工程概况自然地理概况一般路基设计路基防护.docx

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工程概况自然地理概况一般路基设计路基防护

五七桥

二、工程概况

2.1项目地理位置

通扬线航道西起苏北运河高邮运东船闸，经兴化、泰州、姜堰、海安、如皋、南通、通州、海门，东至启东吕四港，全长约300公里，横贯苏中地区扬州、泰州、南通三市，

是《江苏省干线航道网规划》“两纵四横”干线航道网中的“二横”，也是《长江三角洲地区高等级航道网规划》“两纵六横”干线航道网中的“三横”，作为公、水、铁综合交通走廊的重要组成部分，其区位优势十分突出。

目前，该航道现状等级不一，除建口线经水利部门整治后基本达到三级标准及高东线高邮城区段按照三级标准建设了护岸，但水下疏浚未达到三级航道要求以外，航道等级基本为五〜七级，能全线通行的主要为100〜300吨级以下的船舶，为充分发挥通扬线航道的航运功能和作为，急需进行整治。

五七桥老桥位于泰州市海陵区，紧邻泰州市火车站，航道两岸地势平坦。

老桥接线为3.5m宽砂石路。

航道北岸为苗圃种植园，南岸主要为农田和鱼塘。

2.2桥梁现状

五七桥原桥为双曲拱桥，建成于1970年，为机耕桥，现为危桥。

桥梁全长48.8m，老桥宽2.9m，通航孔净宽8m，净高3.5m，通航孔净空不满足III级航道通航要求，需进行改建。

2.3初步设计批复意见执行情况：

根据初步设计批复及地方规划要求，施工图设计阶段执行情况如下：

1、本桥与初步设计桥位一致，属于移位重建。

2、桥梁宽度与初步设计一致。

3、主桥桥梁结构与初步设计一致，采用下承式预应力砼系杆拱，引桥与初步设计一致，采用PC空心板。

4、主引桥布跨与初步设计一致。

施工图与初步设计比较表

设计阶段

桥跨布置（m）

桥梁宽（m）

上部结构

下部结构

初步设计

7X20+（80）+7X20

8.0

下承式预应力砼系杆拱、PC空心板

柱式墩、肋板台、钻孔灌注粧基础

施工图设计

7X20+（80）+7X20

8.0

下承式预应力砼系杆拱、PC空心板

柱式礅、肋板台、钻孔灌注粧基础

三、自然地理概况

3.1地形地貌

拟建桥位区属平坦的长江下游新三角洲平原地貌单元，河网发育，横跨新通扬运河，两侧有沟塘、低层民宅和农田。

拟建桥位区总体上地势较为平坦，勘察期间测得各勘探点孔口高程2.66〜3.20m，最大高差0.54m。

3.2气候

根据江苏省气象台及各市气象台的气候资料，通扬线（运东船闸〜海安船闸段）属亚热带湿润气候区，气候温和，雨量充沛，春夏秋冬四季分明，年平均气温为13〜15.5℃，年平均降水量为1030〜1281mm,区域几乎每年均有雾、霜和降雪等情况。

航道沿线均属于北亚热带湿润气候区，大部分属于江淮两大冲积平原，平均气温在16℃,最高气温36.1℃，最低气温-6.9℃。

通扬线（运东船闸〜海安船闸段）地跨淮河、长江两大流域，高东线段属淮河流域，向南过通扬高速公路后属于长江流域，降水量充沛，每年夏季雨量偏多，集中于5〜8月，年平均降水为1084mm。

通扬线沿线最多风向为东南风，年最大风速为16.7m/s，历年平均风速为3.lm/s，年风向最大频率为9%。

本项目地处江苏中部，这一带近10年来遇到的最大台风是2011年7月份在启东登陆的“梅花”台风，陆上风力达8〜10级，阵风11〜12级，沿海风力可达10〜12级，阵风13〜14级。

航道沿线每年均出现雾、霜、雪等天气，常年无霜期为200〜220天，基本不影响通航。

航道沿线年平均相对湿度为79%，年最小相对湿度为18%。

3.3地质构造及地震

线路区构造部位处于新华夏系第二巨型隆起带与淮阳山字型东翼反射弧及泰岭东西向复杂构造带复合地带，构造形迹复杂。

其中以新华夏系、华夏式和东西向构造在本区内特别发育，基本控制着本区构造的基本格局。

对本线路段有影响的断裂有海安一南港断裂、黄桥断裂、泰州一安丰断裂、大泗庄一邓庄断裂、和桥一北涸断裂、茅山东侧断裂、宜陵一蒋王庙断裂。

据区域地质构造资料，沿线第四纪时期构造活动微弱，以间隙性的垂直升降运动为主，无全新活动断裂，区域上处于稳定地块，适宜进行本工程建设。

本区域位于郯庐断裂带东侧，扬州〜铜陵地震带上。

地震分布受活动构造体系或断裂带控制，主要集中于吕良〜宝应〜秦南一带的北区及仪征、扬州、镇江、丹阳一带的南区，三级以下有感地震频繁，较大地震有1624年扬州地震（6.0级），1913年、1930年镇江东部地震（51/4级）。

根据国家地震局，建设部发布的《中国地震动反应谱特征周期区划图》（GB18306-2015），区划图上本区地震动反应谱特征周期为0.4s，设计基本地震动加速度峰值为0.10g。

3.4地基土工程地质层的划分和描述

勘察深度范围内，根据《公路工程地质勘察规范》（JTGC20-2011），按岩土体成因类型、时代、埋藏分布特征及物理力学性质指标的异同性，把岩土体划分为12个工程地质亚层，具体特征分述如下：

①层素填土：

灰黄-灰色，松散，主要由黏性土组成，局部上部夹有碎石碎块，不均质。

普遍分布。

②层粉质黏土：

灰黄色，软塑〜可塑，含铁锰质浸染斑点，无摇振反应，切面稍有光泽，干强度中等，軔性中等。

主要在运河北岸分布。

②a层粉土：

灰黄色，很湿，稍密〜中密。

干强度、韧性低，摇振反应迅速。

主要在运河南岸分布。

③粉质黏土：

灰色，可塑，无摇振反应，稍有光泽，干强度、韧性中等。

普遍分布。

④层粉质黏土：

灰黄色，硬塑，含铁锰质结核及灰色条带，无摇振反应，稍有光泽，干强度、韧性高。

普遍分布。

⑤层粉质黏土：

灰黄色，可塑，含铁锰质斑点，无摇振反应，稍有光泽，干强度、韧性中等。

普遍分布。

⑥层粉土：

灰色，湿，中密。

干强度、韧性低，摇振反应迅速。

普遍分布。

⑦层粉质黏土：

灰色，软〜可塑，无摇振反应，稍有光泽，干强度、韧性中等。

普遍分布。

⑧层黏土：

灰黄色，可塑〜硬塑，含铁锰质斑点，无摇振反应，稍有光泽，干强度、韧性中等。

普遍分布。

⑧a层粉质黏土：

灰黄色，软塑为主，含铁锰质斑点，无摇振反应，稍有光泽，干强度、韧性中等。

普遍分布。

⑨层粉质黏土：

青灰〜灰黄色，可塑为主，含铁锰质斑点，无摇振反应，稍有光泽，干强度、韧性中等。

普遍分布。

⑩a层粉砂夹粉土：

灰色，中密〜密实，饱和。

成分以石英和云母为主，分选性较好，粒径多在0.1腿〜0.5mm之间。

普遍分布。

⑩层黏土：

灰黄〜灰色，可塑〜硬塑，含铁锰质斑点，无摇振反应，稍有光泽，干强度、韧性高。

普遍分布。

（11）层粉砂：

灰黄色，密实，饱和。

成分以石英和云母为主，分选性较好，粒径多在0.lmm〜0.5mm之间。

普遍分布。

（12）层粉质黏土：

灰黄色，硬塑，含铁锰质结核，无摇振反应，稍有光泽，干强度、韧性高。

普遍分布。

各岩土层埋藏分布特征详见“工程地质剖面图”、“钻孔柱状图”。

各岩土层厚度、

层顶标高及层顶埋深详见表。

场地地层厚度、层顶标高、层顶埋深统计表

层号

厚度最小值（m）

厚度最大值（m）

层顶标高最小值（m）

层顶标高最大值（m）

层顶埋深最小值（m）

层顶埋深最大值（m）

①

0.80

2.80

2.66

3.35

0.00

②

1.70

2.00

1.16

2.20

0.80

1.50

②a

1.10

1.90

-0.13

2.05

1.30

2.80

③

1.20

4.20

-1.63

0.20

2.60

4.30

④

3.20

4.90

-4.14

-2.60

5.50

7.00

⑤

3.00

5.60

-8.25

-7.30

10.00

11.60

⑥

1.70

5.70

-13.33

-10.42

13.30

16.00

⑦

6.00

11.60

-17.85

-13.20

16.20

21.20

⑧

5.60

9.50

-25.34

-23.72

26.40

28.00

⑧a

0.90

4.50

-28.83

-27.15

30.40

32.00

⑨

6.90

10.60

-36.33

-33.30

36.50

39.00

⑩a

1.40

3.00

-45.83

-42.45

45.80

48.50

⑩

5.60

7.50

-47.83

-45.45

48.80

50.50

（11）

8.50

8.70

-54.83

-53.30

56.50

57.50

（12）

9.30

10.10

-63.33

-62.00

65.20

66.00

各岩土层地基承载力基本容许值[faO]详见下表。

地基土承载力基本容许值[faO]

层号

土层名称

状态

地基承载力基本容许值[fa0]（kPa）

②

粉质黏土

软塑〜可塑

100

②a

粉土

稍密〜中密

110

③

粉质黏土

可塑

150

④

粉质粘土

硬塑

180

⑤

粉质黏土

可塑

130

⑥

粉土

中密

120

⑦

粉质黏土

可塑

140

⑧

黏土

可塑〜硬塑

190

⑧a

粉质黏土

软塑

120

⑨

粉质黏土

可塑

160

⑩a

粉砂夹粉土

中密〜密实

180

⑩

黏土

可塑〜硬塑

170

（11）

粉细砂

密实

190

（12）

粉质黏土

硬塑

220

钻孔灌注粧桩侧土摩阻力标准值qik根据《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-2007）结合地区经验提供。

粧基设计参数一览表

层号

土层名称

钻孔灌注粧粧侧土摩阻力标准值qik（kPa）

深揽粧

qPa）

②

粉质黏土

②a

粉土

③

粉质黏土

④

粉质粘土

⑤

粉质黏土

⑥

粉土

⑦

粉质黏土

⑧

黏土

⑧a

粉质黏土

⑨

粉质黏土

⑩a

粉砂夹粉土

⑩

黏土

（11）

粉细砂

（12）

粉质黏土

3.5地表水

拟建大桥范围内的地表水系主要为新通扬运河水系，水深1.0〜3.5m不等，主要接受上游补给，向下游排泄。

桥位区新通扬运河宽约55.00m，勘察期间测得新通扬运水位0.94m

3.6地下水

根据地下水的赋存、埋藏条件，本次勘察揭示的地下水类型主要为孔隙潜水与微承压水，与新通扬运河水力联系极其密切。

孔隙潜水主要赋存于③层以浅土层孔隙中，补给条件好，结构松散，渗透性好，富水性一般。

微承压水主要赋存⑩a、（11）层砂性土层孔隙中，富水性较好，但对本工程影响不大。

潜水补给来源主要是大气降水、新通扬运河地表水水侧向补给（地表水位高于潜水位时）。

微承压水主要为侧向迳流补排和上层越流补给。

场地地形平坦，地下水迳流缓慢，处于相对停滞状态。

潜水排泄方式为自然蒸发和侧向迳流。

勘察期间测得孔隙潜水初见水位埋深1.30〜1.70m，稳定水位埋深1.20〜1.60m。

根据本地区的水文地质资料，潜水位丰水期与枯水期水位年变化幅度1.5m左右。

由于拟建场地临近新通扬运河，场地地下水位与地表水位密切相关，历史及近3〜5年最局水位可按新通扬运河考虑最尚抗洪水位考虑。

拟建大桥范围内的地表水系主要为新通扬运河水系，水深1.0〜3.5m不等，主要接受上游补给，向下游排泄。

桥位区新通扬运河宽约55.00m，勘察期间测得新通扬运水位0.84m

3.7水、土腐蚀性评价

根据《公路工程地质勘察规范》（JTGC20-2011）,拟建桥位段浅部为湿润区，按不利因素考虑，判别场地环境类型属II类。

根据区域水文地质环境结合本次室内水质分析资料（详见表4.3），按《公路工程地质勘察规范》（JTGC20-2011）附录K表K.0.2-1〜K.0.2-3，判定拟建场地地表水对混凝土结构具微腐蚀，对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀；地下水对混凝土结构具微腐蚀，对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀。

场区地下水水位埋藏较浅，浅部土体易溶盐已基本溶于水中，参照水质分析资料和邻近施工经验，土对混凝土结构具微腐蚀，对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀。

3.8场地和地基地震效应

3.8.1场地抗震设防烈度、设计基本地震加速度值、设计地震分组

本区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g，设计地震分组为第一组。

3.8.2场地类别

拟建桥位区按《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/TB02-01-2008）共选择2个钻孔（WQ02、WQ04）进行波速测试。

对该桥位区的场地类别、特征周期评价见表。

该场地类别为III类，设计特征周期为0.45s。

波速测试指标一览表

孔号

计算深度d?

（m）

平均剪切波速vS（!

（m/s）

覆盖层厚度（m）

场地类别

设计特征周期

（S）

WQ02

20.00

179

>50

III

0.45

WQ04

20.00

177

>50

III

0.45

3.8.3饱和砂性土液化判别

桥位区20m以浅主要分布有②a、⑥层饱和粉（砂）性土，据室内颗粒分析试验成果及所对应野外标贯击数，按《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/TB02-01-2008）判别:

②a、⑥经标贯判别为不液化土层。

3.8.4抗震地段划分

拟建桥位区为平坦的长江下游新三角洲平原地貌单元，跨越新通扬运河，地下水埋藏浅，且位于内河河岸边缘，根据《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/TB02-01-2008）中第4.1.1条，综合判定该场地为抗震不利地段。

3.8.5软（弱）土震陷评价

本桥位区分布的土层剪切波速均大于90m/s，可不考虑震陷影响。

3.9场地岩土工程评价

3.9.1区域稳定性分析

拟建场地内及其附近地区无全新活动断裂通过，新构造运动微弱，区域稳定性较好。

3.9.2场地稳定性分析

拟建桥位区地貌类型为平坦的长江下游新三角洲平原地貌单元，岩土层分布相对稳定，未发现其它不良地质作用和地质灾害。

综合评价拟建场地为稳定场地，适宜本工程建设。

3.9.3地基土评价

根据岩土层性质和工程的特点、要求，桥位区岩土层的工程特性评价见表。

岩土体综合评价一览表

层号

岩土层名称

综合评价

备注

①

素填土

结构松散，工程特性差。

非均质

②

粉质黏土

中高压缩性，中低强度，工程特性差。

非均质

②a

粉土

中压缩性，中低强度，工程特性较差。

非均质

③

粉质黏土

中高压缩性，中低强度，工程特性一般。

较均匀

④

粉质粘土

中压缩性，中高强度，工程特性较好。

较均匀

⑤

粉质黏土

中高压缩性，中低强度，工程特性较差。

较均匀

⑥

粉土

中压缩性，中低强度，工程特性较差。

非均质

⑦

粉质黏土

中压缩性，中等强度，工程特性一般。

较均匀

⑧

黏土

中压缩性，中高强度，工程特性较好。

可作为桩基持力层。

较均匀

⑧a

粉质黏土

中压缩性，中低强度，工程特性较差。

非均质

⑨

粉质黏土

中压缩性，中等强度，工程特性较好。

较均匀

⑩a

粉砂夹粉土

中压缩性，中等强度，工程特性较好。

非均质

.⑩

黏土

中压缩性，中等强度，工程特性较好‘。

可作为粧基持力层。

较均匀

（11）

粉细砂

中低压缩性，中等强度，工程特性较好。

可作为桩基持力层。

非均质

（12）

粉质黏土

中低压缩性，中高强度，工程特性较好。

可作为粧基持力层。

较均匀

3.9.4特殊岩土及不良地质现象

①层素填土：

灰、黄灰色等，以回填的黏性土、粉土为主。

非均质，为近年内堆填。

该层总体结构松散，压实度不均，欠均匀，开挖时易坍塌，工程地质特性差。

经勘探揭示，拟建场地内未发现其他不良地质作用及地质灾害。

3.10地基土工程评价

拟建桥位区分布的⑧层黏土、⑨层粉质黏土，具中压缩性、中高强度，厚度较大，分布较稳定，可作为荷载不大的引桥桩端持力层。

⑩层粉质黏土、（11）层粉细砂，具中压缩性、中高强度，分布较稳定，可作为荷载较大的主桥桩端持力层。

3.5—般路基设计

若填筑用土含水量较高，取土时应充分晾晒，并在试验指导下，适量掺入合适的无机结合料（如石灰等）进行处理。

本次设计路基填料釆用掺石灰处治，石灰计量用外掺法，即：

石灰重量（t）=1.8×石灰土体积（m3）×掺灰百分比/（1+掺灰百分比），素土体积（m3）=灰土体积（m3）-石灰重量（t）×0.5。

路基不同部位填料的最小强度、最大粒径以要求按现行部颁《公路路基设计规范》JTGD30-2015）和《公路路基施工技术规范》（JTGF10-2006）的规定执行。

路基压实度标准釆用《公路工程技术标准》（JTGB01-2014）规定执行。

考虑施工便捷性，具体要求见下表。

表3-1路基不同部位填料的最小强度和压实度要求

项目分类

路面底面以下深度（cm）

压实度（％）

填料最小强度（CBR）（%）

上路床

0〜30

≥95

下路床

30〜80

≥95

上路堤

80〜150

≥94

下路堤

>150

≥93

零填

及挖方

0〜30

≥95

30〜80

≥95

注：

①本表所列压实度数值指按《公路土工试验规程》（JTJ051）重型击实试验求得的最大干密度的压实度；

②当填料的CBR值达不到表列要求时，可摻灰或其它稳定材料处理。

（1）一般路基设计

1）一般路段填前先清除表土或挖除旧路，清表按平均15cm计算，挖除老路按照实际计量；

2）路基填高H≤1.35m时，清除表土或挖除老路后超挖至距路床底20cm进行碾压，基底压实度要求不小于90%，压实补偿采用5%灰土（设计时按10cm计算，压实度不低于90%）；如基底压实度达不到90%,则翻挖20cm掺5%石灰碾压（该20cm压实度不低于90%）。

基底处理后，填筑20cm厚5%石灰土，压实度分别为93%,上部填筑路床（压实度不低于95%）；

3）路基填土高度H>1.35m时，清除表土或挖除老路后碾压，压实度不低于90%，如基底压实度达不到90%，则翻挖20cm掺5%石灰碾压（该20cm压实度不低于90%）,压实补偿采用5%灰土（设计时按10cm计算，压实度不低于90%）,其上回填20cm厚的5%石灰土，其现场压实度分别为93%;路基中部填料为5%石灰土，上路堤压实度不低于94%,下路堤压实度不低于93%,路床采用6%石灰土填筑，压实度不低于95%。

4）桥头、涵洞路段

桥梁、涵洞两侧设置过渡段。

桥梁两侧过渡段长度按15m控制，桥台台背填筑均采用6%石灰土土填筑，基底整平碾压后压实度不小于87%，第一层填料碾压后压实度不小于90%，其上部分台后路基压实度不小于96%。

若基底压实度无法达到要求，基底设置一层20cm过渡层。

圆管涵两侧过渡段按（2h+5）m控制，过渡段路基同一般路基填筑，基底整平碾压后压实度不小于87%,第一层填料碾压后压实度不小于90%，其上部分台后路基压实度不小于96%。

若基底压实度无法达到要求，基底设置一层20cm过渡层。

（2）材料要求

石灰：

要符合II级以上石灰各项技术指标的要求。

应尽量缩短堆放时间，如存放时间稍长应予覆盖，并采取封存措施，妥善保管。

（3）施工方法及注意事项

1.路基在填筑前应对场地耕植土进行清除，平均厚度按15cm计列，并清除场地内建筑垃圾，按实际计量，压实补偿按l0cm计列，并按照要求的压实度分层夯（压）实。

2.路基填筑，必须根据设计断面，逐级填筑、分层填筑、分层压实，分层的最大松铺厚度不应超过30cm，最小压实厚度，不应小于15cm

3.路基填筑应采用水平分层填筑法施工，即按照横断面全宽分成水平层次逐层向上填筑。

每填一层，经过压实检验符合规定要求之后，再填上一层。

4.若路基填筑分几个作业段施工，两段交接处，不在同一时间填筑时，则先填地段，应按1:

1坡度分层留台阶。

若两个地段同时填，则应分层相互交叠衔接，其搭接长度不应小于2m。

5.压实度按压实标准执行，为保证均匀压实，应注意压实顺序，并经常检查土的含水量、掺灰剂量和均匀性。

6.为保证路基边部的强度和稳定，行车道施工时每侧超宽30cm填土压实施工加宽与路堤同步填筑，严禁出现贴坡现象。

3.7路基防护工程

3.7.1设计原则

路基防护工程是防治路基病害，保证路基稳定，改善环境景观和生态平衡的重要设施。

本次防护设计考虑本项目的路基填料、材料的特点，借鉴相关工程防护的成功经验，以“生态防护、环境景观”为设计思路。

3.7.2防护方案

（1）一般路段边坡防护

为了突出绿化防护、生态功能，本着经济节省性原则，填高<3m路段采用植草防护，填高>3m路段采用砼预制空心六角块+撒播草籽防护。

（2）桥头路段防护

为减小桥头路段边坡水流冲刷，对桥台后15m范围内路基边坡釆用预制砼实心六角块防护。

（3）土路肩、护坡道防护

从节约工程造价、景观设计的角度，土路肩、护坡道采用植草防护。

军民大桥

二、工程概况

2.1项目地理位置

军民大桥老桥位于泰州市海陵区苏陈镇北庄村。

改建桥位移至老桥西侧1400m处（双岸渡口），桥位两岸地势平坦，均为农田，南岸接线为3m宽水泥路，北岸为土路。

2.2桥梁现状

军民大桥原桥为双曲拱桥，建成于1969年，己限制大车通行，老桥全长53.6m，桥面宽5.3m，通航孔净宽8m，净高3.5m，通航孔净空不满足III级航道通航要求，需进行改建。

2.3初步设计批复意见执行情况：

根据初步设计批复及地方规划要求，施工图设计阶段执行情况如下：

1、本桥与初步设计桥位一致，属于移位重建。

2、桥梁宽度与初步设计一致。

3、主桥桥梁结构与初步设计一致，采用的下承式预应力砼系杆拱，引桥与初步设计一致，采用PC空心板。

4、主引桥布跨与初步设计一致。

施工图与初步设计比较表

设计阶段

桥跨布置（m）

桥梁宽

（m）

上部结构

下部结构

初步设计

（7×20）+（85）+（6×20）m

8.0

下承式预应力砼系杆拱、PC空心板

柱式墩、肋板台、钻孔灌注粧基础

施工图设计

（7×20）+（85）+（6×20）m

8.0

下承式预应力砼系杆拱、PC空心板

柱式墩、肋板台、钻孔灌注粧基础

三、自然地理概况

3.1地形地貌

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