摘要:本项目起点位于加蓬利伯维尔市,终点位于坎戈。项目全长93.000km,是一号国道(RN1)的PK12-PK74区段和PK94-PK105区段,由中国建筑中西非分公司负责承建的重要国家基础设施改造项目。项目全段以《Spécifications Techniques》 ANGTI以及现行法国相关标准、规范、规程等为设计依据。综合对项目所在地区的地勘研究成果以路基回弹模量、CBR为核心技术指标对路基状况进行定级为今后国际项目在加蓬地区及其他周边法标使用区的开展提供参考依据。
关键词:法国规范,路基路面,回弹模量,CBR
1 概述
项目道路西起利伯维尔市、途径恩都姆市、坎戈市,同时通往奥扬、兰巴雷内、恩代恩代等重要城市。其中,利伯维尔市是加蓬首都,是全国重要的政治、经济、文化中心和最大的港市,PK12- PK105路段(RN1)作为加蓬重要的国道干线公路,该线路还构成了连接拟建深水商业港口以及通往刚果共和国公路的延长线。项目区域地理位置如图1。PK12-PK24段落主要作业内容为老路路面修复,包括路面坑槽处理,以及对弯沉不合格路段进行逐层挖除检测并重铺。PK24-PK75,PK94-PK105为新建段落。为主本项目的建设旨在提升加蓬路网密度,优化路网结构,有效地改善当地的交通状况和居民出行环境,优化该地区的资源配置和人口结构,营造良好的投资环境,从而带动地方产业发展,满足加蓬国家经济发展的需要。
路基土质的识别是通过沿着该路线每500米分布一次手动井进行的。地基基本上由粘土 - 沙质材料组成,具有很小的塑性和可塑性。 地下水位通常为1米深。距离利伯维尔约30公里的Essassa为该项目的红土借方区,项目的路面结构层的垫层设计将大量采用该地区红土粒料。
2 土壤资源
加蓬的领土可分为三类主要的地质构造层:
太古时代基岩构造,约占领土的50%; 元古时代盆地构造; 中生代及第三纪沉积盆地构造。
Ndendé - Koulamoutou公路的大部分路线穿越太古代地层。该地层为太古时期形成的深成岩(三十亿至二十五亿年),由造山运动形成(褶皱作用,变质作用和岩浆侵入)。这是一个非常古老的而稳定的地盾(克拉通),基本上由花岗片麻岩构成,太古带基岩的主要形态是变质岩和岩浆岩。包括Chaillu高地的花岗岩。
Ndendé-Koulamoutou公路的地层柱状图包含的几个地质构造。
边坡的构成材料主要是含水量很高的泥质岩。在一般情况下,边坡铺面可被概括如下:
顶面第一层为2至5米的黄色粘土, 第二层为杂色粘土要么是泥质粘土。 有时候黄色粘土层和下一层之间会出现红土砾石带。
加蓬最具代表性的土壤是结晶土,项目区域也并不例外。他们是:
加蓬领土中北部大部分为典型铝铁土。在花岗片麻岩基岩上,土壤层很厚,其纵断面上未显示含有铝铁质结核,或存在于很深的地方。含有至少60%的粘土(高岭石)。其精细结构保证了良好的透气性。
水晶山和Chaillu高地与前面的情况类似,结晶基岩上覆盖有铁质土,但深度要小得多。位于冲刷后的新生表面,他们往往非常零散。
3 路基取用材料分析
路面结构层疏松砂砾材料的开采潜力区是足够的,而且分布较好。全线来说,这些材料的借方场地都在临近公路的位置或者离公路几百米的范围内,大大缩减了运距。个别矿层已经耗尽了,但其他的正在开采中或者正处于冒头但尚未被开发的状态。
在Ndendé和Mbigou之间,主线两边有可用的红土粒料;Diyanga和Pont-Offoué之间,红土粒料稀少;Pont-Offoué和Koulamoutou之间,有材料质量问题(红土粒料很少)。但是平均每20公里就可以在标段4找到一个红土料场。
经过本设计阶段的土工调查之后,得出的初步结论如下:
标段 1: 勘察到的疏松材料只有红土。总共有27个红土场。初步分析结果显示这些红土的性质非常好,CBR高于30,几乎没有塑性,接近葡式修正最佳含水量。
运距很小,事实上,各借土场都离公路很近。容积高于200万立方,质量远高于需求。剥离厚度很小,甚至没有。
标段 2: 辨认出的疏松材料只有红土。总共有12个红土场。初步结果的分析显示这些红土的性质非常好,CBR高于30,同样几乎没有塑性,接近葡式修正最佳含水量。
矿场临近公路,各红土场平均运距大约3公里。总共勘察到的借方量大于100万方,足够满足标段2的需求。需要剥离的厚度中等或较大。
标段 3: 勘察到的疏松材料有红土和锰脉石。总共发现17处场地。PK125到PK165之间,涉及的运距不大;PK165到Mimongo之间平均运距5公里。
矿场靠近公路。需要剥离的厚度中等偏大。总共可借土方量大于180万方,足够满足标段3的需求。
标段 4: 在第一次现场勘察时,共发现3个矿层:
-第一个红土场位于离Koulamoutou 99公里的主线两边。可以通过一个森林小道进入,可用方量很大,植被不厚。最近的村庄是Mounongo。
-第二个矿场位于离Koulamoutou 121公里的主线两边。矿层围绕着Dibamba村。植被不厚(热带稀树草原),方量很大。
-第三个矿场位于离Koulamoutou 141.5公里的主线两边。离Dibambi村仅300米。植被不厚(热带稀树草原)。
土工设计临时报告显示:
能勘察到的疏松材料为红土和石英。
两个材料场离公路很近,另外两个分别距离项目主线1公里和5公里。
PK186+500的矿层方量足以满足整个标段4的需求(大于100万方)。
剥离厚度中等或较大。
运距很大。平均12公里。
标段 5: 在第一次现场勘察时,共发现3个矿层:
-第一个红土矿场位于离Koulamoutou 43公里处。距离项目主线3公里。有一个入口,但是到达矿场前的陡坡坡度很大。这个矿层已经被部分开采,因此有些地方的植被已经清除干净了。可用方量不是很大,入口已经过治理但仍有待改善。离此地最近的居民区为Kona村,距离与公路的交叉点2公里,有便道可进入矿场。
-第二个矿场位于距离Koulamoutou 64公里的项目主线两侧,相距Iméno-Plateau村1公里。浓密的森林覆盖着整个矿场区域,地形起伏不平,在采石场内还有一个墓地,限制了调查工作。
-然而在距离Koulamoutou 32公里处有个采砂场(主线两侧都有),砂料可以和自然土混合用于红土区域,鉴于此处红土匮乏。采砂场至少距离Kouagna村2公里。场地位于热带稀树草原。
土工设计临时报告显示结果如下:
勘察到的疏松材料有红土和砂。
只在PK263公路边上和PK285距公路3公里处有两个红土场。
方量大约共10万方,不满足标段5的需求量。剥离厚度很大。
砂料储量不能忽略(大约10万方)。
运距很大,平均都要30公里。
4 结论
根据地区天然材料结合法标规范中的路基等级划分,路面承台等级至少可达到PF2,设计中采用红土粒料与老路掺拌料压实作路面承台上层(PST),承载力等级取PF3。路面承台承载力等级为PF3时:AR3= 120MPa,v=0.35。
路基设计在试验路段取得了良好的效果,在后续路段或今后的该区域道路设计中可以借鉴。
参考文献
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论文作者:谢源,葛建明, 徐金龙
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第11期
论文发表时间:2019/10/24
标签:红土论文; 加蓬论文; 标段论文; 路面论文; 公路论文; 矿场论文; 矿层论文; 《科学与技术》2019年第11期论文;