合肥工业大学地基处理课程设计

1、设目 205国道（高速公路）桥头软弱地基处理成绩通过地基处理课程的学习，对205国道（高速公路）桥 头软弱地基处理进行设计，设计内容为：1，布桩形式，桩 径，桩距；2,桩长；3,复合地基承载力；4,荷载计算（车 辆，及路堤自重）；5,复合地基的沉降量计算；6,下卧层 承载力和沉降量的计算；7,工后沉降的计算；8,沉降稳 定时间；9，方案选择及判别；10,造价等。理论联系实际，了解地基处理设计有多种选择，从质量， 进度和投资等方面综合考虑，选择一个最佳方案。通过课程 设计，掌握设计的方法和步骤。建议：从学生的工作态度、工作量、设计（论文）的创造性、学术性、实用性及书面表达能力等方面给出评价。指

2、导 教 师 评 语签名:2010年1月10日一、工程简况东环路是205国道在马鞍山境内的一段，是一级汽车专用公路，长19.6Km,双向4车道， 设计车速110Km/h,路面宽24.5m,路堤平均堆高4.0m，基底宽36.042.0m。其中在五亩山 大桥和丰收桥之间为大面积灌溉渠，地基极为软弱：从地表向下依次为0.8m厚耕植土，8.0 一 9.0m厚流塑和软塑淤泥质亚粘土，再往下是10.0m厚软塑和硬塑亚粘土等（表1），地下水 位离地表0.5 0.8m。表1各层土的物理力学指标值土层名称（状态）3(%)P(t/m2)eILa(Mpa-i)Es(Mpa)Cu(kPa)u(。)淤泥质亚粘土（流塑）4

3、0.2-95.11.781.111.150.931.963淤泥质亚粘土（软塑）38.51.811.100.730.762.6126亚粘土（软塑）29.51.900.850.650.444.096亚粘土（硬塑）23.62.010.670.150.198.96818含碎石亚粘土21.71.990.690.370.247.1注 淤泥质亚粘土渗透系数=4.23X10-Cm/s二、地基处理方法选择由于该段地基极为软弱，初步计算。其路堤临界高度仅3.0m，在设计的路堤作用下地基 固结沉降量为50.5cm。按两年工期则工后沉降超过20cm，不能满足工后沉降SrW10cm的规 范要求，必须对地基进行处理。处理

4、方法有以下四种：砂垫层法；砂井法；粉喷桩法和二灰 桩法。砂垫层法虽然施工简单，造价低，但此法不能满足工后沉降的设计要求及存在压路机 下陷，难以施工的问题。砂井法有利于软粘土排水，能加速固结沉降，但施工要求高而且对 工期有严格限制。粉喷桩法有利于固化软土，亦能满足工期要求，但工程造价高。二灰桩法 是马鞍山矿山研究院为加固软弱地基而开发的一项土工新技术，以成功地用于危楼地基加固 和重载铁路软基处理。马鞍山发电厂有大量粉煤灰（工业废渣）可供利用，故二灰桩成本较 低。从路堤稳定，工后沉降，工期及经济诸方面考虑，确定采用二灰桩技术对桥头软弱地基 进行加固处理（同学们也可另选其他地基处理方法）。三、课程设

5、计要求画剖面图，选出方案，作出设计（桩径，桩长，桩距，平面布桩，沉降量，复合地基承 载力），写出计算步骤。如有可能，算出沉降稳定的时间，工后沉降以及造价。设计报告装订顺序：封面一任务书（成绩）一设计计算一图纸注：二灰桩的抗剪强度为130 Kpa。加固后桩周土的承载力标准值为40 Kpa。根据205国道桥头软弱地基实际勘察资料，考虑工期和造价等综合因素，本设计采取二灰桩 法处理软弱地基，其中二灰桩的粉煤灰：石灰=3： 7。设计内容如下：确定桩径参照石灰桩的设计规范，桩径取350mm。确定布桩形式本设计采取三角形布置。则二灰桩转换率m=d2/ d2de=1.05L确定桩距参照石灰桩参考桩距，桩中心距L=875mm。确定桩长桩的长度取决于桩的加固目的和上部结构的条件，上部0.8m厚的耕植土应挖去，并填以散 体材料如级配细砂作为褥垫层，桩以亚粘土层为桩端持力层，故取为l=9m。求地基承载力fspk=m, . fpk+(1-m)f/ sk其中：fk一桩身强度pkf sk一加固后的桩周土承载力标准值m一膨胀后的置换率fpk可近似取0.1Ps(比贯入阻力)，初步设计时间可取fpk=300kPa,f sk=40kPa。de=1.05L=1.05x 875=918.75m=d2/ d2 =3502/918.75 2