《浅海水域公路工程工法》介绍

《浅海水域公路工程工法》介绍
摘要：《浅海水域公路工程工法》为修筑浅海水域公路提供了科学的施工工法，并取得了显著的经济效益和社会效益。

2009年被评为国家级工法。

本文结合黄骅综合大港南疏港路工程施工进行具体阐述和介绍。

关键词：浅海水域公路工程工法结合工程实例阐述介绍
一、前言
在黄骅综合大港南疏港路的建设中诞生的《浅海水域公路工程工法》，2008年被评为交通运输部公路工程工法，2009年被评为国家级工法，填补了我国现行公路工程技术规范的空白，处于国内领先水平。

本工程获得了2009年度公路交通优质工程一等奖。

二、工程背景
黄骅综合大港是河北省三个重点打造的大型综合港口之一，是省级在建的重点建设项目。

是沧州渤海新区建设的重要组成部分，它的建成势必对渤海新区的建设和发展起着举足轻重、无可替代的作用。

同时，受黄骅港当地筑路资源条件的限制，外运材料会使筑路成本成倍的增长，所以因地取材是较科学、较经济的办法。

当地现有资源中用来筑路的只有含盐量很高的盐渍土。

但盐渍土的特性决定了它不是筑路的合格的材料，要想使用盐渍土，就必须对其进行处理，改变土的结构性质，使其达到筑路要求的标准。

三、盐渍土的改良尝试
（一）改良土工艺
所谓改良就是对超标的过湿土、盐渍土进行处理，或采用添加剂，或掺加吸水材料调整其含水率等办法，使之符合路用标准，或压实条件为止。

其工艺流程见图0（见下页）。

关键点：
1、采用优质生石灰块；
2、造土场要有足够的规模，土堆越大效果越显著；
3、第一遍必须把灰闷严，且不少于1～2d，最好2d；
4、一般用挖掘机拌3～5遍为宜，以拌后效果来确定，改良土质均匀良好，不存在≥5mm生石灰块和超过10cm的土块。

5、一定要符合第4条，否则会因为生石灰块吸水分解而起拱，形成“小蘑菇”，影响工程质量，达不到设计、规范要求。

图0
（二）生石灰改良土组成设计
为了有效地控制路基填筑压实度，按填筑路段和层位不同，掺入不同的石灰剂量，试验确定湿土路段生石灰改良土组成设计，下面结合实例加以说明。

1.原材料试验
1）石灰等级：不低于Ⅲ级
2）石灰种类：消石灰
3）石灰产地：石家庄
4)土壤种类：低液限黏土（CL）
5）土的塑性指数：Ip=21.5
6）土有机质含量：0.888%
7)盐渍土类型：氯盐盐渍土
8）土含盐量：5.6%
9）土承载比CBR值：3.2%
10）土颗粒分析：0.074-0.002，含量82.1%；＜0.002，含量19%
5.组成设计试验结果
1）素土击实试验：依据公路土工试验规程（JGJ051-93,T0 131-93）试验结果，所的最佳含水量：17.6%；最大干密度：1.78g/cm3。

2）灰土击实试验Ⅰ：依据公路工程无机结合料稳定材料试验规程（JGJ057-94）(T0804-94)规定试验结果：灰剂量：8%；最佳含水量：20.0%；最大干密度：1.62g/cm3
3）灰土击实试验Ⅱ：依据公路工程无机结合料稳定材料试验规程（JGJ057-94）(T0804-94)规定试验结果：灰剂量：12%；最佳含水量：21.0%；最大干密度：1.58g/cm3
6.试验结论
1）承载比CBR
按照公路路基设计和施工技术规范规定，一级公路路床顶面以下0～30cm 范围内CBR≥8%；30～80cm范围内CBR≥5%；
高级路面，路基填料含盐量≯5%。

综上所述试验数据，沿线素土CBR值不能满足路基施工规范要求。

2）路基填料
路床顶面以下0～80cm范围内，回填8%石灰改良土；80cm以下范围内回填改良土和素土，改良土厚度要以满足施工机械正常施工为原则。

用石灰土作为路基填料时，宜用生石灰，并且，16h＜闷料时间＜24h，以利土壤钙化反应充分和吸收泥土中多余水分。

（三）改良土的效果
1、过湿土、盐渍土掺加生石灰改良后，路基填层固结成板体，强度显著提高；实测弯沉值一般为30～50（1/100mm），最大值≤80（1/100mm），远远小于设计允许值259（1/100mm）。

2、沧州地区缺乏良好的筑路材料，尤其不产砂石料，由于掺加生石灰改良土用作路基填料获得了成功，对于过湿土和盐渍土地段，可就地取材，大大降低了工程成本。

四、南疏港路工程施工
（一）浅海水域公路路堤断面形式
疏港公路是建设在大海中的公路，必须使自身构造适应所处的浅海中的环境。

浅海水域包括潮差区和永浸区。

在该两种不同的水域里，路堤受到的海水侵蚀方式不同，受到的海浪冲击方式也完全不一样，为了应对不同的海域环境，相应的路堤结构也有所不同。

下面两种路堤断面形式，适用黄骅港的疏港公路。

第一种型式如图1所示的断面，适宜滩涂、潮差地段。

其断面结构与一般公路高路堤相似。

路堤分台阶填筑，坡面须用片石防护，片石之下铺设土工布过
滤，在受到海潮冲击时防止路堤填料被冲去，以保证路堤稳定。

位于滩涂区里路基边坡，一般为1:2，两侧布设排水边沟。

潮差区路基边坡也为1:2，迎海侧边坡铺设浆砌片石护坡，护坡下铺设土工布，路堤之上砌筑浆砌块石挡浪墙。

第二种型式如图2所示出的断面，适宜水浸区的路段，其断面形式比较特殊。

在路堤两侧，有两道抛石筑堤，形成海中围堰。

然后，在其
中填筑路堤填料，修筑成疏港公路路堤。

两道抛石筑堤，犹似两个“保安”，把路堤封闭起来，抵挡着海水侵蚀，涌浪的冲击，保护着它的安全。

永浸区路基边坡也为1:2，两侧设抛石护坡（抛石海堤+栅栏板护面）+浆砌块石挡浪墙。

（三）黄骅港南疏港路结构型式
1、潮差区路堤结构形式
1）位于浅海潮差区路段，迎海面路堤边坡，经常受到潮涨潮落的冲击，为适应这种环境，路堤结构形式则不同于滩涂地段。

图3是黄骅港疏港公路潮差区路堤型式。

2）路堤背潮面边坡
路堤背潮面与迎潮面不同，一般不会受到海潮的直接冲击，一旦疏港公路建成后，时而受到的浸水多属于静水，其坡面坡度仍采用比较缓的坡度，一般为1:2；坡脚处仍抛填质量为50～80kg块石，堆积成棱形体，支撑素混凝土防护板，起着反压护道作用。

坡面采取素混凝土防护（图4）。

2、永浸区路堤段结构形式
永浸区路堤的下半部分，永远浸泡在海水中，海水面以上的路堤时刻承受着海浪的冲击。

路堤结构型式如下
1）永浸区路堤基本构造
永浸区路堤基本构造如图5所示。

它有迎（背）防浪堤坝、土工布滤层和反滤层、路堤填土、路面组成。

各组成部分在永浸区发挥着不同的作用。

该图所示的内容，分别叙述迎浪堤坝各部分的构造和作用。

2）南疏港路永浸区路堤段结构形式
图6是黄骅港疏港公路的迎浪堤坝结构形式，这种防浪堤结构，适宜海深8m左右，以下按照
3）迎浪堤坝内侧坡面
迎浪堤坝内侧坡面，其防护方式不同于外侧坡面，除去维护路堤稳定外，重要作用是反滤作用，其构造如图7所示。

（5）背浪堤坝构造
随着疏港公路网建成，位于路堤内侧的海域变成静水域，路堤上防浪墙无浪可挡，到那时再建其他公路，路堤内侧无须设置路堤上防浪墙，已设置的防浪墙可以拆除。

（6）浆砌防浪墙
防浪墙的构造如图8所示(见上面)。

墙体外侧为半圆弧形，使海浪圆顺的返转回去。

（四）路堤填筑
1、浅海水域路堤的填筑有其独有的特点：
（1）不具备干底施工条件，必须在海水里填筑；
（2）当地所用填筑材料为盐渍土，而且含水量极高，俗称“包泥”。

这种土颗粒极细，非常易溶于水并被海水带走，流失严重。

（3）受海风、海浪、潮水的影响巨大，尽量赶在低潮区施工，并要随填筑随防护。

同时必须做好海况气候信息收集，以应对突发的恶劣天气。

（4）作业时间受潮汐约束明显，当地为半日潮，连续作业时间较短。

（5）随时做好防台、防风暴潮准备，做好防犯措施，备齐必备的物资。

五、浅海水域公路施工关键技术
浅海水域公路施工难点，就是如何对抗海潮、风浪的冲击，其施工成败的关键问题，在于防浪堤坝的建设。

修筑防浪堤坝工程，必须掌握和控制以下几个核心技术：
（1）抛填堤底砂垫层或碎石垫层，必须控制抛填方位，掌握抛填厚度。

（2）铺设土工布，必须掌握住铺设方位，控制铺设的平整度。

（3）抛填堤身石、垫层块石、棱体块石时，必须控制抛填方位，并使施工断面符合设计要求。

（4）预制、运输、安装栅栏防护板时，必须使混凝土的耐久性能达到设计要求。

（5）抛理二片石，必须掌握抛理方位，控制断面符合设计要求。

（6）铺设混合倒滤层，必须保证其过滤效果，并使耐久性能达到设计要求。

（7）必须保证路基土回填料的填筑质量，关键问题是：选择合适的碾压工具，采取科学的压实工艺，以确保压实度达到设计要求。

（8）如果使用盐渍土作为路堤填料，必须对其进行鉴别，区别盐渍土化程度，防止发生盐害。

因此，应选择适宜的盐渍土，并对其进行改性后才能用作填筑材料，同时制定适宜的符合要求的施工工艺，才能保证路堤施工质量。

（9）路面工程按规范规定的工艺施工，关键的问题是采取措施处理和预防发生盐渍病害。

（10）桥梁、涵洞、公路防护工程及其他工程，核心技术是如何保证结构耐久性能。

结束语：
在黄骅综合大港南疏港路的建设中诞生的《浅海水域公路工程工法》，南疏港路工程在2007年12月30日，通过河北省水运工程质量安全局验收，评定为合格。