摘要:堤路結合工程將防洪建設與城市建設結合起來,充分利用土地資源,在保證防洪安全前提下,對城市形象和品位有明顯提升,因此本文對堤路結合關鍵技術進行了分析。
關鍵詞:堤路結合工程;關鍵技術;分析
堤路結合就是堤防與道路的結合。在堤防上面修筑道路,不僅僅是一物兩用那么簡單,沿江(河、湖、海)開發景觀帶,可以充分展現濱江(河、湖、海)的美麗景色,改善城市環境,提升城市品位[1]。由于堤路結合必須同時滿足堤防和道路相關規范,需要協調水利和市政兩個部門的工作,從技術及管理角度上說有一定難度。然而堤路結合在國內外已有相當多的成功案例,所以實施堤路結合工程也并非高不可攀。本文從堤路結合實施方面探討了堤路結合工程的關鍵技術。
1"堤路結合施工需要考慮的關鍵問題
1.1"堤路結合平面線路施工問題
按照堤防相關規范規定,堤線布置應與河勢相適應,并與大洪水的主流線大致平行,同時還應力求堤線平順,相鄰堤段之間平緩連接,不能采用折線或急彎,湖堤及海堤堤線應避開強風或暴潮正面襲擊,城市堤線布置應與市政設施相協調等。而據道路相關規范規定,道路路線平面應與地形地物、水文地質等結合,并與環境協調,符合線形連續、均衡要求,并協調直線與平曲線之間的銜接,合理設置圓曲線、緩和曲線、超高、加寬等。可見,堤、路平面線路施工原則上并無沖突,都要求線路平順、銜接和緩。
轉彎半徑方面,堤防相關規范沒有給出具體數據要求,但按照水力學計算,堤線轉彎半徑應大于河道寬度的3~5倍[2]。而據道路相關規范規定,道路線路圓曲線最小半徑,不設超高時,當車輛速度20~100km/h,圓曲線最小半徑為70~1600m;設置超高時,當車輛速度20~100km/h,圓曲線最小半徑一般為40~650m。這樣就可以比較堤線和路線最小轉彎半徑大小,并取兩者之較大者。湖堤、海堤因為沒有寬度限制,主要考慮強風或暴潮影響因素,除此因素外可按路線最小轉彎半徑取值。
1.2"堤路結合縱斷面施工問題
堤防必須滿足防洪要求,因此堤頂高程應根據防洪相關標準規范確定。根據防洪相關規范確定的防洪標準,計算洪(潮)水位。堤頂安全超高按堤防相關規范規定,不允許越浪的堤防超高值在0.5~1.0m。在滿足防洪要求的基礎上,堤路結合縱斷面還應滿足道路標準中的排水要求。
1.3"堤路結合橫斷面施工問題
在考慮堤路結合橫斷面施工問題時,首先應選擇合適的堤路結合形式。堤路結合形式包括堤防內側幫寬、堤防外側幫寬和堤防兩側幫寬三種形式。堤防內側幫寬是指道路全幅布置于堤防背水側,這種形式對行洪斷面完全沒有影響,但要求堤內拆遷。堤防外側幫寬是指道路全幅布置于堤防臨水側,顯然這種形式對行洪斷面有侵占,適用于堤防背水側無法拆遷的情況。堤防兩側幫寬是指堤防兩側同時加寬填筑路堤,這種形式對行洪斷面也有一定侵占,而且也需要拆遷。在堤路結合全段工程內,可結合平面線路、拆遷情況和對行洪斷面的影響而確定,應做到對行洪斷面的侵占面積與增補面積平衡,減少對現狀防洪能力的影響。堤身斷面應以斷面尺寸、防滲方法、堤基處理、排水與防護問題為考慮重點,道路斷面問題則以路幅布置、路基處理、防護為主。堤基和路基考慮方法是相似的,均以滿足基礎承載力為目標。良好的排水可以保證基礎穩定,避免基礎受到水的侵害。由于市政道路一般較寬,滿足防洪要求是有富裕的,但應進行穩定性復核驗算。防滲能力是堤防需要考慮的重點,應根據基礎地質條件進行考慮,由于堤路結合寬度較大,滲徑延長,對防滲是有利的。滿足防滲要求以外,還應滿足抗震動力穩定要求。防護主要是為了滿足雨水、洪水沖刷需要,但應兼顧安全、經濟和美觀原則,臨水側防護應根據高程變化采用不同的防護材料:多年平均水位以下以防沖刷為主,多采用漿砌石或混凝土預制塊,也可采用模袋混凝土,施工速度快;警戒水位到多年平均水位之間為水位變動區,采用植生袋綠化效果較好;警戒水位以上只有汛期高水位時才會浸水,而且水流速度也不大,采用草皮、灌木等可獲得較好的景觀效果。
1.4"堤路結合壓實度控制問題
堤防和道路都對填筑壓實度提出了要求,因而就存在壓實度選擇問題。堤防填筑壓實度根據堤防相關規范規定,見表1。道路填筑壓實度根據道路相關規范規定,見表2。

由表1、2可見,堤防和道路壓實度雖然接近,但并不相同,為了兼顧堤防和道路壓實度標準,應取兩者中壓實度較大者。但不能忽視的是表1與表2中的壓實度計算方法有異,堤防壓實度采用設計的壓實干密度與標準擊實試驗最大干密度的比值,而道路壓實度是實測干密度與標準擊實試驗最大干密度之比,并以百分率表示。實際工程檢測結果也表明,兩者之間會產生沖突,達到了堤防壓實度標準,未必可以滿足道路壓實度要求,問題關鍵是填筑材料級配選擇[3]。
1.5"新舊路基結合處理問題
堤路結合工程一般是在舊堤基礎上加寬或同時加高而成,這就必然存在新舊路基結合部位處理問題。由于舊路基經過多年已實現沉降穩定,而新路基仍然需要足夠時間才能達到沉降穩定,這就很容易出現新舊路基結合部位不均勻沉降變形問題。一般可在新舊路基結合部位加鋪土工格柵來進行加強處理,例如在原堤頂和堤腳鋪設兩層雙向土工格柵,等路堤填筑沉降完成以后,對舊堤防堤腳到堤頂部位施以錐探灌漿,可以處理堤防中的裂縫以及對堤防進行加固。另一方面,為了保證新舊路基結合部位的整體強度,可設置拼接臺階。在考慮臺階時,一般可以控制臺階高度或控制臺階寬度,有限元模型分析表明設置拼接臺階確實有利于緩解坡腳處的應力集中現象,但臺階尺寸過大會影響舊堤穩定性,所以應控制臺階尺寸[4]。新舊路基結合部位路面可能會因不均勻沉降而產生反射性裂縫,可以在堤路結合段設置兩道防裂材料,以控制反射裂縫。一道是在路面下的基層頂面設置一層鍍鋅鋼絲網,另一道是在下面層與中面層之間設置一層玻纖土工格柵。
2堤路結合實施方面的關鍵技術
2.1"實施依據
目前,堤防施工依據的標準是《堤防工程施工規范》(SL-98),城市道路施工依據的標準為《城鎮道路工程施工與質量驗收規范》(CJJ"1-2008)。堤防工程施工流程為:施工準備(包括測量、放樣)→度汛導流→堤基施工→堤身填筑與砌筑→防護工程施工→觀測、交通、通信等設施施工→工程驗收。道路工程施工流程為:施工準備→測量→路基施工→基層施工→面層施工→擋土墻及附屬構筑物施工→竣工驗收。可見,堤防和道路施工流程大致相近,這為堤路結合施工方案的制定創造了便利條件。
2.2"施工測量
SL-98第2.2.1~2.2.2條規定,堤防平面位置誤差控制在(±30~±50)mm,高程誤差控制在±30mm;斷面放樣、立模、填筑輪廓誤差控制,平面±50mm,高程和堤軸線點均為±30mm。CJJ"1-2008規定了平面控制測量、高程控制測量和施工控制測量的詳細做法,以平面控制導線測量為例,首級交樁點測距誤差為±15mm,施工控制導線測量測距誤差為±20mm;高程控制測量,三等水準測量閉合差為
mm,
為往返測段水準路線長度(km),假定
=1km,則閉合差僅為±12mm。由此可見,道路測量精度要求高于堤防,因此堤路結合工程測量以道路測量精度控制完全可以達到堤防精度要求。
2.3"施工控制
堤防有較高的防滲要求,因此堤基和堤身(路基)施工應以堤防工程施工為主,基層和面層施工以道路工程為準,防護工程臨水側應以堤防工程施工為主,背水側結合道路工程要求為宜。堤基和堤身施工流程為:基礎清理→基礎防滲→填土、攤平、碾壓→削坡整形→固腳襯砌→臨水側防滲處理→臨水側護坡施工→背水側堤腳壓滲→背水側護坡與排水施工→堤頂壓實找平→道路基層施工→道路面層施工→路肩、分隔帶、護欄等施工。堤身填筑材料應選用含粘粒15%~30%、塑性指數10~20的黏性土,其中鋪蓋、防滲心墻或斜墻應選用防滲性能較好的黏性土,而堤后蓋重選用砂性土較好,道路基層應選用有一定排水能力的砂性土。壓實度應結合道路分層控制要求進行控制,并在填筑前通過碾壓試驗確定混合料最佳級配、含水量以及壓實設備組合、碾壓遍數等參數。施工過程中分層抽樣,嚴格控制施工質量。
3"結語
堤路結合工程可以提高堤防抗洪能力、完善城市路網、改善城市環境,發揮多重效益,因此越來越多地用于城市建設。但是堤路結合有別于單純的堤防工程或道路工程,考慮施工方面有其特殊性,本文對此進行了探討,可供相似工程參考和借鑒。
參考文獻:
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[3]任宏超,陳小娟.對渭河中游寶雞段堤路結合工程的思考[J].陜西水利,2011(6):73-74.
[4]陸長兵,駱俊偉,高昌泉.臨江軟土地基堤路結合工程合理拼接臺階尺寸研究[J].公路工程,2012,37(5):115-118,146.