吴-子高速公路软土地基处理设计

1、二二 七七 届届 毕毕 业业 设设 计计吴子高速公路软土地基处理设计 院 系：地测学院地质工程系 作 者：徐光耀 指导老师：倪万魁教授二七年六月二七年六月第一章 路基岩土工程特性及加固方案选择 第一节第一节 工程概况工程概况 吴子高速公路属于青岛银川高速公路在陕西境内的部分 。 公路全长68.067km 。 第二节第二节 研究区概况研究区概况 淤积地段路基位于吴堡县，拟建公路里程K24+700K24+865处，中线长约为165m。 该淤积地段路基地貌单元属黄土残塬区的沟谷淤积区，该淤积地段路基地形平坦。第二节第二节 地层划分地层划分 第三节第三节 地基土工程地质特性地基土工程地质特性 n一、地

2、基土的压缩指标 n 区内除层属低压缩性土外，其他属于中偏高压缩性土。各层具体压缩模量Es平均值见图3-1。n二、静力触探试验静 力 触 探 工 程 地 质 柱 状 图土 层 厚 度深 度mm柱 状剖 面1:100qcfsMPa换 算 求 得 的 土 性 主 要 指 标RfPsEs0%m状 态次 生 黄 土夹淤 泥 质 亚 粘 土次 生 黄 土(lp10)全 风 化 砂 岩9.509.501025.50.74 0.00921.20 0.78 3.31 73软 塑 流 塑12.803.301022.21.240.02241.80 1.36 4.57 94软 塑13.30 0.501021.720.

3、6 0.04480.20 22.7 50.57 400极 密 实层 厚 标 高MPa MPa MPa图3-1 JT58静力触探综合图表 第四节第四节 不良工程地质问题不良工程地质问题n一、路堤的稳定性问题 该区是在软弱淤泥质土上填堆放8.5m高的路基填土，下部承载力低，上部荷载大，可能会导致路堤产生失稳破坏。n二、路堤的沉降问题（如图所示）。 软土第五节第五节 岩土的工程特性岩土的工程特性根据静力触探试验结果显示:n 次生黄土加淤泥质粘土（ ）和次生黄土（ ）呈软塑-流塑和软塑状态，属于高压缩性土层；n 老黄土（ ）呈硬塑状态，属中压缩性土层；n 全风化砂岩（ ）呈极密实状态，属低压缩性岩层。

4、2eolQ4alplQ3hT4alplQ第六节第六节 地基承载力地基承载力根据静力触探试验数据，各层土的地基承载力值为：n次生黄土加淤泥质粘土（ ） =80kPan次生黄土（ ） =90kPan老黄土（ ） =220kPan全风化砂岩（ ） =400kPaakf3hTakfakfakf2eolQ4alplQ4alplQ第七节第七节 地基方案分析地基方案分析一、天然地基的可行性分析n （1）填方底面为层次生黄土夹淤泥质土，根据静力触探试验，层次生黄土夹淤泥质土承载力平均值 ； n （2）填方底面处的平均压力 则有 ，所以天然地基强度不能满足要求，需要进行有效处理。80akfkPakkkFGPA0

5、kFkPa8.5 24.519161.524.5mkkLkPaALGVPAkakPfafdcoghi图3-5 路基填方剖面图 n二、换填n 由于下卧软土厚度达到11.7m13.1m，所以挖填的工作量大，难度大，经费消耗较大，此方法不适宜。 n三、复合地基n若选用碎石桩处理地基，桩长为14m，桩径为d=0.8m，桩间距取为1.6m，圆形柱基下正三角形布桩。采用下面公式计算：1(1)spkskfm nfn桩土应力比 ，详见表3-2：n因为 ，所以 ，此方法适合2222220.80.23(1.05 )(1.05 1.6)eddmdl1(1)1 0.23 (6 1) 80 172.0spkskfm n

6、f161.5kPkPaspkkfP6n 第二章 碎石桩复合地基计算第一节第一节 方案、参数的确定方案、参数的确定n一、加固范围 在路基填土外沿扩大布置23排桩；n二、桩位布置 见图4-1：n三、桩长 14mn四、桩径 0.8mn五、桩间距 1.6mn六、材料 粒径为13cm的碎石n七、垫层 40cm厚的碎石垫层 图4-1 桩位布置图桩 体褥 垫 层桩 土 碎 石褥 垫 层 碎 石桩 体桩 身 、 褥 垫 层设 计 图第二节第二节 设计计算设计计算n一、单桩承载力计算n二、复合地基承载力计算n 复合地基承载力的计算在第三章中已经给出；n三、变形计算n 采用分层总和法，计算公式为：n 0111()

7、nissiiispipsszzE具体计算步骤如下：n（1）n（2）0161.5 0161.5chmppphkPa spiEn（3）计算路基取剖面中的矩形区域作为考虑范围，沿路线方向为条形直线均布荷载，根据均布条形荷载下的附加应力系数表所示，查出相关数据，记录在表4-3中；n（4）计算下同，结果见表4-3is0111001161.5()(2 0.50)20.527.869sppszzmmE0222112161.5()(4 0.52 0.5)20.527.869sppszzmmE 0333113161.5()(6 0.54 0.5)20.527.869sppszzmmE nzn（6）确定s1.17

8、 122.46 143.28ssisssmmsn（7）计算地基最终沉降量第三章 碎石桩复合地基施工与质量检验 n一、施工n 该淤积地段碎石桩复合地基施工采用该淤积地段碎石桩复合地基施工采用沉管法沉管法中中的的振动成桩法振动成桩法。n二、试桩二、试桩n三、质量检验三、质量检验n四、工程费用概算四、工程费用概算n 按100m长路段计算工程量，所得的费用大约为137.5万元。结论与建议第一节第一节 结论结论n （1）区内约十二米厚的次生黄土夹淤泥质粘土和次生黄土呈流塑或软塑状态，属于高压缩性土，承载力极底，需要有效的地基处理方案（如碎石桩等）；n （2）所建高速公路软土地区采用碎石桩处理地基；n （3）场地地层结构中全风化砂岩作为桩端持力层；n （4）工程采用沉管振动成桩法进行施工；n （5）在碎石桩施工结束并检验合格后，于地表铺设一层40cm厚的碎石垫层，采取分层铺设法；n （6）碎石桩在平面上呈等边三角形布置；n （7）碎石桩加固宽度至坡脚3m（不少于2排桩）。第二节第二节 建议建议n （1）施工前应清理并平整场地，必要的路段铺设碎石垫层；n （2