马向前

（四川蓉信工程项目管理有限公司，四川成都610000）

0 引言

现阶段城市周边既有高速公路具有限制了土地使用、利用效率低、维护成本高等显著缺陷，因此需要通过在市政道路下建设下穿高速公路的方式来达成提升高速公路运输效率、推动城市快速发展的目的。新建道路穿越高速公路的工程往往采用桥梁跨越及下穿高速两种方案，结合连云港市政道路的情况以及地方的实际需求，经对比分析两种方案优缺点，可知下穿高速对本地区更具有实践价值，故此该方案也成了本文所研究的重点。

1 下穿高速公路优缺点分析

下穿高速公路的最大优势就在于其在施工过程中不会对既有的交通造成过多的阻碍，因而调整交通组织的难度较低。同时由于其施工难度较低，不会对工程周边的自然环境与相关设施造成较大的伤害，施工中的损耗控制在合理的范围中。另外下穿高速公路其工程造价较低。

究其缺陷，最主要的问题就在于其施工周期较长，通常三个月左右，因此即便是在其调整交通组织难度较低的情况下，较长时间维持单侧交通运营，或采用封路绕行方案，也难免对当地居民造成一定不良影响。并且针对如暴雪、暴雨等突发状况以及开学、放假等人流量剧增的重大节点时，下穿高速公路工程施工过程的抵御能力也较差，一旦出现问题，后续运营与管理的难度也会增加。这就需要相关人员能够加强对下穿高速公路优缺点的理解与认知，进而在施工和设计过程中充分发挥其优势，尽量规避其劣势。

2 工程概况

在来连云港旅游的热度不减、往来交通流量持续上升的情况下，如果连云港的道路不能得到进一步的改进与完善，就有可能在未来引发严重的交通拥堵[1]。

圣湖路作为进入花果山的主要入口之一，其交通功能与重要程度日益显著，而其作为方案设计的主要路段，也具有十分重要的研究价值。圣湖路为城市主干道，红线宽度50m，车速为50km/h，设计在k0+370段下穿高速公路。该路段土质较为复杂，本方案依照黏土与淤泥的分布将其分为上层土、中层土以及底层土三层，各层土质具体情况可见表1。

3 方案设计

3.1 横断面设计

本次将以临连高速上跨桥的结构来完成圣湖路的下穿高速公路的连接与建设，采用的是4m×6m 的空心板梁桥。为保障上跨桥的稳定性与实用性，下穿部分的横断面会选用四块板来完成支撑，将下穿部分的机动车道高度确定在4.5m，而非机动车道则在3.5m。

3.2 路面结构处理以及路基设计

机动车道的纵坡角度应保持在3.85%以下，而非机动车道的最大纵坡应保持在2.5%以下，为保证下穿道后期能够稳定运行，决定选用24cm 的钢筋混凝土路面作为下穿段面层，结合具有较强防水效果的稳定碎石基层以及100cmC35 的钢筋混凝土结构底板[2]。

为满足相关规范和地区通行的要求，净高按4.5m高度考虑，需要对现状土体超挖1.0m 的现状土。该段的路床正处于黏土与淤泥混杂的黏土层，因此也需要相关技术人员在正式的路段施工之前先对路床进行加固处理，以此来保证施工过后该路段的承载力以及沉降能够达到规范要求。

施工区域周边均为稻田，其土质具备建设施工的基本条件，因此针对该段可选用换填法以及注浆法两种方式来完成建设。在综合考虑对比后考虑到前者需要深挖换填近2.8m 的土层，不仅会对当地的环境造成破坏，还有可能影响到桥墩后续的使用寿命，因此决定选用注浆法完成最后的建设。

4 地基设计

针对该路段的地势特点以及土质条件，可选用造价更低、同时工程建设更加便利、安全性更高的分级放坡形式的基坑支护。经过计算与研究后得出，想要进一步提升边坡的坚固程度，就需要在边坡上打桩直径为500mm，间距为1.0m 的粉喷桩。具体的方案为分放坡度为1∶2 的二级坡，按照大于1.45m 的标准将一级坡放置于淤泥表层之上，同时在中间设置直径为5m 左右的宽原平台。采用粉喷桩处理二级坡，并将其放置在基地坑底部，同时要保持桩与桩中心间距1.4m，并将粉喷桩穿越淤泥层不小于50cm 后进入黏土层，设计标高为－8.5m 左右。

5 粉喷桩计算

单桩承载力计算：

单桩承载力：Ra = min{Ra1, Ra2} = 73.6kN

复合桩承载力计算公式：

复合桩承载力计算：

6 施工方案

正如上文所言，由于该路段的交通流量较大，并且在未来还呈现不断上升的趋势，而注浆法施工对既有路基的影响最小，因此对比了其与装填法之间的优势及劣势之后，最终决定在该路段采用注浆法来加固地基。结合现场实际情况，满足设计规范前提下确定注浆处理长度为2.5～3m、间距为1.5m, 孔径为0.8cm，按照固定顺序依次完成注浆。其浆液应该选取普通硅酸盐水泥，水灰比应保持在0.5～0.6。注浆过后的局部承载力可达到132kPa，施工后沉降不会大于0.18m，具有较强的实践价值。

6.1 施工流程

下穿高速公路路段应按照如下顺序完成施工：首先，准备阶段，这一阶段应先后完成清理表层清淤、毛渣处理等基础准备工作。其次，要依次开展钻孔注浆、路床建设、铺设污水管道、安装雨水泵房、路面基本建设、铺筑沥青等基本施工。最后，要完成路面附属工程施工、照明装置的安装、路面辅助设施的安装以及绿化工作。

6.2 施工重点

首先，针对黏土淤泥表层的清理工作需要工作人员按照严格的标准分段、分层开挖，并且要确保每层的厚度不能超过1m。同时要注意废弃淤泥以及垃圾，不可堆放在施工路段周围，应采用随挖随弃、随运随填的工作方式及时清除现场垃圾。

其次，在开展钻空注浆工作时应将注浆加固范围扩展至非机动车道与人行道之上，针对绿化以照明设施的周围无须注浆处理。同时应采用专业的地质钻机打注浆孔，注浆的纯度、湿度等条件应按照严格的标准进行配置。

最后，相较于以往的施工环境而言，当下的下穿高速公路施工现场的安全性得到了广泛提升，但仍要以工程人员的安全为第一施工要素。

7 结语

综上所述，市政道路下穿高速公路的设计方案对于连云港地区而言确实具有极高的可开发价值，工程落实后当地的高速路周边环境能够得以改善的同时，交通运输的效率与质量也会稳步上升，这对于提升往来居民的生活质量与运输质量，促进当地社会经济水平的提升皆有一定的积极影响。该方案能够为类似工程提供参考，并且对注浆施工的分析也能给相关的施工管理人员与设计人员带来一定的启示。