部达0.5 m，其间充填粘土，结构松散，稍湿，仅ZK6+1、ZK6+2、ZK6+5揭露，厚7～10.5 m。

(3)淤泥质粘土(Qf)：黑褐色，流塑～软塑状(其中软土III区液限指数LL=1.02，为流塑，软土I、II区液限指数LL=0.91，比贯入阻力PS=480 kPa)，有腥臭味，表层为耕植土，含植物根系及有机质，分布于水田区。软土I区厚一般在3～10 m，最大厚度达15 m(ZK5+1)；软土II区厚1～3 m；软土III区主要分布于竖向溶槽中，厚2～47 m。

2.2 基岩

2.3 软土

(1)软土I区：分布于K85+233～K85+380中轴线～210 m处，软土厚度一般在3～15 m，最大厚度达15 m(ZK5+1)，土体长期受地表水浸泡，呈软塑状。

(2)软土II区，分布于K85+275～K85+584左137～右107 m段，软土厚度在1～3 m，为田间软土，呈软塑状。

(3)软土III区，分布于K85+399～K85+458左25～114 m段狭长沟谷地段，厚2～50 m，呈流塑状。

2.4 岩溶

本区域存在4个岩溶洼地，在路基填筑平面布置图2上有标注，分别命名为洼地Y1、洼地Y2、洼地Y3、洼地Y4。

2.5 岩土体物理力学参数指标

(1)淤泥质粘土(软塑，软土I、II区)：γ=17 kN/m3，[fa0]=80 kPa，Es=3.7 MPa，e=1.25，C=15 kPa，φ=4°；

(2)淤泥质粘土(流塑，软土III区)：γ=17 kN/m3，[fa0]=70 kPa，Es=2.8 MPa，e=1.32，C=13 kPa，φ=3°；

(3)含碎石粘土(可塑)：γ=19 kN/m3，[fa0]=220 kPa，Es=5.2 MPa，e=0.93，C=32 kPa，φ=7°。

3 比选方案

根据钻探、物探、地表调绘、坑(槽)探以及室内试验等方法对该段路线周边区域的地层进行了分析，在建设桥梁的方案下提出一个同精度的比选方案。根据地勘资料提供的地质条件说明，采用路基填筑的方式通过。

对路基左侧方案介绍如下：因左侧路基填筑后将覆盖软土Ⅱ区、软土Ⅲ区。针对软土Ⅱ区厚度1～3 m，采用常规的换土填石进行治理。软土Ⅲ区厚度2～50 m较深，目前国内高速公路在填方路基治理上还没有针对如此深的软土治理方案可借签。经多次反复对软土Ⅲ区的地形地貌及软土形成原因的分析，采用人造“硬壳”层的治理方式。即采用现工程中比较成熟的CFG桩工艺+不触底的新思路治理方案，同时根据地形及软土成因在狭长沟谷较窄处设置圆形抗滑桩对整个软土区域进行“锁口”治理。由于软土区域较深，通过计算，CFG桩做长度16 m，横、纵向间距1.5 m梅花型布置。圆形抗滑桩桩长22 m，设置在距路线67 m左右，为沟谷最狭窄处。同时为解决沉降及填方边坡稳定性，在填方坡脚设置宽33 m长的反压护道，整个路基左侧治理后的稳定性系数为1.588，大于国家规范安全系1.3。见图1。

图1 路基左侧稳定性分析计算

对路基右侧方案介绍如下：因右侧路基填筑后将覆盖软土Ⅰ区、软土Ⅱ区。针对软土Ⅱ区厚度1～3 m，采用常规的换土填石进行治理。软土Ⅰ区厚度3～15 m深，采用现工程中比较成熟的CFG桩对软土进行治理，CFG桩长3～14 m直接做到基岩上，横、纵向间距1.3 m梅花型布置。为解决沉降、排洪及填方边坡稳定性，在桩号K85+356右侧Y2岩溶洼地内有一消水洞，根据走访村民调查，每年雨季都因排洪不快，造成洪涝，为保证路基的安全，在填方坡脚设置宽30 m长的反压护道，解决了路基稳定性，同时保护坡脚不受洪涝的侵害，整个路基右侧治理后的稳定性系数为1.307，大于国家规范安全系1.3。见图2。