□文/黃文

天津濱海新區(qū)臨港經(jīng)濟區(qū)路基設計探討

□文/黃文

天津濱海新區(qū)臨港經(jīng)濟區(qū)利用圍海造陸進行城市建設，如何在欠固結土上進行市政道路建設是一個全新的課題。文章對臨港經(jīng)濟區(qū)所采用的路基處理方式進行論述并對不同的路基處理方式優(yōu)缺點進行了對比。

吹填造陸；真空預壓；軟土；路基

由于天津城市建設的快速發(fā)展，作為稀缺資源的土地就顯得越發(fā)緊缺，利用近海灘涂吹填造陸就成了擴大土地來源的有效手段之一，其拆遷難度小，征地成本低，同時還可疏浚航道，極大地提高了灘涂的利用價值，因此近些年得到了快速發(fā)展，提高了天津海岸線的利用價值，逐漸形成了臨港經(jīng)濟區(qū)、東疆港區(qū)、中心漁港、濱海旅游區(qū)、南港工業(yè)區(qū)等成片開發(fā)的臨海城市區(qū)域。

由于吹填過程中，泥沙結構遭到破壞，以細小顆粒的形式緩慢沉積，因而土體具有塑性指數(shù)大、天然含水量和孔隙比大、重度小、高壓縮性、滲透性小等特點。由吹填土構成的地基，強度很差，在吹填所成的陸地上進行市政道路建設對工程技術人員是一個極大的挑戰(zhàn)。

天津濱海新區(qū)臨港經(jīng)濟區(qū)就是一個典型的吹填造陸地區(qū)，其是通過圍海造地而形成的港口與工業(yè)一體化產(chǎn)業(yè)區(qū)。其規(guī)劃用海205km2，總成陸面積200km2，位于海河入?？谀蟼?cè)灘涂淺海區(qū)，處于濱海新區(qū)核心區(qū)，東依渤海灣、北靠海河口、西連海濱大道、南接津晉高速，距塘沽中心城區(qū)15 km、距天津市區(qū)50 km、距北京160km，有著優(yōu)越的交通網(wǎng)絡，與天津港隔海河相望，距中國最大的航空貨運中心天津濱海國際機場僅38 km。功能定位為國家級重型裝備制造基地、生態(tài)型臨港工業(yè)區(qū)，是濱海新區(qū)的重要功能區(qū)和國家循環(huán)經(jīng)濟示范區(qū)，是國家發(fā)改委規(guī)劃的國家級石化基地。

在2010年之前，臨港經(jīng)濟區(qū)分別由臨港工業(yè)區(qū)和臨港產(chǎn)業(yè)區(qū)兩個功能區(qū)獨自建設，2010年底，原臨港工業(yè)區(qū)和原臨港產(chǎn)業(yè)區(qū)才整合為一個功能區(qū)，統(tǒng)稱“臨港經(jīng)濟區(qū)”，因此市政道路設計的思路并不相同。

1　臨港經(jīng)濟區(qū)吹填造陸路基概況

臨港經(jīng)濟區(qū)選址場地位于塘沽區(qū)海河入?？谝阅稀ⅹ毩鳒p河以北、海濱大道以東的灘涂區(qū)域，灘面寬廣，地勢平緩，圍海造地條件良好。

工程范圍內(nèi)土層分布比較簡單，自上而下主要分為四層，其中，第一大層海相沉積的淤泥質(zhì)土土層厚，土質(zhì)差，另外，該大層中局部分布有相對更軟的淤泥且厚度不一。

由于該區(qū)域全部建造在海邊灘涂區(qū)域，因此先在區(qū)域外圍建設海堤，將海浪擋在海堤以外，然后在區(qū)域內(nèi)進行造地。造地方式采用吹填，即從規(guī)劃港池、航道位置，利用挖泥船取土，通過排泥管線輸送到吹填區(qū)內(nèi)，泥漿經(jīng)自然沉淀、固結，形成吹填泥，然后再打設約10 m豎向排水板，利用真空預壓處理的方式對吹填泥進行處理，形成具有一定承載力的土地，出讓給進區(qū)企業(yè)使用。

真空預壓要求膜下真空度穩(wěn)定地保持在85 kPa以上，當固結度≥85%（按沉降量曲線計算），連續(xù)5～10 d的平均沉降量≤1.5 mm/d且有效滿載預壓時間≥100 d，則符合卸載標準，地基方可使用。

由此可以看出，經(jīng)處理后吹填造陸的路基，理論上土層承載力僅可達到85 kPa，實際上由于施工隊隊伍水平參差不齊，膜下真空度不易保持，土層承載力僅能達到70～80 kPa，但是表層土由于晾曬作用，水分蒸發(fā)大，承載力較高，為典型的硬殼層。

2　臨港工業(yè)區(qū)路基處理方法

臨港工業(yè)區(qū)由于開發(fā)較早，開發(fā)面積較大，外圍已經(jīng)形成了防波堤。為節(jié)約土方，除規(guī)劃臨海外圍地塊標高為5m外，內(nèi)陸地塊規(guī)劃標高僅為3.2 m，與真空預壓完成后場地標高基本一致。由于道路設計標高需與地塊標高一致，因此道路路基均為挖方路基，表層硬殼層不能利用。路基處理方式為按照邊坡1∶1.5開挖路槽，開挖至路床頂下0.84m后，對原狀土進行戧灰翻拌處理，石灰含量為10%，處理厚度為70 cm，要求地基成型后能承受12t壓路機并且碾壓四遍無輪跡；然后施做30 cm碎石（用土工格柵包裹）+3×18 cm水泥石灰土，上層水泥石灰土采用2%水泥，8%石灰，下面兩層水泥石灰土采用2%水泥、6%石灰。這種處理思路首先通過戧灰提高地基土的承載力，使之能夠承受重型施工機械，然后做一道隔水層，阻斷毛細水的上升通道，然后再施做路床，確保路床壓實度，見圖1。

圖1　臨港工業(yè)區(qū)路基處理方法

3　臨港產(chǎn)業(yè)區(qū)路基處理方法

臨港產(chǎn)業(yè)區(qū)開發(fā)起步較晚，開發(fā)面積小，為確保地塊的防潮防浪要求，規(guī)劃地塊標高全部為5 m，而真空預壓完成后場地標高僅為3m左右，因此路基基本為填方。由于現(xiàn)狀地面高與規(guī)劃路面高高差較大，首先填筑80 cm山皮土（用土工格柵包裹），要求山皮土成型后能承受12t壓路機，并且碾壓四遍無輪跡，山皮土表層平整，正負相差不超過5cm；然后，見圖2。

圖2　臨港產(chǎn)業(yè)區(qū)路基處理方法

4　方法對比及小結

臨港工業(yè)區(qū)的建設思路是市政基礎設施服務于地塊開發(fā)的要求，市政道路建設完成后即可作為施工通道馬上進行地塊開發(fā)建設。為減少場地土方填方量，規(guī)劃場地標高較低，實行大片周邊場地連同規(guī)劃道路地基一起真空預壓，預壓完成后再實施道路等市政基礎設施工程的方法，導致路基在真空預壓完成后需向下開槽，不能有效利用真空預壓后形成的表面硬殼層且導致路基距離地下水位較近，路基處于潮濕狀態(tài)，從道路的使用功能看是不利的，增加了道路投資，但是道路與場地標高基本一致，對整體地塊開發(fā)有利。

臨港產(chǎn)業(yè)區(qū)的建設思路是利用有限的資金，實現(xiàn)最大的效果，盡早實現(xiàn)骨架路網(wǎng)，初步形成開發(fā)強度。因此首先只對道路紅線范圍內(nèi)的地基進行真空預壓，因此周邊場地地基較差，為確保道路工程質(zhì)量，盡量減少對路基的擾動，在真空預壓的標高上向上填筑路基，充分利用了真空預壓后形成的表面硬殼層，且路基處于干燥狀態(tài)，道路使用功能較好，但是這樣道路設計標高比地塊高，遠期地塊開發(fā)時需對地塊填高至道路標高，所需土方量較大。

綜上所述，基于投資方不同的功能需求，在相同的吹填造陸路基上，設計方案在臨港經(jīng)濟區(qū)采用了不同的路基處理方式，擔均取得了很好的使用效果，這兩種路基處理方法可供其他軟土地區(qū)道路設計時借鑒使用。

□DOI編碼：10.3969/j.issn.1008-3197.2015.02.025

□U416

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□1008-3197（2015）02-68-02

□2014-11-06

□黃文/男，1982年出生，高級工程師，天津市市政工程設計研究院道橋三院，從事道路設計與研究工作。