天津港东疆港区二线路基围埝完善工程设计简介

天津港东疆港区二线路基围埝完善工程设计简介

于伟李月林

于伟李月林（天津市市政工程设计研究院市政综合分院）

摘要：二线路作为天津港东疆港区的第一条正式路面道路，面对软基、重载等工程特点，本文重点介绍二线路的路基路面设计、排水工程设计以及新技术新材料在设计当中的应用。

关键词：二线路路基路面设计排水工程新技术应用

0引言

天津港东疆港区是天津港的重要组成部分，为浅海滩涂人工吹填形成的三面环海半岛式港区，二线路位于东疆港区内，本工程主要特点归纳如下：①地基形成时间短、强度低，不均匀沉降严重东疆港区是利用疏浚航道弃土人工吹填造陆的半岛，地基形成时间短，地基虽经软基加固，但其压实度远低于天然地基，而且地基沉降严重。②交通组成以重载交通为主由于本工程建成后为东疆港区的开发建设和东疆保税港区运营服务，整个港区内交通组成中重载交通占绝大多数。

同时建设单位不同意施作过渡路面结构，此种情况对本工程的设计提出了严峻的考验，而排水工程也需采取针对性方法，以应对管道的施工及后期沉降出现的问题。

1道路路基路面设计

1.1概述二线路道路等级为港区集疏运干道，交通组成为重载交通车辆，面结构组成为：4cm细粒式沥青混凝土（AC-13C）+6cm中粒式沥青混凝土（AC-20C）+15cm密级配沥青碎石（ATB-30）+20cm水泥稳定碎石（5%）+18cm石灰粉煤灰土（12：35：53）+18cm石灰土（12%），结构总厚81cm。

结构设计中，沥青面层中的细粒式、中粒式沥青混凝土分段采用了SBS改性沥青和印尼布敦岩改性沥青；在密级配沥青碎石层与水泥稳定碎石层之间设置1cm应力吸收层，采用环保的废轮胎胶粉改性沥青施做；在路面结构中的半刚性基层上满铺一层防裂土工布；在路床顶面满铺一层双向拉伸土工格栅。

1.2路基设计针对真空预压后的地基，路基设计分别采取超挖山皮土后晾晒、戗灰、石灰土处理、换填山皮土和局部换填块石等处理方式，提高路基强度。

2排水工程设计

2.1雨水管道设计雨水管道采用钢筋混凝土承插口管，柔性胶圈接口，并于管道接口处包裹两圈土工布，宽度不小于1.0米，两端用铅丝等紧箍件箍紧。

2.2雨水收水口设计雨水口采用预制混凝土Ｕ型槽线性排水收水井。

3新技术新材料应用

3.1土工格栅、防裂土工布本工程路床顶面满铺土工格栅，保证结构的整体性，抵抗地基的不均匀沉降，以延长结构寿命。

本工程在半刚性基层满铺防裂土工布，由于半刚性基层的干缩、温缩性能，无法避免其开裂，裂缝反射到面层中，影响结构使用寿命，对此，该处设置防裂土工布，减少裂缝的发生，具有很好的效果，同时其具有耐温、高强、表面均匀、性能稳定、施工便利等特点。

3.2应力吸收层本工程在半刚性基层和密级配沥青碎石层之间设置1cm厚应力吸收层，主要起到消减应力和封水的作用，消减应力指削减半刚性基层裂缝在沥青面层底部引发的应力，起到防止反射裂缝的作用。封水是指防止水分进入到半刚性基层，引起基层的破坏。

应力吸收层采用的环保材料—废轮胎胶粉改性沥青施做，采用沥青单层表面处治施做，施工简单方便。

3.3刚柔并济结构基层本工程路面结构设计中设置15cm厚密级配沥青碎石+20cm水泥稳定碎石这一刚柔并济的基层组合形式，防止半刚性基层的开裂、抵抗重载交通。

半刚性基层强度高、刚度大，而沥青碎石材料属于散体，对上层传递来的荷载只起分散作用，结构本身不受拉应力影响，除材料软弱个体的破坏，基本上不存在结构的破坏，同时可避免干缩裂缝的产生，并对温度裂缝能够“自愈”，达到一定的修筑厚度后是理想的结构层材料。

3.4布敦岩改性沥青针对东疆港区的重载交通特性，为增强沥青混凝土抗车辙、抗低温开裂、抗水损害等路用性能，本工程在局部路段结构面层中应用了印尼布敦岩改性沥青。

布敦岩改性沥青产于南太平洋印度尼西亚苏拉威西岛东南部布敦岛，其形成是由于石油不断地从地壳中冒出，经过长期蒸发凝固而形成的天然沥青。其主要特点为：软化点高，增强混合料的高温稳定性；含氮量高，改善其与集料的粘附性，增强混合料的抗水损能力；抗老化能力强、耐候性好，增强路面的耐久性，减缓沥青老化速度；不含蜡，大大降低蜡在沥青中的危害，提高路用性能。

通过本工程试验数据对比分析，掺加布敦岩改性沥青可以大大改善沥青混合料的水稳性和抗车辙、抗开裂性能，同时掺加布敦岩改性沥青混合料的各项路用指标均不低于同等条件下SBS改性沥青混合料。

3.5雨水工程管道接口设计东疆港区为大面积吹填造陆形成，虽然经过地基处理，但处理时间较短，沉降尚未稳定。在大片软土地基上修建排水管道，特别是在沉降趋于稳定之前修建，即使对管道基础进行了加固处理也肯定会产生局部不均匀沉降，且其多由泥沙吹填而成，管道渗漏将对路基产生严重影响。

针对东疆港区的特点，设计采用管道接口新工艺，该工艺在使用常规方法施工管道后，使用土工布包裹管道接口，其后即使管道接口因各种不良影响而产生渗漏也可保证不会将其周围的砂土随管中水流带走，从而保证了管道基础及路基土层的稳定，减小了路面塌陷的发生几率。该工艺施工简单，土工布造价低廉并且土工布具有良好的透水性、过滤性、保土性、强度高、耐酸碱、耐老化，适用于各种地质情况，在全国各地均可实施，具有可广泛推广的优势。

3.6雨水收水口设计采用新型U型槽线性雨水收水口，其优点为：①设置于路缘带，保证路面平整度。②尺寸狭长，避免过往车辆的碾压，使用寿命长。③收水井的收水能力较平箅式收水井好，整体外形美观。④雨水口为预制构件拼装而成，施工快捷，占地小、土方量少，可缩短工期。

4结语

针对东疆港区软基、重载的特点，在本工程道路设计中采用了土工织物、应力吸收层、刚柔并济结构基层以及布敦岩改性沥青等新材料。这些材料的使用可大大减少由于软基、重载等引起的路面破坏，延长路面结构的使用寿命。而在排水设计中采用了管道接口的新技术及新型收水井，创出一种软基上管道接口防止渗漏的新方法。

本工程中，新技术、新材料的应用，为今后的设计工作积累了宝贵的经验和财富。

参考文献：

[1]JTGF40-2004，公路沥青路面施工技术规范.

[2]JTG.D50-2006，公路沥青路面设计规范.

[3]JTG.D50-2006，公路沥青路面设计规范.

[4]交通部公路工程检验中心，沥青混合料检测报告.2007.

[5]杜群乐，布敦岩改性沥青路用性能评价的研究.公路.2005.第8期.