佛山顺德均荷路路基设计小结

1、佛山顺德均荷路路基设计小结         摘要：珠三角地区软土地基密布，在进行公路路基设计时特别需要重视软土地基的处理。本文分析和总结了佛山市顺德区均荷路路基设计的经验，用于工程设计的指导。 关键词：路基设计、特殊路基、软土路基、一级公路 Summary of the Subgrades Design of Junhe Road in Foshan Shunde ZHENG bing-yan (Sichuan Southwest Jiaoda Civil Engineering Design CO.LTD, Gu

2、angzhou Branch, Guangzhou 510095) Abstract: There is lots of soft ground in Pearl river delta.In the design of highway subgrades, the processing of soft ground is very important. This paper analysis and summaries the experience in the subgrades design of Junhe road in Foshan Shunde. It can provide t

3、he guidance in the designing. Key Words: subgrades design ; special subgrades ; soft subgrades ; the first classified highway 中图分类号：X734文献标识码：A 文章编号： 一、前言 佛山市顺德区均荷路位于顺德区均安镇内，是连接顺德与江门的一条重要通道，道路全长约3.7km，道路等级为一级公路，设计时速为100km/h。 现状均荷路存在宽约25米的旧路基。沿现状路基左侧，存在宽约8m的水泥路面。现状旧路基及水泥路面养护情况均较差。部分旧路基已经长有杂草，压实度已不能满足

4、设计要求。现状水泥路面存在板角破碎、板底脱空等严重病害，已无法满足路面加罩的条件，需进行破除。 二、设计内容 1、路基横断面布置 本项目路基横断面布置如下： （1）一般路段：路基宽度为35.0m，其中行车道为2×12.25m，中央分隔带为2m，土路肩为2×4.25m。 （2）、路基设计标高：距离道路中心线1.0m处的中央分隔带边缘的设计高程。 （3）、路拱坡度：一般行车道、路缘带采用2%，土路肩采用4%。 如下图所示： 图1 路基标准横断面图 2、一般路基设计 根据路基填料、边坡高度和基底工程地质条件，结合佛山地区公路建设的经验，同时考虑本工程的实际情况，一般路基填料采用砂

5、性土，采用粘土包边。路基边坡坡率确定如下： （1）本工程最大填方路堤高度少于4.0m，一般路堤边坡坡率采用1：1.5。 （2）本工程最大的挖方高度少于0.5m，挖方边坡坡率采用1：1. （3）道路后段经过城市建成区，建成区路段的边坡可适当放缓，以便与建成区地坪接顺。 3、特殊路基设计 （1）地质概况 本工程地处珠三角冲积平原区，地势平坦，鱼塘密布。根据外业勘测资料，本工程特殊路基主要是软土地基【1】。全线大部分现状路基填筑在软弱的淤泥、淤泥质土上。 沿线软弱土层厚度变化较大，具双层结构，第一层埋深1.84.3米，软土厚0.910.70米，第二层埋深6.819.5米，层厚3.111.10米。 本

6、工程现状存在宽约25米的旧路基，沿现状路基左侧，存在宽约8m的水泥砼路面。现状水泥砼路面下路基经过压实处理，同时经过长时间车辆的荷载作用，经检测发现，压实度较好，沉降已经基本稳定。其余旧路基，根据调查，填筑时没有经过分层碾压，密实度达不到一级公路路基压实度标准，但由于已经填筑将近10年时间，路基沉降也基本稳定。 （2）设计过程概述 A、初步设计阶段 初步设计阶段，设计单位的设计方案是根据软弱土层的深度，分别采用水泥搅拌桩和CFG桩进行特殊路基处理。 根据公路路基设计规范（JTG D30-2004）主固结沉降Sc采用分层总合法计算，总沉降宜采用沉降系数ms与主固结沉降计算： 沉降系数ms为经验系

7、数，与地基条件、荷载强度、加荷速率等因素有关，其范围值为1.11.7，应根据现场沉降观测资料确定，也可采用下面的经验公式估算： 式中：地基处理类型系数，地基用塑料排水板处理时取0.951.1，用粉体搅拌桩处理时取0.85，一般预压时取0.90； H路基中心高度（m）; 填料重度（kN/m3）; V填土速率修正系数，填土速率在0.020.07m/d之间时，取0.025； Y地质因数修正系数，满足软土层不排水抗剪强度小于25kPa、软土层的厚度大于5m、硬壳层厚度小于2.5m三个条件时，Y=0，其他情况下可取Y=-0.1。【2】 经计算，经过特殊路基处理后，桥台与路堤相邻处工后沉降为0.06m，涵

8、洞、通道处为0.10m，一般路段为0.12m。公路全线的工后沉降满足公路路基设计规范（JTG D30-2004）的要求。 但是在初步设计评审会上，工程建设方提出，由于政府投资计划有变，本工程初步设计工程造价过高，建议采用其他的特殊路基处理方法，以降低工程造价，加快工程建设进度的推进。与会的各位专家和设计方、建设方等各方代表就技术方案进行了充分的讨论。会议上提出，考虑到现状路基已经填筑了将近10年时间，路基沉降基本稳定，同时旧路基段基本为零填方设计，新建道路对现状路基增加荷载并不大，为节约工程投资，建议不需要对旧路基进行特殊路基处理。此建议得到与会专家和各部门的同意。 B、施工图设计阶段 初步设

9、计评审会后，设计单位根据详勘资料，重新计算了旧路基段若不进行特殊路基处理的工后沉降值。桥台与路堤相邻处工后沉降为0.22m，涵洞、通道处为0.23m，一般路段为0.25m。对于一般路段，满足规范要求，但对于涵洞处、桥梁与路堤相邻处并不满足规范要求。因此设计方建议，为节约工程投资，对一般路段的旧路基不进行特殊路基处理，但对新建路基、涵洞处、桥梁与路堤相邻处需用水泥搅拌桩进行特殊路基处理。经计算，施工图设计方案桥台与路堤相邻处工后沉降为0.07m，涵洞、通道处为0.10m，一般路段为0.25m。公路全线的工后沉降满足公路路基设计规范（JTG D30-2004）的要求。 此方法得到建设方和相关部门的

10、认可，设计单位按此方法进行了施工图设计，并最终通过施工图设计专家评审和施工图审查，按此方法进行了工程施工建设。 （3）特殊路基处理方法 本次设计对新建路基、涵洞处、桥梁与路堤相邻处采用水泥搅拌桩处理。水泥搅拌桩以最大桩长13m控制，不要求打穿软土层，使新建路基表层形成10多米的硬壳层。由于应力扩散作用，可以减少地基的沉降3，使新建路基的沉降与旧路基协调。 同时为了进一步的减少新旧路基之间的差异沉降，对于一般的填方路段的新旧路基衔接处，开挖台阶进行衔接，台阶宽1.0m，高0.5m。          （4）水泥搅拌桩

11、设计要求 水泥搅拌桩桩径50cm，桩位基准线为：现状旧路基边线，水泥搅拌桩按正三角形布置，布桩范围由基准线往外至新建路基坡脚线。水泥搅拌桩中心间距为1.4m。 水泥搅拌桩的水泥建议含量为12%，每米水泥用量不少于60kg。水灰比初定1：0.5，具体水灰比应根据现场试桩结果进行。桩体28天无侧限抗压强度1.0MPa，90天复合地基承载力标准值120kPa。 （5）施工技术要求 A、砂垫层 水泥搅拌桩上需铺设砂垫层，砂垫层材料宜采用含泥量不大于3%的洁净中粗砂。砂垫层应在水泥搅拌桩处理后进行铺设。砂垫层填筑时应分层压实，每层压实厚度宜为10cm20cm。 B、搅拌桩 搅拌桩采用“4喷4搅”或“2喷

12、4搅”的施工工艺。 搅拌桩的垂直度不得超过1.5%，桩位偏差小于5cm，桩径不小于设计值，检测数量为2%。4 搅拌桩应采用双搅拌轴中心管输浆方式。 桩身取样强度检验：随机取2%根进行外观和裁取芯构制成试块，进行桩身抗压强度测定。28天标准无侧限抗压强度1.0Mpa。荷载试验：随机选择24处做单桩和复合地基载荷试验；单桩容许承载力满足120KN。 C、沉降及稳定观测 一般路段的监测断面按200m的间距设置。桥头引道路段至少设置3个观测断面, 间距不宜超过50m,且桥头处第一个监测断面应设置在桥头搭板末端。涵洞两侧分别设置1个观测断面，设置在涵洞搭板末端。进行路基的沉降、位移及孔隙水压力的观测。路

13、基加载期间每天至少观测两次，其余时间可每天至少观测一次。 路基加载时，路堤中心沉降量每昼夜不得大于1015mm，边桩位移量每昼夜不得大于5mm。同时填筑时间不小于地基抗剪强度增长需要的固结时间。2 4、路基填筑及检测 （1）鱼塘及局部低凹路段施工前需平整场地，填土至周围路段大致齐平。 （2）路堤填筑应在地基处理完毕并稳定后开始，以争取预压时间，尽量减少工后沉降。路基填筑采用薄层轮加法，每层松铺厚度不超过30cm.填筑时应由路中心向两侧分层填筑夯实，并应做出与路拱相同的横向坡度。路堤填筑到设计标高时，侧坡余宽和边坡率应留有余地，使其压实宽度大于路基设计宽度。在填筑中，应按有关规范控制好填土的压实

14、度。 （3）路基压实标准与压实度及填料强度要求的说明 为保证路基的压实度，填方路堤两侧各超宽填筑50cm，路基施工完成后再对边坡进行整修，恢复正常路基宽。路基填料压实采用重型压实标准，分层压实。按照公路路基设计规范（JTG D30-2004）要求。 三、结束语 目前本工程路基工程部分已经施工完毕，路基各项指标也满足设计和规范的要求，取得较好的经济和社会效益。 通过本工程的设计，笔者认为，在进行特殊路基设计时，应该针对具体工程，论证不同的处理方法。比如本项目，为了节省工程投资，针对本项目现状路基已经填筑将近10年时间，路基沉降已经基本稳定的情况，放弃全线进行特殊路基处理的方案，仅对新建路基、涵洞

15、处、桥梁与路堤相邻处用水泥搅拌桩进行特殊路基处理。各种处理方案的工后沉降值对比见下表： 表1 各方案工后沉降值表 位置 旧路基不处理 初步设计方案 施工图方案 规范要求值 桥台与路堤相邻处 0.22 0.06 0.07 0.10 涵洞、通道处 0.23 0.10 0.10 0.20 一般路段 0.22 0.12 0.22 0.30 施工图方案在后期的施工中证实是行之有效的，这样不仅节约了工程投资，也带来了可观的经济和社会效益。 主要参考文献： 1、公路工程地质勘察规范（JTG C20-98），北京，人民交通出版社，2011年12月 2、公路路基设计规范（JTG D30-2004），北京，人民交通出版社，200