高填方路基与地基处理计算书

重庆市北部新区翠云片区甘悦大道市政工程

高填方及地基处理工程

复合地基计算书计算校核武汉市政工程设计研究院有限责任公司2016年08月工程设计甲级资质证书编号：A1420017571、项目概况1.1高填方路基概况甘悦大道一期工程K1+740〜K4+120段根据原地形，分布大量高填方区段，其中填方高度最高达50m，目前因场平先一步实施，大部分路基在场平实施时要求按路基填筑要求实施，但终点处甘悦大道与春华大道节点立交范围设置有下穿通道、挡墙等结构，地基要求较高，但多为高填方区域。目前，部分段已回填至道路设计标高（下穿通道设计标高）以下2-5m高程处。由于通道结构对地基沉降控制要求较高，而其地基范围内为新近素填土，需进行地基处理。甘悦大道与春华大道立交处轨道九号线隧道于高填方区穿过，根据《重庆市轨道交通控制保护2区管理办法（试行）》文件规定以及渝轨建办和轨道建团相关规定，本工程建设应为轨道九号线未来建设提供良好基础条件，轨道9号线隧道地基应满足上述要求，需进行地基处理。本册为第五册《高填方及地基处理工程》。高边坡概况根据渝建发【2010】166号文件，高边坡支护方案设计安全专项论证范围为：岩质边坡高度＞30m；岩土混合边坡高度＞25m且土层厚度＞4m；土质边坡高度＞15m；填方边坡高度＞12m的边坡。本项目挖方边坡最高40m，填方边坡最高36m,挖方边坡有2段高度＞30m为超限切方边坡。填方路基有13段边坡高度＞12m为超限填方边坡。气象与水文气象：场地区属亚热带湿润季风气候区，具冬暖春早，温暖湿润，雨量充沛，夜雨多，空气湿度大，云雾多，日照偏少。多年平均气温18.2°C，极端最高气温42.9°C（2006.8.15）,最低气温-2.5C，多年平均雾日67.8天，最大年雾日达148天，多年平均相对湿度79%〜81%，绝对湿度17.1~18.2毫巴，多年平均降雨量1113.45毫米，年最大降雨量1544.8毫米，年最小降雨量740.1毫米，降水多集中在每年的5-9月，约占全年降水总量的70%，主导风向以北风为主，平均风速1.1m/s，最大风速28.4m/s。水文：沿线地表水体主要表现为农田、鱼塘、小溪沟。如里程K0+720-K0+960段发育一小溪沟，与拟建道路斜角，常年有水，雨季较大；里程K1+997段发育一小溪沟，与拟建道路近似垂直相交，常年有水，雨季较大；道路终点附近有一鱼塘。本次勘察段无大的河流通过。地质概况1.3.1地形地貌拟建线路区属侵蚀剥蚀丘陵地貌。地形有一定的起伏，整体南高北低，沿线地形最高约383.2m，最低约245.1m,相差138.1m,高差较大。里程K2+003〜K2+800段经人工改造为多为市政道路，地形较平缓。地表多由第四系土层覆盖，分布有丘包、水田及旱地，局部地段分布鱼塘。人工改造段地段多有人工填土覆盖。1.3.2地质构造场区位于川东南孤形地带，华蓥山帚状褶皱束东南部。构造骨架形成于燕山期晚期褶皱运动。拟建立交位于龙王洞背斜西翼。线路区岩层产较平缓，层面波状起伏，岩层倾角多在7〜23°，少部24°；裂隙倾角较陡，多在60°以上。岩层及裂隙产状随道路里程有所变化，初步如下：1.3.3地层岩性拟建线路区内出露的地层有第四系人工素填土、残坡积粉质粘土和侏罗系中统沙溪庙组、新田沟组基岩。各地层岩性特征由新至老分述如下：1）第四系全新统人工填土层（Q4mi）:主要分布在路基、桥梁段，多为已建市政道路和两侧小区施工回填形成，灰色，褐色，成分以粘性土夹砂、泥岩块石为主，局部含建筑垃圾，应杂物含量一般20〜50%，局部可达70%，结构多为稍密，局部松散状态，稍湿，厚度差别大，均匀性差，回填时间多大于1年。粉质粘土（Qfi+di）：主要分布于隧道段山坡和槽谷处，褐色、褐黄色，软塑〜可塑状，该层厚度整体较小，局部沟槽处厚度较大。2）侏罗系中统沙溪庙组（J2s）砂岩：灰色、青灰色、细〜中粒结构，中〜厚层状构造，主要由长石、石英及岩屑组成。岩层局部含泥较重，并间断夹有少量泥岩夹层及透镜体。强风化岩体较破碎。中等风化岩体较完整。泥岩：紫色、褐红色，泥质结构，中〜厚层状构造，主要由粘土矿物组成。岩层局部含砂较重，并间断夹砂岩薄层及透镜体。强风化岩体较破碎，中等风化岩体较完整。3）侏罗系中统新田沟组（J2x）砂岩：灰色、青灰色、细〜中粒结构，中〜厚层状构造，主要由长石、石英及岩屑组成。岩层局部含泥较重，并间断夹有少量泥岩夹层及透镜体。强风化岩体较破碎。中等风化岩体较完整。粉砂岩：褐黄色、黄色，粉砂质结构，中厚层状构造，主要由粘土矿物组成。岩层局部含砂较重，并间断夹砂岩薄层及透镜体。强风化岩体较破碎，中等风化岩体较完整。

泥岩：灰色、褐灰色，泥质结构，薄〜中厚层状构造，主要由粘土矿物组成。岩层局部含砂较重，并间断夹砂岩薄层及透镜体。强风化岩体较破碎，中等风化岩体较完整。1.3.4岩土体物理力学参数选用岩土体力学性质参数建议表岩土名称素填土粉质粘土强风化砂山岩（J2X）中风化砂岩（J2x）强风化泥岩Jx）中风化泥岩Jx）重度KN/m3天然*2019.4/24.7/25.1饱和*2219.9////岩石抗压强度标准值（MPa）天然///28.58/7.69饱和///21.92/4.96岩体抗拉强度KPa///621/184地基承载力基本容许值KPa*130（压实）*140（可塑）3501500250500内聚力（天然）KPa*5（天然）25（天然）/1603/514*2（饱和）13（饱和）内摩擦角（天然）o*25（天然）16（天然）/37.9/30.7*22（饱和）11（饱和）岩体理论破裂角o///64.0/60.3弹性模量MPa///4210/*1280泊松比(“)///0.20/*0.32基底摩擦系数/*0.25*0.25*0.35*0.55*0.30*0.40M30砂浆与岩石极限粘结强度标准值KPa///*800/*300水平抗力系数MN/m3//*40*260*30*75水平抗力系数的比例系数MN/m4*8*14////1.3.5可能的破坏模式人工填土边坡，可能的破坏模式为沿填土内部的圆弧形滑动和未来填土沿现地面的折线滑动；本次设计范围基本都已经场平，未场平区域将与道路协同实施填筑，不出现永久高填方边坡与高切方边坡，临时填方边坡一般采用坡率法，每级高度为8m,中间设置2m宽马道，自上而下第一级坡率为1:1.5，第二级坡率为1:1.75，第三级及以下坡率为1:2。路基填土方分级碾压密实，可避免产生圆弧滑动。由于前期场平未达到本次设计压实度要求。高填方路基可能会出现整体沉降或不均匀沉降，影响路基与结构安全。结合轨道九号线的填筑要求，采用强夯+CFG桩相结合的方式进行加固。2、设计依据、设计规范、技术标准2.1设计依据（1） 《重庆市北部新区翠云片区甘悦大道市政工程方案设计》（武汉市政工程设计研究院有限责任公司）（2） 业主提供的重庆主城区北部新区翠云片区1:500地形图（3） 业主提供的春华大道方案设计图（4） 《重庆市北部新区翠云片区甘悦大道市政工程-工程地质勘察报告》（5） 我院现场踏勘资料（6） 轨道初设专篇及批复（7） 现场实测资料2.2采用的主要设计规范和设计标准1） 《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）2） 《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）;3） 《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002J220-2012）4） 《城市道路路基设计规范》（CJJ194-2013）；5） 《公路路基设计规范》（JTGD30-2015）；6） 《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）7） 《工程结构可靠性设计统一标准》（GB50153-2008）8） 《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）9） 《公路工程抗震规范》（JTGB02-2013）；10） 《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63--2007）;11） 《工程地质手册》；12） 《地基处理手册》；13） 《重庆市建设委员会关于重庆市建设领域限制、禁止使用落后技术的通告》14） 国家及部（委）发布的其它有关法律、法规、规程、规范3、复合地基承载力估算计算依据：复合地基承载力特征值计算值依据《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002J220-2012）7.1.5有粘结强度增强体复合地基进行计算。R计算公式：f=Ima+p（1-m）fspkAskp其中：f——处理后桩间土承载力特征值，根据最近检测结果强夯前为200kPa，sk强夯后为250kPa。结合当地经验，此处取值为250kPa。九—单桩承载力发挥系数，此次设计桩端要求伸入中风化岩层0.5m，桩身采用C20素砼进行浇筑，桩径为600mm，根据当地经验取值为1.0。0——桩间土承载力发挥系数，根据当地经验取值为0.9。面积置换率，m二%2，此次设计d=0.6m，等边三角形布置，间距=2伽,ed=1.05s=2.1，因此m=0.082。eR——单桩竖向承载力特征值，根据aR=u工ql+aqAapsipipppi=1此处填土均为杂填土，按一层填土计算，桩长平均取20m，根据地区经验与填土土质q取25kPa，q根据地勘报告中风化泥岩取值为500kPa。sip初次试估算得R=uHql+aqA=3.14x0.6x25x20+1.0x500x3.14x0.32=1083.3apsipipppi=1kPa初次计算得f=1.0x0.082x1083.3/0.2826+0.9x(1-0.082)x250=520.9kPa<600kPaspk调整桩径为d=0.8m。则m=0.145；R=3.14x0.8x25x20+1.0x500x3.14x0.42=1507.2kPaa计算得f=1.0x0.145x1507.2/0.5024+0.9x(1-0.145