天津港東疆港區(qū)二線路基圍埝完善工程設(shè)計

天津港東疆港區(qū)二線路基圍埝完善工程設(shè)計天津港東疆港區(qū)是天津港的重要組成部分，為淺海灘涂人工吹填形成的三面環(huán)海半島式港區(qū)，二線路位于東疆港區(qū)內(nèi)，本工程主要特點歸納如下：①地基形成時間短、強度低，不均勻沉降嚴(yán)重。東疆港區(qū)是利用疏浚航道棄土人工吹填造陸的半島，地基形成時間短，地基雖經(jīng)軟基加固，但其壓實度遠(yuǎn)低于天然地基，而且地基沉降嚴(yán)重。②交通組成以重載交通為主。由于本工程建成后為東疆港區(qū)的開發(fā)建設(shè)和東疆保稅港區(qū)運營服務(wù)，整個港區(qū)內(nèi)交通組成中重載交通占絕大多數(shù)。同時建設(shè)單位不同意施作過渡路面結(jié)構(gòu)，此種情況對本工程的設(shè)計提出了嚴(yán)峻的考驗，而排水工程也需采取針對性方法，以應(yīng)對管道的施工及后期沉降出現(xiàn)的問題。1.道路路基路面設(shè)計1.1概述二線路道路等級為港區(qū)集疏運干道，交通組成為重載交通車輛，面結(jié)構(gòu)組成為：4cm細(xì)粒式瀝青混凝土（AC-13C）+6cm中粒式瀝青混凝土（AC-20C）+15cm密級配瀝青碎石（ATB-30）1+20cm水泥穩(wěn)定碎石（5%）+18cm石灰粉煤灰土（12：35：53）+18cm石灰土（12%），結(jié)構(gòu)總厚81cm.結(jié)構(gòu)設(shè)計中，瀝青面層中的細(xì)粒式、中粒式瀝青混凝土分段采用了SBS改性瀝青和印尼布敦巖改性瀝青；在密級配瀝青碎石層與水泥穩(wěn)定碎石層之間設(shè)置1cm應(yīng)力吸收層，采用環(huán)保的廢輪胎膠粉改性瀝青施做；在路面結(jié)構(gòu)中的半剛性基層上滿鋪一層防裂土工布；在路床頂面滿鋪一層雙向拉伸土工格柵。1.2路基設(shè)計針對真空預(yù)壓后的地基，路基設(shè)計分別采取超挖山皮土后晾曬、戧灰、石灰土處理、換填山皮土和局部換填塊石等處理方式，提高路基強度。2.排水工程設(shè)計2.1雨水管道設(shè)計雨水管道采用鋼筋混凝土承插口管，柔性膠圈接口，并于管道接口處包裹兩圈土工布，寬度不小于1.0米，兩端用鉛絲等緊箍件箍緊。2.2雨水收水口設(shè)計雨水口采用預(yù)制混凝土U型槽線性排水收水井。3.新技術(shù)新材料應(yīng)用3.1土工格柵、防裂土工布本工程路床頂面滿鋪土工格柵，保證結(jié)構(gòu)的整體性，抵抗地基的不均勻沉降，以延長結(jié)構(gòu)壽命。2本工程在半剛性基層滿鋪防裂土工布，由于半剛性基層的干縮、溫縮性能，無法避免其開裂，裂縫反射到面層中，影響結(jié)構(gòu)使用壽命，對此，該處設(shè)置防裂土工布，減少裂縫的發(fā)生，具有很好的效果，同時其具有耐溫、高強、表面均勻、性能穩(wěn)定、施工便利等特點。3.2應(yīng)力吸收層本工程在半剛性基層和密級配瀝青碎石層之間設(shè)置1cm厚應(yīng)力吸收層，主要起到消減應(yīng)力和封水的作用，消減應(yīng)力指削減半剛性基層裂縫在瀝青面層底部引發(fā)的應(yīng)力，起到防止反射裂縫的作用。封水是指防止水分進(jìn)入到半剛性基層，引起基層的破壞。應(yīng)力吸收層采用的環(huán)保材料—廢輪胎膠粉改性瀝青施做，采用瀝青單層表面處治施做，施工簡單方便。3.3剛?cè)岵Y(jié)構(gòu)基層本工程路面結(jié)構(gòu)設(shè)計中設(shè)置15cm厚密級配瀝青碎石+20cm水泥穩(wěn)定碎石這一剛?cè)岵幕鶎咏M合形式，防止半剛性基層的開裂、抵抗重載交通。半剛性基層強度高、剛度大，而瀝青碎石材料屬于散體，對上層傳遞來的荷載只起分散作用，結(jié)構(gòu)本身不受拉應(yīng)力影響，除材料軟弱個體的破壞，基本上不存在結(jié)構(gòu)的破壞，同時可避免干縮裂縫3的產(chǎn)生，并對溫度裂縫能夠“自愈”，達(dá)到一定的修筑厚度后是理想的結(jié)構(gòu)層材料。3.4布敦巖改性瀝青針對東疆港區(qū)的重載交通特性，為增強瀝青混凝土抗車轍、抗低溫開裂、抗水損害等路用性能，本工程在局部路段結(jié)構(gòu)面層中應(yīng)用了印尼布敦巖改性瀝青。布敦巖改性瀝青產(chǎn)于南太平洋印度尼西亞蘇拉威西島東南部布敦島，其形成是由于石油不斷地從地殼中冒出，經(jīng)過長期蒸發(fā)凝固而形成的天然瀝青。其主要特點為：軟化點高，增強混合料的高溫穩(wěn)定性；含氮量高，改善其與集料的粘附性，增強混合料的抗水損能力；抗老化能力強、耐候性好，增強路面的耐久性，減緩瀝青老化速度；不含蠟，大大降低蠟在瀝青中的危害，提高路用性能。通過本工程試驗數(shù)據(jù)對比分析，摻加布敦巖改性瀝青可以大大改善瀝青混合料的水穩(wěn)性和抗車轍、抗開裂性能，同時摻加布敦巖改性瀝青混合料的各項路用指標(biāo)均不低于同等條件下SBS改性瀝青混合料。3.5雨水工程管道接口設(shè)計東疆港區(qū)為大面積吹填造陸形成，雖然經(jīng)過地基處理，但處理時間較短，沉降尚未穩(wěn)定。在大片軟土地基上修建排水管道，特別是在沉降趨于穩(wěn)定之前修建，即使對4管道基礎(chǔ)進(jìn)行了加固處理也肯定會產(chǎn)生局部不均勻沉降，且其多由泥沙吹填而成，管道滲漏將對路基產(chǎn)生嚴(yán)重影響。針對東疆港區(qū)的特點，設(shè)計采用管道接口新工藝，該工藝在使用常規(guī)方法施工管道后，使用土工布包裹管道接口，其后即使管道接口因各種不良影響而產(chǎn)生滲漏也可保證不會將其周圍的砂土隨管中水流帶走，從而保證了管道基礎(chǔ)及路基土層的穩(wěn)定，減小了路面塌陷的發(fā)生幾率。該工藝施工簡單，土工布造價低廉并且土工布具有良好的透水性、過濾性、保土性、強度高、耐酸堿、耐老化，適用于各種地質(zhì)情況，在全國各地均可實施，具有可廣泛推廣的優(yōu)勢。3.6雨水收水口設(shè)計采用新型U型槽線性雨水收水口，其優(yōu)點為：①設(shè)置于路緣帶，保證路面平整度。②尺寸狹長，避免過往車輛的碾壓，使用壽命長。③收水井的收水能力較平箅式收水井好，整體外形美觀。④雨水口為預(yù)制構(gòu)件拼裝而成，施工快捷，占地小、土方量少，可縮短工期。4.結(jié)語針對東疆港區(qū)軟基、重載的特點，在本工程道路設(shè)計中采用了土工織物、應(yīng)力吸收層、剛?cè)岵Y(jié)構(gòu)基層以及布敦巖改性瀝青等新材料。這些材料的