兰海高速公路张家寺服务区设计总结_高速公路服务区设计

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G6京藏高速公路兰海段 K1654+468～580段沉陷维修

设计工作总结

甘肃省交通规划勘察设计院有限责任公司

二O一四年十月G6京藏高速公路兰海段K1654+468～580段沉陷维修——设计工作总结

G6京藏高速公路兰海段K1654+468～580段

沉陷维修设计总结报告

一、概述

兰州（忠和）至海石湾高速公路是交通部规划的“五纵七横”国道主干线丹拉线在甘肃境内的主要组成路段，也是甘肃省规划的“四纵四横四重”主骨架公路网中的重要组成路段，是连接甘宁青三省区的主要通道，更是兰州市的重要西出口。

该路段于2001年12月开工建设，2004年11月建成通车。2011年10月兰海路养护维修工程初步调查时发现，张家寺服务区主线有沉陷发生，管养部门及时进行了修补，并设臵了锥筒，提醒过往车辆减速。2012年12月再次调查时发现，该路段路基整体下沉，与服务区相邻处水泥地坪下陷、掏空较为明显，连接服务区两侧的人行天桥梯道受沉陷影响，也发生栏杆扭曲变形，天桥梯道基础外露等安全隐患。路面安全性能及行车舒适度大幅下降，同时对服务区整体停车及行人安全通行均有较大负面影响，整体服务水平降低。

1.1任务来源及依据

（1）甘肃省公路管理局《关于委托G6京藏高速公路兰海段K1654+468-580处沉陷维修勘察设计的函》（甘公高养函【2013】13号）。

（2）交通部现行公路工程相关技术规范。

1.2沿线自然地理概况

1.2.1地形、地貌

本段路线位于陇西黄土高原中西部，地貌划分属黄土梁峁地貌和河谷阶地地貌，普遍遭受切割剥蚀，冲沟发育，植被稀少，水土流失严重，地表大部分被厚层黄土覆盖。路基填料多用黄土，部分路段湿【甘肃省交通规划勘察设计院有限责任公司】

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陷性黄土发生沉陷。

1.2.2地层岩性

根据现场勘查与钻探，资料如下：

①、表层0～1.0m为水泥混凝土，其中0.0～0.3m混凝土成型，完整性较好，0.3～1.0m混凝土不成型，胶结性较差；1.0～3.3m以黄土、三合土、砂砾石为主，潮湿，1.2～1.6m土体含水量较高，呈可塑状，其余段呈硬塑状。

②、一般新黄土，层厚3.30～13.60m，一般新黄土:黄褐色，潮湿-饱和，土质较均匀，具大孔性，粉粒颗粒含量较高，可塑～软塑状。该地层共取样七组，液性指数在0.296～0.306之间，平均值为0.299，天然含水量在20.30～27.10%之间，平均值为23.0%。

③、圆砾：砖红色，潮湿，稍密，一般粒径多为1～2cm，最大可见5cm，砾石含量约占40%左右，粉质粘土充填，透水性较差。

1.2.3地震

根据《中国地震烈度区划图》，路线所经地区地震基本烈度为Ⅷ度，各类公路工程构造物采取相应的抗震设防措施。

1.2.4主要不良地质现象

湿陷性黄土：根据国标《湿陷性黄土地区建筑规范》(GPJ25-90)，拟建公路地处陇西强湿陷区，自重湿陷性黄土广泛分布，湿陷等级为Ⅲ～Ⅳ级，湿陷性黄土厚度15米左右，湿陷性敏感，对各类工程建设的危害性大。

1.2.5气候、气象

项目所在地属中温带亚干旱区，在公路自然区划中属Ⅲ3区——甘东黄土山地中冻区。测区夏季干燥炎热，冬季寒冷，降水量小，蒸发量大，自然植被稀疏，农业多为旱地作物。年平均气温为6.4℃，年平均最高气温13.6℃，年平均最低气温0.6℃，相对湿度61％～【甘肃省交通规划勘察设计院有限责任公司】

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66％，年平均降水量430mm。

1.3水毁现状及原因分析

2013年7月，我院对兰海高速张家寺服务区段进行了多次实地详细勘察，并向管养单位进行了沟通了解。发现该段路基大幅下沉时间由来已久，管养单位对路面部分进行了多次的填补找平，但并未消除沉陷隐患，沉陷处依旧持续发展，且面积越来越大，路面最大修补深度达70cm以上，水泥地坪最大沉陷深度达1.2m。服务区人行天桥基础受到一定影响，护栏侧倾，严重影响行车以及行人安全。

经过分析研究，认为造成路面下沉开裂的原因主要是由于近两年来降雨量较大，持续强降雨造成地表水入渗，致使地下水位上升、基底湿软，本段地处湿陷性黄土区，主线路基及两侧服务区场地初期下沉后，沉降范围形成低洼区，雨水汇集于该区域加剧了主线路基及两侧服务区场地的下沉，地基下沉造成横穿主线连接两侧服务区的输水管道发生渗漏，水逐渐下渗，加剧了路基沉陷。

上述原因造成服务区部分主线路基及部分服务区场地发生较大沉陷，仅对路面进行灌缝、罩面等手段，无法从根本上解决路基整体持续下沉的问题，因此需要对该路段地基深部进行彻底的处治。

主线路面、服务区地坪下陷

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天桥桥墩基础地坪开裂

服务区地坪错台、裂缝

服务区检查井积水，下沉

二、设计要点

2.1沉陷处治

根据路面沉陷原因，设计中对于主线采用挖除原路面基层、面层，路面结构层下换填1.2m石灰土（体积比2:8），下部采用12m长石灰土桩加固后再恢复路面结构的处治措施。

根据地质钻芯情况，在路基1.2m以下设臵12m长石灰土桩加固，设计桩径40cm，桩间按等边三角形布臵，间距1.2mx1.2m。石灰土桩布臵范围为填方边坡坡脚外侧1m。施工时应先挖除基层、面层厚度160cm（包括下沉后修补部分）。整平进行石灰土桩施工，施工长度为【甘肃省交通规划勘察设计院有限责任公司】

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12m。

桩基形成后，铺筑1.2m厚石灰土，石灰土应严格控制含灰量，按石灰和土的体积比为2:8控制。

对于服务区场坪沉陷部分，先开挖沉陷范围至路面底部以下250cm，在其底部设臵一层50cm厚石灰土封水层，体积比2：8，然后采用天然砂砾换填200cm厚。

2.2路面结构恢复

在对主线路基进行处治后恢复路面，考虑施工对过往车辆的影响，基层、底基层均采用沥青碎石柔性结构ATB-30。

主线路面结构如下：

4cm 改性沥青混凝土 AC－13 6cm 改性沥青混凝土 AC－20 10cm 沥青碎石ATB－30基层 20cm 沥青碎石ATB－30底基层 服务区场坪路面结构如下： 25cm 水泥混凝土 20cm 水泥稳定砂砾 20cm 水泥稳定砂砾

2.3人行天桥梯道修复

连接服务区两侧的人行天桥梯道受沉陷影响，发生栏杆扭曲变形，天桥梯道基础外露等安全隐患。设计中对该人行天桥梯道进行修复。先吊下天桥梯道、拆除原梯道基础混凝土;拆除场坪混凝土、重新夯填场坪裂缝及冲蚀陷穴等；然后进行梯道基础基底换填处理，浇筑基础、基础顶台帽，修复天桥部分受损牛腿;最后架设天桥支架及【甘肃省交通规划勘察设计院有限责任公司】

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梯道，铺设道面、修复栏杆扶手。

2.4水管维修

为防止沉陷范围继续扩大，需从根源上解决服务区检查井内水管破裂的问题，对水管进行维修防止漏水。

2.5防护、交通安全设施恢复

在对路基、路面进行处治后应按原样式恢复路肩、路缘石以及防撞护栏与标线。

三、施工期间设计服务情况

设后服务是勘察设计工作的延续，我公司对项目的设后服务非常重视。项目自开工以来，公司成立了设后服务小组，进行了技术交底和技术服务等设后服务工作，按业主要求进行事前答疑，并及时解决施工过程中出现的疑难重大技术问题，有效的保证了工程质量。

3.1技术交底

在技术交底中，设计人员对病害的维修方案进行了详细说明，系统性地提出了各项技术要求，重点讲述了施工注意事项。同时对施工机械、设备配臵、施工组织等给出了合理化的建议。

3.2技术服务

（1）在技术服务中我们结合项目实际情况，为保证集料原材质量，前期对料源考察、选取，周边合理运距范围内的碎石加工厂进行调查，考察供应商规模、资源特性、生产设备配臵、成品料质量及质量控制管理情况。根据调查情况，确定优质料源，提出集料生产线的改进措施，根据潜在集料供应商的整改落实情况，从中择优推荐合理的集料供应商。

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（2）技术服务中要求沥青面层混合料的生产应采用集中厂拌，加强对各施工环节的控制，从而保证路面工程的质量要求。

（3）技术服务将对目标配合比设计样品的取样见证工作，确保样品真实性及代表性，保证目标配合比设计对生产的指导作用，并在目标配合比设计过程中，提供必要的技术咨询。

（4）本项目为国道主干线，施工期间不能中断交通，沉陷处治时车辆从活动护拦处改道另半幅运行或将车辆临时改至服务区场地运行，以保证施工质量，并沿线按照公路养护安全作业规程要求设臵警示牌、护桶、警告灯等安全设施，警告区长度不小于1000m，要求施工期间必须配臵交通指挥人员。

（5）本项目范围内生态比较脆弱，对铣刨废弃的旧油皮等应统一堆放，杜绝乱倒乱弃，破环环境，造成新的生态破坏。

四、设计体会

与新建公路不同，公路养护主要以病害防治、维修为目的，为了保证道路交通的安全性与通畅性，要求公路养护快捷机动、实用高效。通过对本项目的养护维修设计，主要得到以下几方面的体会。

（1）针对病害特点制定维修方案，保证了养护措施合理可行 在制定设计方案之前，我院对该段病害进行全面、细致的调查。按照《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》的规定，对病害路段进行必要的调查和科学分析，提出具有针对性的维修方案。

同一种病害形成原因不尽相同，不能对病害产生的原因加以预防，在后续运营中就有可能继续出现，养护效果就无法得到保证。这就要求我们应采取调查、勘测等手段对病害形成的原因做具体、细致的分析，针对病害类型提出具体处治措施，根据项目特点、投资情况、【甘肃省交通规划勘察设计院有限责任公司】

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病害类型、损坏程度，对不同养护措施进行论证比选，找出最优方案，保证维修方案的合理可行。

（2）提出了详细可行的施工措施，保障了施工质量

合理可靠的方案是道路养护维修工作的前提，而在施工阶段对设计方案的执行力度则是养护质量的基本保障。因此，在设计说明中应对处治措施、施工注意事项等一系列程序作出详细、清晰的规定，以保证方案得到有效实施。

（3）养护维修工程实施效果

通过对该段路基沉陷采用灰土桩或场地换填处理，从根源上解决了路基的长期沉陷，同时采用适应快速恢复交通的路面结构，改善了行车安全性和舒适度，提高了通行能力。

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二〇一四年十月

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