方案比選在工程中的重要性

徐德龍

(貴州省交通規劃勘察設計研究院股份有限公司，貴州 貴陽 550000)

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方案比選在工程中的重要性

徐德龍

(貴州省交通規劃勘察設計研究院股份有限公司，貴州 貴陽 550000)

以遵貴擴容工程在建項目的一個實際工程案例為背景，通過以點帶面的方式對工程方案比選的重要性進行一個闡述。

高速公路；方案比選；經濟

1 案例概況

蘭海高速貴州境遵義至貴陽段擴容工程是在建工程，樁號SK85+040～SK85+600段主線布設初步設計為青崗嶺大橋，通過初步設計階段橋型布置圖進行地勘鉆探，地勘資料顯示場區地質情況復雜，青崗嶺大橋共17跨，場區地質情況復雜段落樁號為SK85+270～SK85+580段，對應橋梁為第7～17跨， 橋梁平均墩高15 m左右。

2 工程地質條件

2.1 覆蓋層

(1)含碎石粘土(Qel+dl)：黃褐色，可塑狀，局部地段表層為硬塑，含10%～20%強風化灰巖、白云巖碎石，分布于場區大部，鉆探揭露厚度為2～5 m。

(2)碎石土：灰黃色，碎石成分為白云巖、灰巖、石英砂巖，直徑40～80 min，局部達0.5 m，其間充填粘土，結構松散，稍濕，僅ZK6+1、ZK6+2、ZK6+5揭露，厚7～10.5 m。

(3)淤泥質粘土(Qf)：黑褐色，流塑～軟塑狀(其中軟土III區液限指數LL=1.02，為流塑，軟土I、II區液限指數LL=0.91，比貫入阻力PS=480 kPa)，有腥臭味，表層為耕植土，含植物根系及有機質，分布于水田區。軟土I區厚一般在3～10 m，最大厚度達15 m(ZK5+1)；軟土II區厚1～3 m；軟土III區主要分布于豎向溶槽中，厚2～47 m。

2.2 基巖

2.3 軟土

(1)軟土I區：分布于K85+233～K85+380中軸線～210 m處，軟土厚度一般在3～15 m，最大厚度達15 m(ZK5+1)，土體長期受地表水浸泡，呈軟塑狀。

(2)軟土II區，分布于K85+275～K85+584左137～右107 m段，軟土厚度在1～3 m，為田間軟土，呈軟塑狀。

(3)軟土III區，分布于K85+399～K85+458左25～114 m段狹長溝谷地段，厚2～50 m，呈流塑狀。

2.4 巖溶

本區域存在4個巖溶洼地，在路基填筑平面布置圖2上有標注，分別命名為洼地Y1、洼地Y2、洼地Y3、洼地Y4。

2.5 巖土體物理力學參數指標

(1)淤泥質粘土(軟塑，軟土I、II區)：γ=17 kN/m3，[fa0]=80 kPa，Es=3.7 MPa，e=1.25，C=15 kPa，φ=4°；

(2)淤泥質粘土(流塑，軟土III區)：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 比選方案

根據鉆探、物探、地表調繪、坑(槽)探以及室內試驗等方法對該段路線周邊區域的地層進行了分析，在建設橋梁的方案下提出一個同精度的比選方案。根據地勘資料提供的地質條件說明，采用路基填筑的方式通過。

對路基左側方案介紹如下：因左側路基填筑后將覆蓋軟土Ⅱ區、軟土Ⅲ區。針對軟土Ⅱ區厚度1～3 m，采用常規的換土填石進行治理。軟土Ⅲ區厚度2～50 m較深，目前國內高速公路在填方路基治理上還沒有針對如此深的軟土治理方案可借簽。經多次反復對軟土Ⅲ區的地形地貌及軟土形成原因的分析，采用人造“硬殼”層的治理方式。即采用現工程中比較成熟的CFG樁工藝+不觸底的新思路治理方案，同時根據地形及軟土成因在狹長溝谷較窄處設置圓形抗滑樁對整個軟土區域進行“鎖口”治理。由于軟土區域較深，通過計算，CFG樁做長度16 m，橫、縱向間距1.5 m梅花型布置。圓形抗滑樁樁長22 m，設置在距路線67 m左右，為溝谷最狹窄處。同時為解決沉降及填方邊坡穩定性，在填方坡腳設置寬33 m長的反壓護道，整個路基左側治理后的穩定性系數為1.588，大于國家規范安全系1.3。見圖1。

圖1 路基左側穩定性分析計算

對路基右側方案介紹如下：因右側路基填筑后將覆蓋軟土Ⅰ區、軟土Ⅱ區。針對軟土Ⅱ區厚度1～3 m，采用常規的換土填石進行治理。軟土Ⅰ區厚度3～15 m深，采用現工程中比較成熟的CFG樁對軟土進行治理，CFG樁長3～14 m直接做到基巖上，橫、縱向間距1.3 m梅花型布置。為解決沉降、排洪及填方邊坡穩定性，在樁號K85+356右側Y2巖溶洼地內有一消水洞，根據走訪村民調查，每年雨季都因排洪不快，造成洪澇，為保證路基的安全，在填方坡腳設置寬30 m長的反壓護道，解決了路基穩定性，同時保護坡腳不受洪澇的侵害，整個路基右側治理后的穩定性系數為1.307，大于國家規范安全系1.3。見圖2。

圖2 路基右側穩定性分析計算

4 工程造價及工期

青崗嶺大橋全橋長522 m，共17跨，兩端橋臺采用擴大基礎，樁基共96根，樁基長度約1 920 m，墩柱長度約1 500 m，整個施工工期約8個月結束，工程造價約4 800萬元。

路基通過該區域，CFG樁共設長28 446 m，換土填石92 175 m3，圓形抗滑樁長66 m，整個施工工期約6個月結束，工程造價約2 700萬元。

工程造價、工期對比說明，路基通過比橋梁通過節省約2 000萬元，施工工期節約2個月。

5 結束語

蘭海高速貴州境遵義至貴陽段擴容工程SK85+040～SK85+600段路基最終選擇以填方路基通過，該段路基提前施工，做好預留自然沉降期6個月的沉降觀測，現還處在觀測周期內，沉降范圍較小，滿足規范要求。

[1] 閆明禮，張東剛.CFG樁復合地基技術及工程實踐(第二版)[M].北京：中國水利水電出版社，2006.

[2] 公路路基設計規范(JTG D30-2015)[S].北京：人民交通出版社，2015.

2017-03-14

徐德龍(1981-)，男，貴州貴定人，主要從事公路工程(巖土工作)。

U412

C

1008-3383(2017)05-0018-01