[12-11 17:01:08] 来源：http://www.tmgc8.com 工程设计 阅读：3121次
摘 要 平原城镇密集区高速公路在地形、地貌、地质等多种因素的交织下，其设计的重点、难点有别于一般的平原或山区高速公路。本文以渔溪至平潭海峡大桥高速公路为线索，分析了此类工程项目设计的重点与难点，归纳了此类工程项目设计的关键技术问题，以期透视其设计的要点。
关键词 平原 城镇密集 高速公路 设计
1 前言
平原城镇密集区高速公路，是指地处平原微丘区、沿线城镇密集的高速公路。其特征是沿线地形平缓、且需穿越密集的城镇，因此项目区内往往具有工程地质条件不良、房屋密集、规划区众多、路网发达等特点，给平原城镇密集区高速公路设计带来走廊带受控因素多、路基填土高度与分离式立交的合理形式等诸多技术难题。福清渔溪至平潭海峡大桥高速公路是典型的平原城镇密集区高速公路，本文以此为线索透视此类项目设计的关键技术和要点。
福清渔溪至平潭海峡大桥高速公路起于渔溪镇与沈海线福泉高速公路相联，终点接平潭海峡大桥。穿越的地貌单元主要为冲海积平原、剥蚀丘陵台地，沿线规划区众多，民房、工厂、学校密集，路网发达，多处与已建、改建、在建、规划的公、铁路交叉。
2 工程特点与难点
（1）地形平缓，主要为冲海积平原、剥蚀丘陵台地地貌。
受冲海积平原、剥蚀丘陵台地成因所致，其工程性质差，沿线淤泥、淤泥质土分布广，台地风化层厚度大，边坡开挖易发生坍塌。
因地形便利的原因，经历长期人们的生产过程，居民区之外即为良田，平原和坡地分布有大量的池塘、鱼塘，从保护耕地资源、促进经济发展的角度应尽量减少占用良田和鱼塘。
地形平缓，路基挖方少，偶见山包坡地，也因土料液塑限指数高难以直接用于路基填筑，因此路基填料十分匮乏。
（2）规划区、开发区众多，村庄密集。
沿线规划区、开发区众多，民房、工厂、学校密集，使得走廊带受控因素多。
（3）路网发达，要充分考虑与路网的衔接。
由于路网发达，不仅被交道路多影响了路基填土高度的控制，而且如何科学合理地确定互通座数、位置提出了很高的要求。
3 关键技术问题与对策
针对平原城镇密集区高速公路的工程特点和难点，可以归类整理出如下关键要解决的问题并分别采取相应的技术对策。
3.1 复杂地物条件下的路线布设
沿线不仅民房、工厂、学校密集，而且规划区、开发区众多，给路线布设带来诸多的控制因素。因此，首先要求地形图的精度高，图中应详细绘出现有地物的位置、尺寸；其次，要与地方及相关部门做充分的沟通、深入的调查，以取得规划区、开发区及城镇各类发展规划的翔实资料；再根据准确的地形地物情况，充分研究总体设计方案，统筹考虑各项受控因素进行多方案的比选优化，以寻求综合效益最佳方案。
3.2 多角度研究总体设计方案，多途径解决路基填料缺乏问题
因地形平缓，罕有挖方路基，附近偶见山包坡地，也因土料液塑限指数高而难觅路基填料。为解决路基填料缺乏问题，一方面通过多角度研究总体设计方案，尽量减少路基填方；另一方面通过扩大寻料范围、拓展用料类别等多种途径满足路基填料需求。
（1）多角度研究总体设计方案，尽量减少路基填方。
①妥善解决分离式立交的跨越形式，严格控制填土高度。
从整个路段考虑造价、占地、路基稳定性、土石方平衡等因素作综合比较后确定交叉型式。人口密集区与交通量大、等级高的公路交叉宜采用主线上跨，在满足排水和通行要求情况下可考虑被交路适当下挖。在确定跨越形式的基础上，采用建筑高度低、轻巧的跨线桥结构型式，并精细设计纵断面，使交叉净空既满足使用要求又不浪费。
②结合软基段落、泄洪排涝，综合选择桥、路方案。
认真研究软基分布范围、泄洪排涝过水断面的需要，综合考虑软基处理的工期和效果、确保行洪顺畅、路基欠方、土地占用、减少高速公路两侧的通行阻隔等众多因素，进行路段全桥及部分桥梁、部分路基方案的技术经济比较，在造假增加不大的情况下考虑桥梁方案。www.tmgc8.com
如渔平高速公路港头段（K22+000～K24+200），地处农场，分布有大范围的软基（平均厚度约5m），河沟、道路交错。原设计方案对河沟道路进行整合改移并根据泄洪排涝需要设置了4座总长260m的桥梁，其余段落采用超载预压路基方案，另设涵洞4道、道道3道，需占用良田164亩，需借方31万m3。在综合良田占用、填料来源、方便出行、避免洪涝纠纷等因素进行技术经济论证后提出设置1807m的特大桥方案，此方案虽然增加造价约7000万元，但较大幅度地减少了路基欠方和土地占用，且有利于泄洪排涝和沿线城镇发展。
又如江境段（K13+556.802～K18+630）,初步设计方案除设有4607m江境特大桥外，还设置1座66m的岸兜中桥，并在路段起点处300m范围以路基方式穿过连片的鱼塘区域。施工图阶段从保护农业生产基地、减少路基欠方的角度出发，将江境特大桥向起点段延伸，合并岸兜中桥并跨过鱼塘，虽然桥梁总长增长550m、造价增加2400万元，但总体设计方案更趋合理。
③结合土地占用因素，灵活选择路基断面形式。
为减少路基借方，一方面通过设置挡墙、护脚以达到既减少土地占用又尽量减少断面填方的目的；另一方面，对土地利用价值不高的荒山坡地路堑段落，结合边坡高度、边坡稳定性、挖方土的工程性质、路堑段落前后的欠方情况，采取缓边坡、宽平台的路基断面形式，使取土与路基开挖相结合，增加路基利用方量。
（2）扩大寻料范围、拓展用料类别，保障路基填料。
①扩大寻料范围，精确勘察取土场工程性质及储量。
渔平高速公路扣除桥梁后路基总长39.2km，在项目区内调查了18个土料场，取样试验19个，根据土样液限、塑限及筛分、CBR试验的结果，综合考虑土方运距、土地利用价值和征地难易程度，最终选定了4个土料场，并布设钻孔36个探明储量112万m3。通过广搜寻、精试验、细定位的工作思路和方法，保证了填料来源。
②严谨甄别土的分类，不盲目弃土。
为尽量利用路基挖方余方，对路基余方中液限≥50%的土不能简单地视之为高液限土，因为《公路路基设计规范》（JTG D30-2004）中规定“液限大于50%、塑限指数大于26的细粒土，不得直接作为路堤填料”，因此还需做进一步的筛分及CBR试验以科学甄别土类。若非细粒土且CBR大于3的路基余方，可直接用于路堤填筑，避免浪费可利用的土料。
③采取工程处治措施，拓展用料类别。
对的确属于高液限土的路基余方，在借方运距远的情况下，也应考虑采取包边、掺砂（砂性土）、掺石灰（或水泥）等工程处治措施，充分利用路基余方以减少路基借方进而减少土地占用、保护环境。
3.3 软基处理方案的安全、耐久、经济性
冲海积平原淤泥软土发育及沿线沟谷、坳地多有出现软塑粘土等软弱土，因此查清软土的性质和分布，进而采取安全、耐久、经济的处理方案是软基路段设计的关键。
（1）加强地质调绘，在初测、定测阶段均应布置适当的槽探、坑探、手摇钻、钻探等工作，逐步查清软土的分布范围、厚度。
（2）加强软土路段水文地质调查，分析软弱土形成原因，为软基处理提供依据。
（3）加强取样室内试验，搞清软土工程性质。
（4）针对软基的不同成因、性质、力学指标，区分桥头或一般路基不同路段，分别采用换填、超载预压、加筋水泥砼沉管桩、挤密砂桩等综合处治方案，并从安全、耐久、经济、工期等多角度进行方案比选论证。
（5）软基处理方案的选定。
①一般路段处理方案及比选。
一般路段是指软土厚度小15m、设计填土高度在www.tmgc8.com6m以内的路段。当软土厚度小于6m时,若路堤稳定性经经分析满足设计要求，则填土高度可适当放宽并增设反压护道。对软土厚度小、换填量小、地下可形成排水通道的路段，也可考虑采用开挖换填的处理方案。
a、软土厚度小于3m或计算沉降量小于30cm时（见表1）。
表1软土厚度小于3m或计算沉降量小于30cm路段软基处理方案比选
方案名称
方案一
方案二
处理方案
简 述
设砂垫层，
超载填土1m，预压6个月。
设置砂沟+砂垫层，
超载填土1m，预压6个月。
优 点
经济环保。
